9. 回归教材 模型 如图是 13 世纪法国亨内考设计的“魔轮”, 轮子边缘上通过可以自由转动的铰链等距安装了 12个相同的活动短杆, 杆端分别套上一个相同重球, 他认为由于右侧重球距离转轴较远, 也即重力的较大, 转轮会沿顺时针方向越转越快, 其实根据的原理, 不需要精确测量就能判定他的这一设想是不能实现的.

9.力臂 能量守恒 解析：整个轮子可以看成是多根杠杆，转轴是杠杆的支点，对右侧重球来说，重力竖直向下，此时，重球重心到转轴的距离即为重力的力臂，重球距离转轴较远时，重力的力臂也就较大.能量守恒定律告诉我们能量不会凭空消失也不会凭空产生，只会从一种形式转化成其他形式或者从一个物体转移到其他物体，所以在没有能量输入的情况下，转轮的动能是不可能增大的，所以这一设想是不能实现的.

力臂 能量守恒

10. 核心素养 科学思维 (2025·泰州泰兴市一模) 将小球水平抛出, 其部分运动轨迹如图甲所示, 小球在运动过程中经过 A、B 两点,在这两点的动能和重力势能的关系如图乙所示, 若 A、B 两点为图甲中“①、②、③”点中的某两点, 则 B 点可能是其中的(填“①”“②”或“③”) 点; 整个能量转化的过程中, 能的总量(填“守恒”或“不守恒”).

10.① 守恒 解析：B点的动能为300J，占总能量的60%，总的机械能$E_{B}=\frac{300J}{60\%}=500J，$B点重力势能为500J×40\%=200J，A点重力势能为200J，占总能量的60%，那么A点的总机械能$E_{A}=\frac{200J}{60\%}\approx333.3J，$A、B两点的重力势能相等，则它们高度相同，B点的机械能比A点的机械能更大，故B点可能是①点.自然界的能量不会变多，也不会
变少，能量总是从一个物体转移到另一个物体，或者从一种能量转化成另一种能量，在能量转移和转化的过程中能量的总量是守恒的，故题中情形能量转化过程中，能的总量是守恒的.

11. 新趋势 材料综合题 (2024·扬州中考) 阅读短文, 回答问题.
2024 年 4 月 30 日, 全球最大压缩空气储能项目并网发电, 这是我国新型储能技术应用的一个里程碑.
该项目工作原理如图所示, 用电低谷时段, 将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中 (地下盐层中的洞穴);用电高峰时段, 将储存在盐穴中的高压空气释放, 驱动空气膨胀机转动, 连接发电机发电.


该工程就像一个“超级充电宝”, 储存1 度电最终能放出 0.72 度电, 装机功率 300 兆瓦. 每年发电量可达 6 亿度, 能够保障超过20 万户家庭用电需求. 每年可节约标准煤约1.9×10⁸ kg, 减少二氧化碳排放约 4.9×10⁸ kg.可连续放电 6 小时, 使用期长达 40 年.
(1) 该项目储能过程中, 电网中多余的电能通过电动机转化为能, 再通过空气压缩机转化为能.
(2) 换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置, 常温高压空气在“换热器 2”处热.
(3) 该项目每年节约的标准煤完全燃烧, 释放 J 的能量. (标准煤热值为2.9×10⁷ J/kg)
(4) 该项目的能量转换效率为%.该项目每年发电 6 亿度, 则消耗亿度用电低谷时段电网的多余电能. (后一空计算结果保留 1 位小数)
(5) 从工程建设角度, 要增加项目储存的能量, 请提出一条建议:.

11.(1)机械 内 (2)吸$ (3)5.51×10^{15} (4)72 8.3$
(5)增大地下盐穴的体积
解析：(1)电动机工作时，扇叶转动带动空气流动，将电能转化为空气的机械能；空气压缩机压缩空气时，通过做功的方式增大了空气的内能，将机械能转化为内能.
(2)常温高压空气在“换热器2”处吸收热量，使气体的温度升高，压强依然很大，为下一步释放能量做准备.
(3)每年可节约标准煤约$1.9×10^{8}kg，$故每年节约的标准煤可释放的热量为
$Q_{放}=mq=1.9×10^{8}kg×2.9×10^{7}J/kg=5.51×10^{15}J.$
(4)该项目的能量转换效率为
$η=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{0.72度}{1度}×100\%=72\%，$
该项目每年发电6亿度，则消耗用电低谷时段电网的多余电能为
$W_{总}=\frac{W_{有}}{η}=\frac{6亿度}{72\%}≈8.3$亿度.
(5)地下盐穴的体积越大，可储存的能量越大.故增大地下盐穴的体积，可以增大内能的转化量，从而增加项目储存的能量.