10. 当前，高效节能灯已被广泛使用，一个$11 W$的高效
节能灯的亮度相当于$60 W$的白炽灯。据某次调查统计，我国
约有$7 000$万个$60 W$的白炽灯在使用，如果都换成$11 W$的高
效节能灯，并按平均每天使用$1 h$计算，每年(按$365$天计)可
节约电能多少千瓦时?
节能灯的亮度相当于$60 W$的白炽灯。据某次调查统计，我国
约有$7 000$万个$60 W$的白炽灯在使用，如果都换成$11 W$的高
效节能灯，并按平均每天使用$1 h$计算，每年(按$365$天计)可
节约电能多少千瓦时?
答案：一个白炽灯每年消耗电能：
$W_1=P_1t_0×365=0.06kW×1h×365=21.9kW·h$
一个节能灯每年消耗电能：
$W_2=P_2t_0×365=0.011kW×1h×365=4.015kW·h$
一个灯每年节约电能：
$∆W=W_1 - W_2=21.9kW·h - 4.015kW·h=17.885kW·h$
$ 7×10^7$个灯每年节约电能：
$W_{总}=n∆W=7×10^7×17.885kW·h=1.25195×10^9kW·h$
$W_1=P_1t_0×365=0.06kW×1h×365=21.9kW·h$
一个节能灯每年消耗电能：
$W_2=P_2t_0×365=0.011kW×1h×365=4.015kW·h$
一个灯每年节约电能：
$∆W=W_1 - W_2=21.9kW·h - 4.015kW·h=17.885kW·h$
$ 7×10^7$个灯每年节约电能：
$W_{总}=n∆W=7×10^7×17.885kW·h=1.25195×10^9kW·h$
解析：
【分析】
要计算每年可节约的总电能，需分步骤推进：首先依据电能计算公式$W = Pt$，分别算出一个60W白炽灯和一个11W节能灯每年消耗的电能；接着求出单个灯每年节约的电能；最后将单个灯节约的电能乘以全国使用的灯的总数，就能得到每年总共节约的电能。计算时要先把功率单位从瓦（W）转换为千瓦（kW），结合时间单位小时（h），才能得到单位为千瓦时（kW·h）的电能结果。
【解析】
1. 计算一个白炽灯每年消耗的电能：
将白炽灯功率单位换算为千瓦：$P_1 = 60W = 0.06kW$，已知每天使用$1h$，一年按365天计算，根据电能公式$W = Pt$可得：
$W_1 = P_1t×365 = 0.06kW×1h×365 = 21.9kW·h$
2. 计算一个节能灯每年消耗的电能：
将节能灯功率单位换算为千瓦：$P_2 = 11W = 0.011kW$，同理可得：
$W_2 = P_2t×365 = 0.011kW×1h×365 = 4.015kW·h$
3. 计算单个灯每年节约的电能：
$\Delta W = W_1 - W_2 = 21.9kW·h - 4.015kW·h = 17.885kW·h$
4. 计算7000万个灯每年节约的总电能：
灯的总数$n = 7000万 = 7×10^7$个，总节约电能为：
$W_{总} = n\Delta W = 7×10^7×17.885kW·h = 1.25195×10^9kW·h$
【答案】
每年可节约电能$1.25195×10^9kW·h$
【知识点】
电能的计算；单位换算；总量计算
【点评】
本题结合生活节能减排的实际场景，考查电能计算公式$W = Pt$的应用，解题核心是注意功率单位的统一转换，以及大数的准确运算，体现了物理知识在实际生活中的实用价值。
【难度系数】
0.8
要计算每年可节约的总电能，需分步骤推进：首先依据电能计算公式$W = Pt$，分别算出一个60W白炽灯和一个11W节能灯每年消耗的电能；接着求出单个灯每年节约的电能；最后将单个灯节约的电能乘以全国使用的灯的总数，就能得到每年总共节约的电能。计算时要先把功率单位从瓦（W）转换为千瓦（kW），结合时间单位小时（h），才能得到单位为千瓦时（kW·h）的电能结果。
【解析】
1. 计算一个白炽灯每年消耗的电能：
将白炽灯功率单位换算为千瓦：$P_1 = 60W = 0.06kW$，已知每天使用$1h$，一年按365天计算，根据电能公式$W = Pt$可得：
