(共9张PPT)
20.2 开发新能源
太阳能
1.人类利用太阳能的实质是将太阳能转化为其他形式的能。目前人类直接利用太阳能的方式有三种:光热转换、光电转换和光化转换。其中,太阳能热水器属于 光热转换 方式,植物进行光合作用属于 光化转换 方式。
光热转换
光化转换
2.关于太阳能,下列说法中错误的是(A)
A.在实际应用中太阳能只能转化为电能
B.太阳能分布广阔,获取方便,可以直接利用
C.太阳能安全、清洁,利用太阳能不会给环境带来污染
D.对于人类来说,太阳能几乎可以说是一种“取之不尽,用之不竭”的永久性能源
A
核能
3.如图所示,为了形象地描述核能的释放,两位同学分别画了一张核能释放的原理图。图甲表示的是 核裂变 ,图乙表示的是 核聚变 ,其中图 乙 (选填“甲”或“乙”)展示的是制造氢弹的原理。
核裂变
核聚变
乙
4.核电站利用核能发电,核心设备是核反应堆。核反应堆加热水,产生高温蒸汽,蒸汽压力推动汽轮机的叶轮,带动发电机发电。该过程中能量的转化顺序为(C)
A.内能→核能→机械能→电能
B.核能→机械能→内能→电能
C.核能→内能→机械能→电能
D.机械能→内能→核能→电能
C
5.为核潜艇提供能量的装置是核反应堆,在核反应堆中发生的是 核裂变 (选填“核裂变”或“核聚变”)。目前太阳能已被人们广泛利用,太阳能来自太阳内部的核 聚变 (选填“裂变”或“聚变”),利用太阳能的方式之一是用集热器加热,这是通过 热传递 的方式改变物体的内能。
核裂变
聚变
热传递
6.(2025·凉山州)光伏发电产业是我国低碳经济的亮点之一。如图所示,光伏发电使用的太阳能板主要是将太阳能转化为 电 能,太阳能来自太阳内部的核 聚 (选填“聚”或“裂”)变。
电
聚
7.“新质生产力”是一种以科技创新为主导的生产力形式,其中人类在能源方面的创新发展尤为重要。如图所示的是托卡马克(Tokamak)装置,其通过约束电磁波驱动,能创造氘、氚聚合的环境和超高温,因此该装置常被称作“人造太阳”。此种聚合方式与核电站发电方式 不相同 (选填“相同”或“不相同”)。核能是 不可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
不相同
不可再生
8.如图所示的太阳能凉帽引发了小聪的一些联想。他的下列表述中错误的是(B)
A.太阳能实质上是太阳内部核反应释放出的能量
B.太阳能是由太阳内部的热核反应释放出的能量,故太阳能是不可再生能源
C.太阳光中的可见光是电磁波
D.太阳光可以在真空中传播
B(共8张PPT)
第二十章 能源与能量守恒
人类利用能源的历史
1.凡是能够提供能量的物质资源都叫作 能源 。写出三个你知道的能源: 石油 、 水能 、 风能 。
2.能源在人类社会的发展中起了推动性和决定性的作用。根据能源的开发和利用历程来看,它经历了“柴薪时代”“ 煤炭时代 ”“ 石油时代 ”和“清洁能源的快速发展时期”。
能源
石油
水能
风能
煤炭时代
石油时代
20.1 能 源
可再生能源和不可再生能源
3.下列属于可再生能源的是 ①③⑥ ,属于不可再生能源的是 ②④⑤ 。(均填序号)
①风能 ②石油 ③太阳能 ④核能 ⑤天然气 ⑥潮汐能
①③⑥
②④⑤
4.如图甲所示的是我国自主研发的“南鲲号”漂浮式波浪能发电装置,波浪能属于 可再生 能源;如图乙所示的是地热发电站的场景,地热能是 可再生 能源;如图丙所示的是火力发电站,它燃烧的燃料一般都是煤、石油、天然气等化石燃料,这些能源是 不可再生 能源。(均选填“可再生”或“不可再生”)
可再生
可再生
不可再生
能源危机和我国的能源革命
5.节能减排、保护环境是每个人的共同责任。下列做法中符合节能环保理念的是(C)
A.把废旧电池随意丢弃
B.将电视机处于待机状态
C.关停高能耗、高污染的工厂
D.将有害废水排放到江河中
C
