请阅读《太阳能电池》回答问题。
太阳能电池
太阳能电池是利用光电效应制成的一种发电器件,普通的太阳能电池,大多是由两种不同导电类型(电子型和空穴型)的半导体构成的,如图所示。所谓电子型半导体是以电子导电为主的半导体,也叫N型半导体。所谓空穴型半导体是以空穴导电为主的半导体,也叫P型半导体。当P型半导体和N型半导体接触时,便在交界面处即P-N结附近建立了内电场。
当太阳光照射在器件上时,半导体内的原子由于获得了光能而释放了电子,这些电子在内电场作用下移向器件的一端(所谓电场就是电荷所产生的一种客观存在的看不见摸不着的特殊物质,同我们学过的特殊物质“磁场”类似),使这一端呈现负极性。在器件的另一端,由于缺少电子,呈现出正极性。这样就在器件内形成一个与内电场方向相反的电场即光生电场,也就是说在P区和N区之间产生了光生电动势(相当于我们学过的电源电压)。如果把器件的这两端用导线连接起来,导线中便有电流产生。这就是太阳能电池的基本原理。
现在制成的太阳能电池有硅电池、砷化镓电池、硫化镉电池等多种,而以硅电池发展得最为成熟。光-电转化效率是太阳能电池的一个关键参数指标,所谓光-电转化效率简单的理解就是指太阳能电池将照射到它表面的光能转化成电能的效率,可以用太阳能电池产生的电能除以太阳能电池接收到的太阳能计算,目前大量生产的硅电池,其光-电转化效率一般为9%-15%.
太阳能电池对开发利用太阳能意义重大,在许多高技术领域它是一种清洁的方便的能源装置。尽管目前太阳能电池的制造工艺还很复杂,成本很高,光-电转化效率也普遍偏低等因素影响了它的推广应用,但是随着技术的提高太阳能电池正越来越走近我们的日常生活。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)太阳能电池工作时将___________能转化为电能。
(2)该文中划线部分文本提到了“电场”这一概念,请类比我们学过的磁场基本性质:“磁场对放入其中的磁体有力的作用”,猜想并提出一条电场的性质______。
(3)若北京地区地面的阳光强度A=1000W/m2即每平方米1秒钟接收到的太阳能为1000J,请计算至少要多大受光面积的硅电池才能让60W的LED灯正常发光______(写出必要的计算过程)
九年级物理综合题中等难度题
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太阳能电池
太阳能电池是利用光电效应制成的一种发电器件,普通的太阳能电池,大多是由两种不同导电类型(电子型和空穴型)的半导体构成的,如图所示。所谓电子型半导体是以电子导电为主的半导体,也叫N型半导体。所谓空穴型半导体是以空穴导电为主的半导体,也叫P型半导体。当P型半导体和N型半导体接触时,便在交界面处即P-N结附近建立了内电场。
当太阳光照射在器件上时,半导体内的原子由于获得了光能而释放了电子,这些电子在内电场作用下移向器件的一端(所谓电场就是电荷所产生的一种客观存在的看不见摸不着的特殊物质,同我们学过的特殊物质“磁场”类似),使这一端呈现负极性。在器件的另一端,由于缺少电子,呈现出正极性。这样就在器件内形成一个与内电场方向相反的电场即光生电场,也就是说在P区和N区之间产生了光生电动势(相当于我们学过的电源电压)。如果把器件的这两端用导线连接起来,导线中便有电流产生。这就是太阳能电池的基本原理。
现在制成的太阳能电池有硅电池、砷化镓电池、硫化镉电池等多种,而以硅电池发展得最为成熟。光-电转化效率是太阳能电池的一个关键参数指标,所谓光-电转化效率简单的理解就是指太阳能电池将照射到它表面的光能转化成电能的效率,可以用太阳能电池产生的电能除以太阳能电池接收到的太阳能计算,目前大量生产的硅电池,其光-电转化效率一般为9%-15%.