$W_1 = P_1t×365 = 0.06kW×1h×365 = 21.9kW·h$
2. 计算一个节能灯每年消耗的电能：
将节能灯功率单位换算为千瓦：$P_2 = 11W = 0.011kW$，同理可得：
$W_2 = P_2t×365 = 0.011kW×1h×365 = 4.015kW·h$
3. 计算单个灯每年节约的电能：
$\Delta W = W_1 - W_2 = 21.9kW·h - 4.015kW·h = 17.885kW·h$
4. 计算7000万个灯每年节约的总电能：
灯的总数$n = 7000万 = 7×10^7$个，总节约电能为：
$W_{总} = n\Delta W = 7×10^7×17.885kW·h = 1.25195×10^9kW·h$
【答案】
每年可节约电能$1.25195×10^9kW·h$
【知识点】
电能的计算；单位换算；总量计算
【点评】
本题结合生活节能减排的实际场景，考查电能计算公式$W = Pt$的应用，解题核心是注意功率单位的统一转换，以及大数的准确运算，体现了物理知识在实际生活中的实用价值。
【难度系数】
0.8
11. 火力发电过程中的能量转化大致是()。
A.机械能→内能→化学能→电能
B.内能→化学能→机械能→电能
C.化学能→重力势能→动能→电能
D.化学能→内能→机械能→电能
A.机械能→内能→化学能→电能
B.内能→化学能→机械能→电能
C.化学能→重力势能→动能→电能
D.化学能→内能→机械能→电能
答案：D
解析：
【分析】
要解决这道题，需先明确火力发电的完整过程及每一步的能量转化：首先，火力发电通过燃烧燃料（如煤）获取能量，燃料储存化学能，燃烧时化学能转化为内能；接着，内能加热水产生高温高压水蒸气，水蒸气推动汽轮机转动，将内能转化为汽轮机的机械能；最后，汽轮机带动发电机运转，将机械能转化为电能。再逐一分析选项：A选项起始机械能不符合燃烧燃料的初始能量，顺序错误；B选项将内能作为初始能量，忽略燃料的化学能，错误；C选项中的重力势能、动能并非火力发电的主要能量转化环节，错误；只有D选项的能量转化顺序与实际过程一致。
【解析】
火力发电的能量转化过程为：
1. 燃烧燃料：燃料的化学能转化为内能；
2. 水蒸气推动汽轮机：内能转化为汽轮机的机械能；
3. 汽轮机带动发电机：机械能转化为电能。
综上，整个过程的能量转化顺序是化学能→内能→机械能→电能，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
能量转化、火力发电原理
【点评】
本题属于基础识记类题目，主要考查对火力发电过程中能量转化的理解。解题关键是熟悉火力发电的核心步骤，明确每一步对应的能量形式变化，避免混淆能量转化的先后顺序。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需先明确火力发电的完整过程及每一步的能量转化：首先，火力发电通过燃烧燃料（如煤）获取能量，燃料储存化学能，燃烧时化学能转化为内能；接着，内能加热水产生高温高压水蒸气，水蒸气推动汽轮机转动，将内能转化为汽轮机的机械能；最后，汽轮机带动发电机运转，将机械能转化为电能。再逐一分析选项：A选项起始机械能不符合燃烧燃料的初始能量，顺序错误；B选项将内能作为初始能量，忽略燃料的化学能，错误；C选项中的重力势能、动能并非火力发电的主要能量转化环节，错误；只有D选项的能量转化顺序与实际过程一致。
【解析】
火力发电的能量转化过程为：
1. 燃烧燃料：燃料的化学能转化为内能；
2. 水蒸气推动汽轮机：内能转化为汽轮机的机械能；
3. 汽轮机带动发电机：机械能转化为电能。
综上，整个过程的能量转化顺序是化学能→内能→机械能→电能，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
能量转化、火力发电原理
【点评】
本题属于基础识记类题目，主要考查对火力发电过程中能量转化的理解。解题关键是熟悉火力发电的核心步骤，明确每一步对应的能量形式变化，避免混淆能量转化的先后顺序。
【难度系数】
0.8
12. 有一种利用垃圾的方式，就是将垃圾填埋后通过厌
氧发酵产生沼气。沼气燃烧产生高温燃气，推动汽轮机转动，
