新型電池

自第二次世界大戰(zhàn)以來，為了適應工業(yè)以及宇宙航行等新技術的發(fā)展需要，先后研制成了多種新型電池．

研制新型電池都遵循這樣的一個方向，即自重小、體積小、容量大、溫度適應范圍寬、使用安全、儲存期長、維護方便．應用于空間技術方面的電池還特別注意性能可靠、密封性好、能經(jīng)受得住各種嚴酷的空間環(huán)境和發(fā)射環(huán)境的考驗．下面簡單介紹幾種新型電池：

（1）鋅銀電池

鋅銀電池通稱為銀鋅電池，采用氫氧化鉀或氫氧化鈉為電解液，由銀作正極材料，鋅作負極材料．由銀制成的正極上的活性物質是多孔性銀，由鋅制成的負極上的活性物質主要是氧化鋅．灌入電解液，經(jīng)充電后，正極的銀變成二價的氧化銀，負極氧化鋅變成鋅．鋅銀電池一般裝在塑料殼內或裝在鋁合金、不銹鋼的外殼內．

鋅銀電池主要優(yōu)點是比能量高，它的能量與質量比（單位質量產(chǎn)生的有效電能量）為100W·h／kg～130W·h／kg（是鉛蓄電池的3～4倍）．適宜于大電流放電的鋅銀電池應用于軍事、航空、移動的通信設備、電子儀器和人造衛(wèi)星、宇宙航行等方面．制成紐扣式微型的鋅銀電池應用于電子手表、助聽器、計算機和心臟起搏器等．

（2）鋰電池

鋰在自然界是最輕的金屬元素．以鋰為負極，與適當?shù)恼龢O匹配，可以得到高達380W·h／kg～450W·h／kg的能量質量比．

以鋰作為負極的電池都叫鋰電池．作為一次電池目前試用，一種是以高氯酸鋰為電解質，聚氟化碳作正極材料的鋰電池；另一種是以溴化鋰為電解質，由二氧化硫為正極材料的鋰電池．

鋰電池的主要優(yōu)點是在較小的體積自重下，能放出較大的電能（比能量比鋅銀電池大得多），放電時電壓十分平穩(wěn)，儲存壽命長，能在很寬廣溫度范圍內有效工作．應用和鋅銀電池相同．從發(fā)展趨勢看，鋰電池的競爭能力將超過鋅銀電池．

（3）太陽電池

目前常用的太陽電池是由硅制成的；一般是在電子型單晶硅的小片上用擴散法滲進一薄層硼，以得到PN結，然后再加上電極．當日光直射到滲了硼的薄層面上時，兩極間就產(chǎn)生電動勢．這種電池可用作人造衛(wèi)星上儀器的電源．除硅外，砷化鎵也是制作太陽電池的好材料．

（4）原子電池

據(jù)1975年的報道，當時國外正對第一個原子電池進行測試．這個可輸出20瓦、質量為1398kg的原子電池已沉入北海海底，向鄰近的海洋測量站供電．

這種電池密封在長84cm、直徑69cm、鉛外壁厚10cm的圓柱體中．它的核心部分是鍶90．當鍶衰變時，它產(chǎn)生相當于300W的熱能，然后通過熱電發(fā)生器將熱能轉化為電能．最后輸出的電功率是20W，電壓是28V．

據(jù)稱這種原子電池不需維護，至少可用5年，估計可用10年．

請回答：（1）新型電池主要有哪幾種？

（2）一般手機是用哪種電池？為什么選用這種電池？

（3）關于開發(fā)新電池你還有哪些設想？

調查我國西部地區(qū)滑坡泥石流情況：
近幾年，西部地區(qū)泥石流災害頻繁．小組調查發(fā)現(xiàn)在2003年6--7月間，該地區(qū)就發(fā)生滑坡泥石流5起，造成50多人死傷、5000多人受災，部分房屋、公路、橋梁受損．
小張調查了當?shù)氐囊恍┥�產(chǎn)活動情況，發(fā)現(xiàn)如下問題：

a．從調查資料中，小組找到了產(chǎn)生滑坡泥石流的原因：

由于上述情況______和情況______等活動產(chǎn)生許多松動的石頭．這些松動的石頭在斜坡上受到暴雨或洪水施加的向下推力后，就發(fā)生下滑現(xiàn)象．小馬畫出了石頭在斜坡上的受力示意圖，圖中有2處不完整，請你在原圖中補畫完整．
b．如何避免和治理泥石流呢？剛才小組研究的是使石頭下滑的力，現(xiàn)在研究起相反作用的力------摩擦阻力．
（1）小組回憶了以前對摩擦力的探究：
用彈簧測力計沿水平方向拉著一個重力為5N的木塊，在不同的平面上作______運動，得到如下實驗記錄；