太阳能电池对开发利用太阳能意义重大,在许多高技术领域它是一种清洁的方便的能源装置。尽管目前太阳能电池的制造工艺还很复杂,成本很高,光-电转化效率也普遍偏低等因素影响了它的推广应用,但是随着技术的提高太阳能电池正越来越走近我们的日常生活。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)太阳能电池工作时将___________能转化为电能。
(2)该文中划线部分文本提到了“电场”这一概念,请类比我们学过的磁场基本性质:“磁场对放入其中的磁体有力的作用”,猜想并提出一条电场的性质______。
(3)若北京地区地面的阳光强度A=1000W/m2即每平方米1秒钟接收到的太阳能为1000J,请计算至少要多大受光面积的硅电池才能让60W的LED灯正常发光______(写出必要的计算过程)
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太阳能电池
太阳能电池是利用光电效应制成的一种发电器件,普通的太阳能电池,大多是由两种不同导电类型(电子型和空穴型)的半导体构成的,如图所示。所谓电子型半导体是以电子导电为主的半导体,也叫N型半导体。所谓空穴型半导体是以空穴导电为主的半导体,也叫P型半导体。当P型半导体和N型半导体接触时,便在交界面处即P-N结附近建立了内电场。
当太阳光照射在器件上时,半导体内的原子由于获得了光能而释放了电子,这些电子在内电场作用下移向器件的一端(所谓电场就是电荷所产生的一种客观存在的看不见摸不着的特殊物质,同我们学过的特殊物质“磁场”类似),使这一端呈现负极性。在器件的另一端,由于缺少电子,呈现出正极性。这样就在器件内形成一个与内电场方向相反的电场即光生电场,也就是说在P区和N区之间产生了光生电动势(相当于我们学过的电源电压)。如果把器件的这两端用导线连接起来,导线中便有电流产生。这就是太阳能电池的基本原理。
现在制成的太阳能电池有硅电池、砷化镓电池、硫化镉电池等多种,而以硅电池发展得最为成熟。光-电转化效率是太阳能电池的一个关键参数指标,所谓光-电转化效率简单的理解就是指太阳能电池将照射到它表面的光能转化成电能的效率,可以用太阳能电池产生的电能除以太阳能电池接收到的太阳能计算,目前大量生产的硅电池,其光-电转化效率一般为9%-15%.
太阳能电池对开发利用太阳能意义重大,在许多高技术领域它是一种清洁的方便的能源装置。尽管目前太阳能电池的制造工艺还很复杂,成本很高,光-电转化效率也普遍偏低等因素影响了它的推广应用,但是随着技术的提高太阳能电池正越来越走近我们的日常生活。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)太阳能电池工作时将___________能转化为电能。
(2)该文中划线部分文本提到了“电场”这一概念,请类比我们学过的磁场基本性质:“磁场对放入其中的磁体有力的作用”,猜想并提出一条电场的性质______。
(3)若北京地区地面的阳光强度A=1000W/m2即每平方米1秒钟接收到的太阳能为1000J,请计算至少要多大受光面积的硅电池才能让60W的LED灯正常发光______(写出必要的计算过程)
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阅读《潮汐发电》,回答题。
潮汐发电
在海湾或有潮汐的河口,可见到海水或江水每天有两次的涨落现象,早上的称为潮,晚上的称为汐。潮汐现象主要是由月球、太阳的引潮力以及地球自转效应所造成。涨潮时,大量海水汹涌而来,水位逐渐升高;落潮时,海水奔腾而去,水位陆续下降。每天海水涨潮、退潮各两次,涨潮与退潮一般间隔6小时。海水在运动时所具有的动能和势能统称为潮汐能。潮汐是一种蕴藏量极大、取之不尽、用之不竭、不需开采和运输、洁净无污染的新型能源。
潮汐能的主要利用方式是潮汐发电。潮汐发电是水力发电的一种。在有条件的海湾或有潮汐的河口建筑堤坝、闸门和厂房,围成水库,水库水位与外海潮位之间形成一定的潮差,从而可驱动水轮发电机组发电。如图所示是潮汐发电的原理图。与普通的水利发电的不同在于海水与河水相比,海水落差不大,但流量较大,并且呈间歇性。
潮汐电站一般有三种类型,“单库双向型”就是其中之一,即用一个水库,涨潮与落潮时均可发电,只是在水库内外水位相同的平潮时不能发电。位于我国浙江省的江厦潮汐电站就是一个单库双向型电站,建成于1980年5月,总装机容量为3200kW,年发电量约为107kW·h,为世界第三大潮汐发电站。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)潮汐发电是利用________原理制成发电机来发电的,发电过程中把海水的_____能转化为电能;
(2)潮汐能属于_________能源;(选填“可再生”或“不可再生”)
(3)一个单库双向型潮汐电站一天可以发电________次。
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结合图阅读以下材料,回答问题.
