4. 小明通过学习了解到火力发电厂“吃”的是煤,“发”的是电。在整个过程中,能量转化的情况如下,请帮他在横线上填入相应的能量形式。
化学能$\xrightarrow{锅炉}$能$\xrightarrow{汽轮机}$能$\xrightarrow{发电机}$能

内；机械；电

本题主要考察能量的转化过程。在火力发电厂中，首先通过锅炉将煤的化学能转化为蒸汽的内能，即热能；然后，蒸汽推动汽轮机转动，将内能转化为机械能；最后，汽轮机带动发电机转动，将机械能转化为电能。

5. 两位同学分别为火车站进站段铁路工程做设计,如题5图所示,你将选择图的设计方案,请从能量转化的角度阐述其更合理的原因是：

选择：乙
原因：甲方案中火车进站时要克服摩擦做功，将动能转化为内能而损耗掉，不能回到原来高度；乙方案中火车上坡前先通过一个动能转化为重力势能的过程，上坡时储存的重力势能再转化为动能，可减小因克服摩擦等损耗的能量，更合理。

6. 如题6图所示是一个小型智能水电站的工作原理图。用电低谷时(如深夜),电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时,再利用上水库中的水发电。
蓄能时,水被抽到上水库中,电能转化为水的。发电时,上水库中可用于发电的水流到下水库,从能量转化角度看,这一过程是水的转化为。若该水电站上水库可用于发电的库容量为$7×10^{6}$m^3,上、下水库平均水位差600m,在此能量转化过程中,水的重力做功为J,若能量转化的效率为50%,在此过程中能产生电能J。($\rho_{水}= 1.0×10^{3}$kg/m^3,$g = 10$N/kg)

重力势能；重力势能；电能；$4.2×10^{13}$；$2.1×10^{13}$

蓄能时，电能转化为水的重力势能；发电时，水的重力势能转化为电能。
水的质量：$m = \rho V = 1.0×10^{3}\ kg/m^3×7×10^{6}\ m^3 = 7×10^{9}\ kg$；
水的重力：$G = mg = 7×10^{9}\ kg×10\ N/kg = 7×10^{10}\ N$；
重力做功：$W = Gh = 7×10^{10}\ N×600\ m = 4.2×10^{13}\ J$；
产生的电能：$W_{电} = W×50\% = 4.2×10^{13}\ J×0.5 = 2.1×10^{13}\ J$。