8.(★★★)流动的空气形成了风,风具有一定的能量,称为风能。如图11.4-10所示,风力发电利用自然界的风,通过风力发电系统来为人类提供电能。风力发电机中的叶片在风力的推动下转动,并带动发电机发电。

(1)风力发电机是将能转化成能的设备。
(2)请说出风力发电的优点和缺点。(各写出一项即可)

机械
电
优点：环保、无污染。缺点：受天气影响。

【分析】
第(1)问：首先明确风力发电机的工作过程，风推动叶片转动，叶片具有机械能（风能属于机械能范畴），发电机的作用是将机械能转化为电能，因此可判断能量转化类型。
第(2)问：结合生活实际和新能源的特点分析，优点从环保、可再生角度思考，缺点从风能的局限性（受自然条件影响）角度思考。
【解析】
(1) 风力发电机工作时，风的机械能推动叶片转动，进而带动发电机发电，将机械能转化为电能。
(2) 优点：风力发电利用可再生的风能，发电过程无污染，较为环保（合理即可）；
缺点：风能的大小受天气、地域等因素制约，发电不稳定，无法持续稳定供电（合理即可）。
【答案】
(1) 机械；电
(2) 优点：清洁无污染（或可再生、环保等）；缺点：受天气影响大（或发电不稳定等）
【知识点】
能量转化；新能源利用
【点评】
本题结合生活中的风力发电，考查能量转化和新能源的利弊，需要将物理知识与生活实际结合，理解风能的特点，提升对新能源的认知。
【难度系数】
0.7

拓展创新
水磨
在我国农耕文明的历史长河中,“水磨”是劳动人民成功运用自然力量的代表,是劳动人民智慧的结晶。《秦边纪略》中记载:清朝初年时西宁及周边地区只要有小河处,便可以见到“水磨”的身影。为了控制水的流量和流速,人们首先要在建“水磨”的河道上游“筑坝”,提高水位,形成落差,然后开渠引水,在河道下游跨渠建成磨坊。“水磨”以渠水为动力带动木轮引擎运转,木轮引擎再带动石磨转动。
如图11.4-11所示是一种具有典型结构的“水磨”,它主要由上、下磨盘和木质转轴、水轮盘、支架构成。磨盘用坚硬的石块制作,上、下磨盘上刻有相反的螺旋纹,上磨盘用结实的绳子悬吊于支架上,下磨盘和水轮盘固定在同一个转轴的两端。流水作用在水轮盘上,使水轮盘转动,水轮盘通过转轴带动下磨盘转动。
调整悬挂上磨盘绳子的松紧,使上、下磨盘间留有适当的空隙。在上磨盘的上方悬有存放原粮的吊斗,当原粮随着上磨盘的进口进入两磨盘间的空隙时,由于下磨盘的转动,原粮就被粉碎成较细的颗粒。如果两磨盘之间的存粮过多,粉碎后的粮食颗粒就较大;如果两磨盘之间的存粮过少,就可能损坏磨盘。所以,控制好两磨盘间的空隙大小和原粮进入空隙的流量,需要非常丰富的经验。
请根据上述材料,回答下列问题。

(1)“水磨”通过利用水的能,从而带动运转,然后再带动转动。
(2)若使水流冲击水轮盘时,能够带动质量更大的下磨盘转动,“水磨”应该建在什么位置? 。

机械
木轮引擎
石
磨
建在水的流速、流量更大的位置

【分析】
第一问：从题目材料中提取关键信息，水磨以渠水为动力，渠水因水位落差具有机械能，再根据“带动木轮引擎运转，木轮引擎再带动石磨转动”确定后续部件。第二问：要带动质量更大的下磨盘，需要更大的动力，而动力来源于水流，水流的流速和流量越大，能提供的动力就越大，据此分析选址。
【解析】
(1) 根据材料描述“‘水磨’以渠水为动力带动木轮引擎运转，木轮引擎再带动石磨转动”，且渠水因有水位落差具备机械能，可知水磨利用水的机械能，带动木轮引擎运转，再带动石磨转动。
(2) 带动质量更大的下磨盘需要更大的动力，水流的流速、流量越大，能提供的动力越大，因此水磨应建在水的流速、流量更大的位置。
【答案】
(1) 机械；木轮引擎；石磨
(2) 建在水的流速、流量更大的位置
【知识点】
机械能的利用；力与运动的关系
【点评】
本题结合古代农耕文明中的“水磨”，考查物理知识在实际生产生活中的应用，需要从材料中提取有效信息，结合机械能的相关知识分析问题，体现了劳动人民的智慧，也凸显了物理与生活的紧密联系。
【难度系数】
0.6