利用太阳能发电的主要方式有两种:光﹣电转换和光﹣热﹣电转换.
光﹣电转换
光电转换的基本装置是太阳能电池,它的基本原理是光电效应:光照射到某些物质上引起物质的光电性质变化,也就是光能量转化为电能.这一原理是由德国物理学家赫兹首先发现的.当时,赫兹发现:两个锌质小球之一用紫外线照射,则在两个小球之间就非常容易跳过电火花.后来爱因斯坦提出光子假设,成功解释了光电效应,并因此获得1921年诺贝尔物理学奖.
光﹣热﹣电转换
即利用太阳辐射所产生的热能发电.一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽,然后由蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电.如图所示,前一过程为光﹣热转换,后一过程为热﹣电转换.利用这一原理有些国家在沙漠地区建立了塔式太阳能热电站.
太阳能可以发电,并让灯泡发光.可是,白天有太阳,我们并不需要灯亮;而夜晚没有太阳我们需要灯亮.想一想,怎样实现将白天太阳的能量储存起来,供夜晚的灯发光呢?又怎样将太阳能发电站转化的大量能量储存起来,供夜间或阴雨天使用呢?如何破解太阳能的蓄能问题,让太阳能最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源呢?
实际生活中常见的太阳能路灯就是利用化学能的形式储存太阳能的.太阳能电池板与蓄电池连接,蓄电池再与电灯连接.白天有太阳能时,接通太阳能电池板与蓄电池电路,太阳能电池板转换成的电能再转换成蓄电池的化学能储存起来;夜晚,太阳能电池板与蓄电池电路断开,蓄电池与电灯电路接通,蓄电池储存的化学能再转换成电能为电灯供电.它的各电路的通断是由充放电控制器自动控制,蓄电池放在电线杆下面的地上.
(1)太阳能电池的基本原理是光电效应,爱因斯坦提出的________ ,成功解释了光电效应.
(2)塔式太阳能发电系统中的“热﹣电转换”,经历的能量转换过程是:________
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电子冰箱
电子冰箱是利用珀尔贴效应制成的。所谓珀尔贴效应,是指当两种不同的导体相连,并与一个直流电源连接成通路时,在两导体的结点处有吸热或者放热的现象发生(如图甲).此效应还是可逆的,即当电流方向改变时,原来的吸热端变为放热端,而原来的放热端变为吸热端(如图乙)。
该效应的物理解释是:电荷载体在导体中运动形成电流。由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级,当它从高能级向低能级运动时,便释放出多余的能量;相反,从低能级向高能级运动时,从外界吸收能量。能量在两材料的交界面处以热的形式吸收或放出。
科学家发现:P型半导体和N型半导体在应用中吸放热效果更明显。 电子冰箱简单结构为:将P型半导体,N型半导体,以及铜板,铜导线连成一个回路,铜板和导线只起导电作用,回路由 12V电源供电(如图丙),接通电流后,一个接点变冷(冰箱内部),另一个接头散热(冰箱后面散热器). 为了取得更大的制冷效果,实际的电子冰箱是把多对PN型半导体按图丁连接起来的。
(1)电子冰箱应该使用_____ (直流/交流)电源供电。
(2)如果某种电荷从N型半导体通过结点至P型半导体时需要从外界吸收能量,则这种电荷是在_____ (P型/N型) 半导体处于较高的能级。
(3)如图丁所示,多对PN型半导体对是_____(串联/并联)连接的。
(4)如图丁所示,应该将_____(上面/下面)的绝缘陶瓷片置于电子冰箱内部来制冷。
(5)如果在丁图中加装可以改变电流方向的开关,则在必要时_____ (也/不)可以将食物放在电子冰箱内加热。
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电子冰箱
电子冰箱是利用珀尔贴效应制成的.所谓珀尔贴效应,是指当两种不同的导体相连,并与一个直流电源连接成通路时,在两导体的结点处有吸热或者放热的现象发生(如图甲).此效应是可逆的,即当电流方向改变时,原来的吸热端变为放热端,而原来的放热端变为吸热端(如图乙).