6.能源问题越来越严峻。关于永久性解决人类对能源的需求,下列方法中正确的是(B)
A.充分利用地球上的化石能源
B.依靠科技进步,不断开发新能源
C.改进工艺,提高能源利用率
D.尽可能地少用能源
B
7.关于能源,下列说法中错误的是(A)
A.能源存量非常丰富,不存在能源危机
B.煤、石油、天然气、核能都是不可再生能源
C.化石能源是当今世界的主要能源
D.人类利用化石燃料,实际上是在间接地利用太阳能
A
8.与世界能源结构相比,我国目前的能源结构存在不足,如图所示。下列措施中,有利于优化我国能源结构的是(D)
A.继续发挥产煤大国的优势
B.减小石油和天然气的比重
C.严控核能、水电能的开发
D.加大可再生资源的开发和利用
D(共7张PPT)
回归教材(五) 教材素材与变式5
来源教材的图片
1.(沪科九物全P205图21-17、P206图21-18改编)如图所示,获取核能有两条途径——重核的裂变和轻核的聚变。核电站是利用核 裂变 (选填“裂变”或“聚变”)来获得核能的,是图 甲 (选填“甲”或“乙”)所示的途径。
甲 乙
裂变
甲
2.(沪科九物全P217图21-37改编)如图所示的太阳能烤箱工作时,首要的能量转化是将 太阳 能转化为 内 能,从而实现食物加热。
太阳
内
3.(北师九物全P235图16.4-3改编)如图所示的是风光互补景观照明灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”电池板,“腰挎”照明灯,“脚踩”蓄电池。蓄电池在夜晚供电时,将 化学 能转化为电能,照明灯工作时将电能转化为 光 能。
化学
光
4.(沪科九物全P208图21-22改编)如图所示的是某地区风力发电的外景。风力发电将风能转化为 电 能,风能是清洁的可再生能源,是世界各国大力发展的新能源之一。
电
5.(人教九物全P197图22.2-9改编)如图所示,小朋友戴的太阳能凉帽上安装着电风扇,它的电源是一块太阳能电池板。太阳能电池板工作时把太阳能转化为 电 能,再通过电动机转化为扇叶的 机械 能,太阳能是 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
电
机械
可再生
来源教材的变式
6.(沪粤九物下P78T1改编)下列能源中,属于不可再生能源的是(B)
A.风能 B.核能 C.水能 D.潮汐能
B
7.(北师九物全P230T4改编)关于核能,下列说法中正确的是(B)
A.人类利用核能的主要目的是制造核武器
B.核能是一种干净、便宜且相对安全可靠的清洁型新能源
C.由于核电站易造成核泄漏,所以应该控制核电站的规模
D.核电站与火电站相比,前者对大气污染和对人体的危害性都要大些
B(共9张PPT)
20.3 能量的转化与能量守恒
能量的转移与转化
1.①烧水时,水慢慢变热;②飞驰而过的流星拖着一条发光的
“尾巴”;③水沸腾时,水壶盖被向上顶起来;④晒太阳时感
到暖和;⑤在砂轮上磨刀时,刀会变热。以上五个过程中,
属于能量转化的是 ②③⑤ ,属于能量转移的是 ①④ 。(均填序号)
②③⑤
①④
C.机械能 内能 化学能
A.内能 机械能 化学能
2.如图所示,用酒精灯加热试管里的水,产生的水蒸气将试管塞冲向空中。在这个过程中,能量转化的顺序为(B)
B.化学能 内能 机械能
D.内能 化学能 机械能
B
能量守恒定律
3.现代电动汽车为了节能,都安装了能量回收装置,汽车在刹车时由于惯性不能马上停下来,可带动发电机将汽车的 机械 能转化为电能,为汽车提供后续运动的能量。某些人认为,只要不断改进,这种汽车就可以一边行驶,一边发电,永远运动下去,这种观念违背了 能量守恒 定律。
机械
能量守恒
4.关于能量守恒定律,下列说法中正确的是(D)
