第11章 物理学与能源技术 复习课 学案 （含答案）2023-2024学年物理教科版九年级下册

第十一章 复习课
素养目标
1.辨识能量的转化类型、理解能量守恒定律并会用以分析实例。
2.辨识能量转化和转移具有方向性的实例、能计算能量转移和转化的效率。
3.辨识能源的种类。
4.知道利用核能的两种形式。
5.了解能源利用的现状及解决对策。
◎重点: 新能源的开发和利用。
【思维导图】
【单元达标】
达标点1辨识能量转化类型
例1　电动机已广泛应用到现代化生活了,如电动汽车、电动摩托车、电风扇、电动耕田机等,对其工作过程中能量转化表述正确的是 ( )
A.电能转化成机械能
B.机械能转化成电能
C.太阳能转化成机械能
D.内能转化成机械能
思路导引　在做“能量的转化”这种题时,我们要注意分析哪种能量增加了,哪种能量减少了,一般来说,减少的这种能量转化为增加的那种能量。
达标检测
1.2020年7月23日,“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空,将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中,火箭燃料的 能转化为燃气的内能,卫星的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】达标点一
例1　A
达标检测
1.化学　增大
解析　燃料燃烧的过程化学能转化为内能,加速上升过程中,卫星的动能和重力势能都变大,所以卫星的机械能增大。
达标点2能量守恒定律
例2图为十三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,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,无需精确测量就能判定他的这一设想是不能实现的。
思路导引　转轮相当于轮轴,重球离轴越远,其轮半径越大,即力臂越大;根据能量守恒定律,能量在转移和转化过程中不会增加。
达标检测
2.下列关于能量守恒定律的说法中正确的是 ( )
A.能量可以凭空消失
B.能量可以凭空产生
C.热机的工作过程不遵循能量守恒定律
D.能量转化和转移过程中,能量的总量保持不变
【答案】达标点二
例2　力臂　能量守恒定律
达标检测
2.D　解析　能量既不能凭空产生,也不会凭空消失,A、B错误;能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化,热机的工作过程也遵循能量守恒定律,C错误;一个物体能量增加,必然伴随着别的物体能量减少,在能量转移和转化的过程中能量的总量是保持不变的,D正确。
达标点3能量利用效率
例3　一辆汽车以20 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶了3 km,受到的阻力为1200 N,燃烧了0.3 kg汽油。(汽油的热值q=4.6×107 J/kg)求:
(1)牵引力做了多少功;
(2)这些汽油完全燃烧放出的热量;
(3)发动机的效率。
思路导引　(1)已知汽车行驶时受到的阻力,匀速直线运动的物体受力平衡,由二力平衡的条件可知汽车的牵引力,再根据W=Fs可求出牵引力做的功;(2)已知汽油的热值和消耗汽油的质量,利用Q放=qm可求出汽油完全燃烧放出的热量;(3)利用η=×100%可求出发动机的效率。
达标检测
3.某燃气热水器将20 kg的水从10 ℃加热到60 ℃,完全燃烧了0.21 m3的燃气。水吸收的热量是 J,热水器的效率是 。[已知水的比热容为4.2×103 J/(kg· ℃),燃气的热值为4×107 J/m3]
【答案】达标点三
例3　解:(1)已知汽车匀速行驶时受到的阻力为f=1200 N
由二力平衡的条件可知汽车的牵引力为
F=f=1200 N
则牵引力做的功为
W=Fs=1200 N×3×103 m=3.6×106 J
(2)这些汽油完全燃烧放出的热量为
Q放=qm=4.6×107 J/kg×0.3 kg=1.38×107 J
(3)发动机的效率为
η=×100%=×100%=26.1%
达标检测
3.4.2×106　50%
解析　水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×20 kg×(60 ℃-10 ℃)=4.2×106 J;0.21 m3燃气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.21 m3×4×107 J/m3=8.4×106 J;该热水器烧水的效率η=×100%=×100%=50%。
达标点4能源分类
例4　近期在建的中国第二大水电站——白鹤滩水电站建设进展顺利。水能属于 ( )
①可再生能源　②不可再生能源　③常规能源　④新能源
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
思路导引　(1)能够源源不断地从自然界得到的能源叫可再生能源;短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源;(2)常规能源,人类利用多年且广泛使用的能源,如煤、石油、天然气、水能等;新能源又称非常规能源,是新近才开始使用的能源,如核能、太阳能、地热能、潮汐能。
达标检测
4.人类社会的发展离不开能源的开发和利用,随着社会对能源的需求不断增加,造成了能源的短缺,而开发和利用可再生能源是解决能源危机的有效途径。下列能源属于可再生能源的是 ( )
A.风能 B.天然气
C.核能 D.石油
【答案】达标点四
例4　A
达标检测
4.A　解析　天然气、核能、石油均属于不可再生能源,因为这些能源越用越少,不能在短期内从自然界中得到补充。风能可以在自然界中源源不断地得到,属于可再生能源。
达标点5核能的应用
例5　我国的核电技术已进入世界先进行列。下列关于核电站的说法正确的是 ( )
A.可以利用各种原子核发电
B.利用核聚变发电
C.发电后产生的核废料仍然具有放射性
D.核能能够全部转化为电能而没有损失
思路导引　(1)根据核电站可利用铀原子核发生核裂变时产生的能量发电进行分析。(2)发电后产生的核废料具有放射性。(3)核电站中能量转化过程是:通过核反应堆把核能转化为内能,得到高温的水蒸气,水蒸气推动汽轮机转动,把内能又转化为机械能;汽轮机再带动发电机发电,得到电能。
达标检测
5.较轻的原子核结合成为较重的原子核发生 (选填“核裂变”或“核聚变”)可以释放出巨大的核能,太阳的能量源自这样的核反应。
【答案】达标点五
例5　C
达标检测
5.核聚变
解析　较重的原子核会发生裂变,较轻的原子核会发生聚变。
对能源进行分类
观察家中各种设备所使用的燃料,并按可再生和不可再生能源进行分类。
2