如果都在木板上運動，通過在木塊上加砝碼來改變對水平面的壓力，得到如下實驗記錄：

如果木塊在毛巾表面受到12.0N的摩擦力，則這時木塊對毛巾表面的壓力為______N．
（2）在實際情況中，斜坡所受的壓力由石頭的重力和山坡傾角決定，無法改變．因此，只能通過改變山坡表面的粗糙程度------在山坡上多植樹、保護植被來改變摩擦阻力．請你運用物理研究中的模型法，設計一個模擬實驗來驗證．
①實驗器材：木板斜面（代替山坡），數(shù)十枚玻璃棋子（代材石頭）．數(shù)十枚鐵釘（代替樹木）．毛巾（代替植被），水、水管或噴壺（代替洪水或暴雨〕．
②實驗過程；
a．先將棋子直接擺放在木板斜面上，然后沿斜面自上而下沖水．發(fā)現(xiàn)棋子很容易被沖下斜面．
b．______．
c．小組的進一步討論：
（3）許多公路沿線有泥石流溝，若泥石流爆發(fā)時汽車恰好經(jīng)過，后果將不堪設想．小張設計了一個報警裝置，如圖．

①請你替小張介紹它的工作過程：
當泥石流沖垮阻擋墻時，電磁鐵電路______，電磁鐵______，鐵塊______，電鈴電路______，電鈴發(fā)出警示聲，警告過路車輛注意．
②小李認為．山中由于泥石流、暴風南等產(chǎn)生的巨大聲響，會使電鈴聲聽不見．請你進行改進．
改進辦法：______
（4）若汽車通過泥石流溝需要2s，泥石流速度是1 Om/s．小張認為：要保證車輛的安全，阻檔至少應該距離公路15m．
她的說法是錯誤的．請你將錯誤之處指出來，并在其下方改正．
（5）作為中學生，我們不能直接去防止和治理泥石流，在現(xiàn)實生活中為了能做一些有益的、力所能及的事情來配合防止和治理泥石流工作，小組擬定了一份日常行為條約，其中第______條有問題，不符合該條約的制定目的．

課題：調查我國西部地區(qū)滑坡泥石流情況

近幾年，西部地區(qū)泥石流災害頻繁．小組調查發(fā)現(xiàn)在2003 年67月間，該地區(qū)就發(fā)生滑坡泥石流5 起，造成50 多人死傷、5000 多人受災，部分房屋、公路、橋梁受損。

小張調查了當?shù)氐囊恍┥�產(chǎn)活動情況，發(fā)現(xiàn)如下問題：

⑴．從調查資料中，小組找到了產(chǎn)生滑坡泥石流的原因：

由于上述情況       和情況        等活動產(chǎn)生許多松動的石頭。這些松動的石頭在斜坡上受到暴雨或洪水施加的向下推力后，就發(fā)生下滑現(xiàn)象。小馬畫出了石頭在斜坡上的受力示意圖，圖中有處不完整，請你在原圖中補畫完整。

⑵．如何避免和治理泥石流呢？剛才小組研究的是使石頭下滑的力，現(xiàn)在研究起相反作用的力------摩擦阻力。

1).小組回憶了以前對摩擦力的探究：

用彈簧測力計沿水平方向拉著一個木塊，在不同的平面上作         運動，得到如下實驗記錄；

如果都在木板上運動，通過在木塊上加砝碼來改變對水平面的壓力，得到如下實驗記錄：

如果木塊在毛巾表面受到12.0N 的摩擦力，則這時木塊對毛巾表面的壓力為_______N 。

2).在實際情況中，斜坡所受的壓力由石頭的重力和山坡傾角決定，無法改變。因此，只能通過改變山坡表面的粗糙程度------在山坡上多植樹、保護植被來改變摩擦阻力．請你運用物理研究中的模型法，設計一個模擬實驗來驗證。

① 實驗器材：木板斜面（代替山坡），數(shù)十枚玻璃棋子（代材石頭）．數(shù)十枚鐵釘（代替樹木）．毛巾（代替植被），水、水管或噴壺（ 代替洪水或暴雨〕 。

② 實驗過程；

a ．先將棋子直接擺放在木板斜面上，然后沿斜面自上而下沖水．發(fā)現(xiàn)棋子很容易被沖下斜面。

b．                                                                 

                                                                    。

⑶．小組的進一步討論：

 l）.許多公路沿線有泥石流溝，若泥石流爆發(fā)時汽車恰好經(jīng)過，后果將不堪設想。小張設計了一個報警裝置，如下圖。

① 請你替小張介紹它的工作過程：

當泥石流沖垮阻擋墻時，電磁鐵電路        ，電磁鐵          ，鐵塊       ，電鈴電路                ，電鈴發(fā)出警示聲，警告過路車輛注意．

② 小李認為．山中由于泥石流、暴風南等產(chǎn)生的巨大聲響，會使電鈴聲聽不見。請你進行改進。

改進辦法：                                                       

2）.若汽車通過泥石流溝需要2s ，泥石流速度是1 Om/s 。小張認為：要保證車輛的安全，阻檔至少應該題離公路15m 。

她的說法是錯誤的。請你將錯誤之處指出來，并在其下方改正。

 3）.作為中學生，我們不能直接去防止和治理泥石流，在現(xiàn)實生活中為了能做一些有益的、力所能及的事情來配合防止和治理泥石流工作，小組擬定了一份日常行為條約，其中第            條有問題，不符合該條約的制定目的。