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.能量在转移和转化过程中,能的总量保持不变
D
能量在转移和转化过程中的方向性
5.关于能的转移和转化的方向性,下列说法中错误的是(D)
A.不是所有自然界中的能量都能被利用
B.能量的利用是有条件的,也是有代价的
C.不同温度的物体发生热传递时,热量总是自发地从高温物体传递到低温物体,不会相反
D.汽车刹车时,汽车的动能转化为内能,这些内能可以被收集起来,再作为汽车行驶的动力
D
6.生物航煤是以动植物油脂、餐饮废油等为原料生产的航空燃油。6月5日,国产大飞机C919加注了我国自主研发的生物航煤,成功完成试飞任务。生物航煤燃烧时将化学能转化为内能,但内能不能自发地转化为化学能,说明能量的转化具有 方向性 。在能量转化和转移的过程中,能量的总量 保持不变 。
方向性
保持不变
D.能的转移和转化不一定遵从能量守恒定律
7.关于能的转移和转化,下列说法中正确的是(A)
A.热量可以从高温物体转移到低温物体
B.能的转化和转移过程没有方向性
C.电取暖器辐射到房间里的热量可以再利用
A
8.如图所示的是小雨学了能量守恒定律后设计的一个小蒸汽轮机,下列说法中正确的是(C)
A.能量在转化的过程中总量越来越少
B.实验室常用的酒精燃料属于一次能源
C.能量的转化和转移都是有方向的
D.轮子的转动说明永动机是可以实现的
C(共5张PPT)
章末复习
1.下列能源中属于可再生能源的是(C)
A.石油、水能 B.天然气、风能
C.风能、太阳能 D.煤、生物质能
能源的分类
C
核裂变和核聚变的区别
2.“华龙一号”是由我国自主研发的先进百万千瓦级压水堆核电技术,使核能的利用更安全、更经济。关于核能,下列说法中正确的是(B)
A.核能是可再生能源
B.核电站的能量转化为:核能→内能→机械能→电能
C.核能发电是利用原子核聚变或裂变释放的核能
D.核能发电释放核能的过程与原子弹爆炸释放核能的过程完全相同
B
能量的转移与转化
3.以下现象中没有发生能量转化的是(D)
A.煤气炉将水烧开
B.足球在草坪上越滚越慢
C.通电后小灯泡发光
D.抱着热水袋取暖
D
人类利用能源的历史：柴薪、煤炭、石油
能源
可再生能源和不可再生能源
能源危机和我国的能源革命
通过植物的光合作用转化
和储存后再释放
吸收或利用太阳能
通过升腾循环，再加以
的四种主要途径
利用
被海洋吸收
太阳能
直接利用
光热转换
太阳能热水器
太阳能的
第二十章
直接利用
光电转换
太阳能电池
光化转换一
用太阳能制氢
开发新能源
核电站：可控制的链式反应
核裂变
原子弹：不加以控制的链式反应
能源与能量守恒
核能
核聚变—氢弹
其他新能源：水能、海洋能、风能、
氢能、地热能等
能量的转移：能量的形式没
有改变
能量的转移
能量的转化：能量的形式发生
和转化
改变
能量的转化与
能量守恒
能量守恒定律：能量在转移和
转化过程中，总量保持不变
能量的转化和转移过程是具方向性的
能源消耗对环境的影响：温室效应、酸雨等
能源、环境与
可持续发展
“碳达峰”与“碳中和”
绿水青山就是金山银山
开发绿色能源(共10张PPT)
20.4 能源、环境与
可持续发展
能源与环境
1.造成温室效应的最主要原因是(B)
A.汽车和工厂排放的废气和烟尘
B.煤、石油、天然气的大量燃烧
C.人造含氟制冷剂的泄漏
D.二氧化硫等有毒气体的大量产生
B
2.下列做法中能使空气污染加剧的是(A)
A.不控制汽车尾气的排放
B.提倡使用太阳能设备
C.发展核电代替部分煤电
D.禁止在户外焚烧垃圾
A
“碳达峰”与“碳中和”
3.导致全球气候变暖的主要原因有(C)
①臭氧层破坏 ②森林被大量砍伐 ③二氧化碳排放量增加 ④二氧化硫排放量增加
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
C