该效应的物理解释是:电荷在导体中运动形成电流.由于电荷在不同的材料中处于不同的能级,当它从高能级向低能级运动时,便释放出多余的能量;相反,从低能级向高能级运动时,从外界吸收能量.能量在两材料的交界面处以热的形式吸收或放出.
科学家发现:P型半导体和N型半导体在应用中吸放热效果更明显. 电子冰箱简单结构为:将P型半导体、N型半导体、以及铜板、铜导线连成一个回路,铜板和导线只起导电作用,回路由 12V直流电供电(如图丙),接通电流后,一个接点变冷(冰箱内部),另一个接头散热(冰箱后面散热器). 为了取得更大的制冷效果,实际的电子冰箱是把多对PN型半导体按图丁连接起来的.
(1)电子冰箱应该使用________ (直流/交流)电源供电.
(2)如果某种电荷从P型半导体通过结点至N型半导体时需要从外界吸收能量,则这种电荷是在___(P型/N型) 半导体处于较高的能级.
(3)如果在丁图中加装可以改变电流方向的开关,则在必要时________ (也可以/不可以)将食物放在电子冰箱内加热.
(4)如图丁所示,多对PN型半导体对是________ (串联/并联)连接的.
(5)如图丁所示,应该将________ (上面/下面)的绝缘陶瓷片置于电子冰箱内部来制冷.
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电熨斗
生活中常用电熨斗来熨烫衣服.甲图为常见的电熨斗,它是利用电流热效应工作的. 图乙是电熨斗结构图.
电熨斗中有一个双金属片制成的自动开关.双金属片是由长和宽相同的铜片和铁片组成,且两金属片被紧紧地铆在一起,受热时铜片膨胀得比铁片大,双金属片便向铁片那边弯曲,温度越高,弯曲得越显著.常温时,双金属片端点的触点与弹性铜片上的触点相接触.当电熨斗与电源接通时,电热丝发热,双金属片受热弯曲,当温度升高到设定温度时,双金属片顶端的触点与弹性铜片上的触点分离,电路断开.金属底板散热,温度降低,双金属片恢复原状,电路接通.
电熨斗工作时的温度可以调节,将调温旋钮上的升降螺丝上下调节,双金属片和弹性铜片上的触点随之上下移动.双金属片弯曲程度不同,金属底板温度也就不同.由于衣服的质料不同,熨烫时所需的温度也各不相同.一般来说,棉织品比化纤衣物耐高温.
(1)电熨斗通电工作,温度升高,这是通过_____方式改变内能的
(2)下图四种双金属片中符合图乙中电熨斗安装要求的是_________
(3)电熨斗通电工作时,若突然断开电源,两触点_____(会/不会)断开
(4)将调温旋钮上的升降螺丝上调时,弹簧铜片的弹性势能___________
A.增大
B.减小
C.不变
D.以上都有可能
(5)熨烫完化纤衣服再熨烫棉织品衣服,调温旋钮上的升降螺丝_____(向上/向下/不)调。
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电熨斗
生活中常用电熨斗来熨烫衣服.甲图为常见的电熨斗,它是利用电流热效应工作的. 图乙是电熨斗结构图.
电熨斗中有一个双金属片制成的自动开关.双金属片是由长和宽相同的铜片和铁片组成,且两金属片被紧紧地铆在一起,受热时铜片膨胀得比铁片大,双金属片便向铁片那边弯曲,温度越高,弯曲得越显著.常温时,双金属片端点的触点与弹性铜片上的触点相接触.当电熨斗与电源接通时,电热丝发热,双金属片受热弯曲,当温度升高到设定温度时,双金属片顶端的触点与弹性铜片上的触点分离,电路断开.金属底板散热,温度降低,双金属片恢复原状,电路接通.