汽轮机驱动发电机发电。
（1）请填写垃圾发电过程中的能量转化。
$ \mbox{化学能}\boxed{\longrightarrow} \mbox{沼气燃烧}\boxed{\longrightarrow}\_\_\_\_\_\boxed{\longrightarrow}\mbox{汽轮机}\boxed{\longrightarrow}\_\_\_\_\_\boxed{\longrightarrow}\mbox{发电机}\boxed{\longrightarrow}\mbox{电能}$
(2)垃圾发酵产生的沼气属于(可再
生/不可再生)能源。利用垃圾发电与传统的垃圾填埋相比，
其优点是。(写出一条即可)
氧发酵产生沼气。沼气燃烧产生高温燃气，推动汽轮机转动，
汽轮机驱动发电机发电。
（1）请填写垃圾发电过程中的能量转化。
$ \mbox{化学能}\boxed{\longrightarrow} \mbox{沼气燃烧}\boxed{\longrightarrow}\_\_\_\_\_\boxed{\longrightarrow}\mbox{汽轮机}\boxed{\longrightarrow}\_\_\_\_\_\boxed{\longrightarrow}\mbox{发电机}\boxed{\longrightarrow}\mbox{电能}$
(2)垃圾发酵产生的沼气属于(可再
生/不可再生)能源。利用垃圾发电与传统的垃圾填埋相比，
其优点是。(写出一条即可)
答案：内能
机械能
可再生
减少环境污染
机械能
可再生
减少环境污染
解析：
【分析】
第(1)问：我们需要结合每个环节的工作原理分析能量转化：沼气燃烧是将储存的化学能通过燃烧释放，转化为高温燃气的内能；汽轮机在高温燃气推动下转动，该过程是把燃气的内能转化为汽轮机的机械能，最终机械能通过发电机转化为电能。
第(2)问：判断能源类型时，可再生能源是能在自然界中源源不断获取的能源，沼气由垃圾厌氧发酵产生，垃圾可持续产生，所以属于可再生能源；对比传统垃圾填埋，垃圾发电能将垃圾的能量加以利用，同时减少填埋带来的污染等问题。
【解析】
(1) 沼气燃烧过程，化学能转化为高温燃气的内能；汽轮机在燃气推动下转动，内能转化为汽轮机的机械能，后续机械能通过发电机转化为电能，因此依次填写内能、机械能。
(2) 沼气可通过垃圾持续发酵产生，属于可再生能源；传统垃圾填埋会污染环境、占用土地，垃圾发电的优点是减少环境污染（或节约能源、变废为宝等合理表述均可）。
【答案】
(1) 内能；机械能
(2) 可再生；减少环境污染（合理即可）
【知识点】
能量的转化；能源的分类；能源利用优势
【点评】
本题结合垃圾发电的实际场景，考查能量转化和能源相关的基础知识点，需要理解不同环节的能量变化规律，明确可再生能源的特点，同时认识到新型能源利用方式的环保价值，引导学生树立节能和环保意识。
【难度系数】
0.8
第(1)问：我们需要结合每个环节的工作原理分析能量转化：沼气燃烧是将储存的化学能通过燃烧释放，转化为高温燃气的内能；汽轮机在高温燃气推动下转动，该过程是把燃气的内能转化为汽轮机的机械能，最终机械能通过发电机转化为电能。
第(2)问：判断能源类型时，可再生能源是能在自然界中源源不断获取的能源，沼气由垃圾厌氧发酵产生，垃圾可持续产生，所以属于可再生能源；对比传统垃圾填埋，垃圾发电能将垃圾的能量加以利用，同时减少填埋带来的污染等问题。
【解析】
(1) 沼气燃烧过程，化学能转化为高温燃气的内能；汽轮机在燃气推动下转动，内能转化为汽轮机的机械能，后续机械能通过发电机转化为电能，因此依次填写内能、机械能。
(2) 沼气可通过垃圾持续发酵产生，属于可再生能源；传统垃圾填埋会污染环境、占用土地，垃圾发电的优点是减少环境污染（或节约能源、变废为宝等合理表述均可）。
【答案】
(1) 内能；机械能
(2) 可再生；减少环境污染（合理即可）
【知识点】
能量的转化；能源的分类；能源利用优势
【点评】
本题结合垃圾发电的实际场景，考查能量转化和能源相关的基础知识点，需要理解不同环节的能量变化规律，明确可再生能源的特点，同时认识到新型能源利用方式的环保价值，引导学生树立节能和环保意识。
【难度系数】
0.8