4.我国大力推进节能减排,助力实现“碳达峰”和“碳中和”的目标,下列做法中符合该理念的是(A)
A.乘坐公共交通工具出行
B.教室没人时不关灯
C.让电脑长期在待机状态
D.经常使用一次性餐具
A
绿水青山就是金山银山
5.“改善环境质量,建设美丽家园”是我们共同的责任。下列做法中不利于保护环境的是(B)
A.实行垃圾分类回收再利用
B.大量使用农药、化肥提高农作物的产量
C.推广秸秆综合利用,杜绝露天焚烧
D.工业污水处理达标后再排放
B
6.能源是现代社会发展的三大基本要素之一。大量耗用以下能源,会造成温室效应的是 ①②③④ ;会造成水土流失和沙漠化的是 ① 。(均填序号)
①柴薪 ②煤炭 ③石油 ④天然气
⑤水能 ⑥风能 ⑦太阳能 ⑧地热能
①②③④
①
7.“金山银山,不如绿水青山。”我国城乡建设和管理越来越注重环保,下列说法中正确的是(C)
A.废旧电池对环境没有污染
B.工业废水可直接排放到江河中
C.购买商品时用布袋替代塑料袋
D.水资源丰富的地方可以不节约用水
C
8.关于未来的理想能源,下列说法中不合理的是(A)
A.必须全部转化为电能,可以保证大规模使用
B.必须足够丰富,可以保证长期使用
C.必须足够便宜,可以保证多数人用得起
D.必须足够安全、清洁,可以保证不会严重影响环境
A
9.2024年4月至10月,世界园艺博览会在成都举行。本届世园会的主题为“公园城市美好人居”,秉持“绿色低碳、节约持续、共享包容”的理念。下列说法中错误的是(D)
A.园区内的输电线如果用超导材料制作,可以降低由于输电线发热而引起的电能损耗
B.园区内使用新能源转运车,是因为新能源汽车比燃油车的能量转化效率高
C.园区内使用节水装置,是因为地球上淡水资源有限,我们需要节约用水
D.因为自然界中的能量是守恒的,所以我们不需要节约能源
D(共6张PPT)
跨学科实践 新能源汽车发展前景和趋势的研究
1.阅读短文,回答问题。
太阳能汽车
太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车,它主要由太阳能电池板、蓄电池和电动机组成。在车体的外部贴放太阳能电池板,通过太阳能电池板将太阳能直接转化成电能并储存在蓄电池中,使用时通过蓄电池提供电能,驱动车辆行驶。相比于传统热机驱动的汽车,太阳能汽车是真正的零排放。太阳能汽车由于没有内燃机,在行驶时也不会有内燃机的轰鸣声。太阳能汽车的研究开发长期以来一直受到普遍关注,被诸多国家所提倡,太阳能汽车产业日益蓬勃发展。
(1)太阳能是太阳内部的原子核 聚 变释放出来的能量,属于 可 (选填“可”或“不可”)再生能源。
(2)太阳能汽车在阳光下行驶时的能量转化过程是将太阳能先转化为 电 能,再转化为 机械 能。在夜间没有阳光的时候,太阳能汽车也能行驶,这 不违背 (选填“违背”或“不违背”)能量守恒定律。
聚
可
电
机械
不违背
(3)为了使车身更为轻便,太阳能汽车大量使用了轻合金、复合材料等来制造,主要原因是这些材料具有较小的 B (填字母)。
A.质量 B.密度 C.比热容
B
2.阅读短文,回答问题。
新能源共享电动汽车
“绿水青山就是金山银山”,为了保护环境,我国大力发展电动汽车替代传统燃油汽车。新能源共享电动汽车集合了多项高科技功能,包括卫星定位、远程开锁,及时将车辆所在位置和车辆当前状态(锁定状态或使用状态)报送云端等。如图乙所示的是共享汽车前进和倒车的工作原理简单示意图,开关S1和S2由绝缘操纵杆控制,能同时接触点“1”或“2”,向前推操纵杆时汽车前进且能调速,向后拉操纵杆时汽车以恒定速度后退。
甲 乙
(1)云端为了随时了解共享汽车的行程状况,利用BDS来实现定位,是利用 电磁波 来传递信息的。
(2)共享电动汽车的核心是电动机,路边的直流充电桩给电动汽车充电时将 电 转化为 化学 能贮存在电动汽车的蓄电池内。
电磁波