电熨斗工作时的温度可以调节,将调温旋钮上的升降螺丝上下调节,双金属片和弹性铜片上的触点随之上下移动.双金属片弯曲程度不同,金属底板温度也就不同.由于衣服的质料不同,熨烫时所需的温度也各不相同.一般来说,棉织品比化纤衣物耐高温.
(1)电熨斗通电工作,温度升高,这是通过____方式改变内能的.
(2)下图四种双金属片中符合图乙中电熨斗安装要求的是______
(3)电熨斗通电工作时,若突然断开电源,两触点____(会/不会)断开
(4)将调温旋钮上的升降螺丝上调时,弹簧铜片的弹性势能______
A.增大 B.减小 C.不变 D.以上都有可能
(5)熨烫完化纤衣服再熨烫棉织品衣服,调温旋钮上的升降螺丝______
A.向下 B.向上 C.不调
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电熨斗
生活中常用电熨斗来熨烫衣服.甲图为常见的电熨斗,它是利用电流热效应工作的.图乙是电熨斗结构图.
电熨斗中有一个双金属片制成的自动开关.双金属片是由长和宽相同的铜片和铁片组成,且两金属片被紧紧地铆在一起,受热时铜片膨胀得比铁片大,双金属片便向铁片那边弯曲,温度越高,弯曲得越显著.常温时,双金属片端点的触点与弹性铜片上的触点相接触.当电熨斗与电源接通时,电热丝发热,双金属片受热弯曲,当温度升高到设定温度时,双金属片顶端的触点与弹性铜片上的触点分离,电路断开.金属底板散热,温度降低,双金属片恢复原状,电路接通.
电熨斗工作时的温度可以调节,将调温旋钮上的升降螺丝上下调节,双金属片和弹性铜片上的触点随之上下移动.双金属片弯曲程度不同,金属底板温度也就不同.由于衣服的质料不同,熨烫时所需的温度也各不相同.一般来说,棉织品比化纤衣物耐高温.
(1)电熨斗通电工作,温度升高,这是通过_______方式改变内能的.
(2)下图四种双金属片中符合图乙中电熨斗安装要求的是
(3)电熨斗通电工作时,若突然断开电源,两触点_______(会/不会)断开
(4)将调温旋钮上的升降螺丝上调时,弹簧铜片的弹性势能(_______)
A.增大
B.减小
C.不变
D.以上都有可能
(5)熨烫完化纤衣服再熨烫棉织品衣服,调温旋钮上的升降螺丝(_______)
A.向下
B.向上
C.不调
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电熨斗
生活中常用电熨斗来熨烫衣服,如图甲为常见的电熨斗,它是利用电流热效应工作的。如图乙是电熨斗结构图。
电熨斗中有一个双金属片制成的自动开关,双金属片是由长和宽相同的铜片和铁片组成,且两金属片被紧紧地铆在一起,受热时铜片膨胀得比铁片大,双金属片便向铁片那边弯曲,温度越高,弯曲得越显著。常温时,双金属片端点的触点与弹性铜片上的触点相接触,当电熨斗与电源接通时,电热丝发热,双金属片受热弯曲,当温度升高到设定温度时,双全属片顶端的触点与弹性铜片上的触点分离,电路断开。金属底板散热,温度降低,双金属片恢复原状,电路接通。
电熨斗工作时的温度可以调节,将调温旋钮上的升降螺丝上下调节,双金属片和弹性铜片上的触点随之上下移动,双金属片弯曲程度不同,金属底板温度也就不同,由于衣服的质料不同,熨烫时所需的温度也各不相同。一般来说,棉织品比化纤衣物耐高温。
(1)电熨斗通电工作,温度升高,这是通过_____方式改变内能的。
(2)如图所示四种双金属片中符合图乙中电熨斗安装要求的是_____。
(3)电熨斗通电工作时,若突然断开电源,两触点_____(会/不会)断开。
(4)将调温旋钮上的升降螺丝上调时,弹性铜片的弹性势能_____(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)熨烫完化纤衣服再熨烫棉织品衣服,调温旋钮上的升降螺丝_____(选填“向上”“向下”或“不调”)。
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