电
化学
(3)如图乙所示,当共享汽车需要倒车时,开关S1和S2应同时接触点 2 (选填“1”或“2”),共享汽车能前进和倒车,是因为可以改变电动机的线圈中的 电流方向 。
(4)共享汽车的速度是通过电子调速器来改变电动机中电流的大小实现的。共享汽车倒车时,位于车后面的两个灯会同时闪亮,前进转弯时后面只有一个灯闪亮,则位于汽车后面的两个灯是 并联 (选填“串联”或“并联”)连接的。
2
电流方向
并联
乙(共19张PPT)
滚动训练(20.1~20.4)
一、填空题(每空2分,共24分)
1.传统燃油汽车排放的尾气是大气污染的主要来源,提供传统燃油的化石能源属于 不可 (选填“可”或“不可”)再生能源。为节能减排,新能源汽车正逐步取代传统燃油汽车。
2.(2025·合肥一模)“玲龙一号”是我国研发的新一代小型核电机组,它利用如图所示的核 裂变 (选填“裂变”或“聚变”)释放的能量来发电。
不可
裂变
3.如图所示的是中国古代玩具饮水鸟,它的神奇之处在于:在鸟的面前放上一杯水,鸟就会俯下身去,把嘴浸到水里,“喝”了一口后,又直立起来;直立一会儿它又会俯下身去,等到鸟嘴浸到了水,“喝”了一口,又会直立起来。饮水鸟这种“自动喝水”的现象 遵循 (选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。
遵循
4.海浪蕴含着巨大的能量,它属于 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。如图所示的是利用海浪发电的装置,当海浪带动浮子上下运动时,绳索带动发电机转动,它将海浪具有的 机械 能转化为电能。
可再生
机械
5.我国新一代载人登月任务中使用的载人飞船命名为“梦舟”,月面着陆器命名为“揽月”,计划2030年前实现中国人首次登陆月球。月球上有大量的氦-3元素,如图所示的是该元素的原子模型,若B为质子,则A为 电子 。氦-3与氘核进行核聚变时,其原理与 太阳 (选填“核电站”或“太阳”)相似,核能是 不可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
电子
太阳
不可再生
6.在一定条件下,不同能量之间可以相互转化,并且能量在转化过程中的总量保持不变。除此之外,能量的转化还存在一定的 方向性 。
7.如图所示的是我国古老中医疗法——艾灸,艾条燃烧时将化学能转化为 内 能。
方向性
内
8.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“①②③”点中的某两点,则B点可能是其中的 ① (选填“①”“②”或“③”)点;整个能量转化的过程中,能量的总量 守恒 (选填“守恒”或“不守恒”)。
①
守恒
二、选择题(每小题3分,共24分)
9.维持人体生命活动需要能量,人们从事生产活动也需要能量,这些能量最终主要来自(B)
A.流水和风 B.太阳辐射能
C.绿色植物的能量 D.深埋在地下的煤和石油
B
10.生活中能量转化的实例很多。下列说法中正确的是(C)
A.摩擦生热是将内能转化为机械能
B.燃料燃烧放热是将内能转化为化学能
C.电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能
D.摩擦起电是将电能转化为机械能
C
11.近年来造成全球变暖的最主要的原因是(B)
A.被大气吸收的太阳辐射增加
B.被大气吸收的地表辐射增加
C.被大气反射到太空的太阳辐射增加
D.被地表反射到太空的太阳辐射增加
B
12.某居民楼顶安装有太阳能电池板和太阳能热水器。若太阳能热水器的工作效率为η,每小时可接收太阳能Q,使热水器内的水温升高Δt,水的比热容为c水,则下列说法中正确的是(C)
A.太阳能是不可再生能源
B.太阳能电池将接收的太阳能全部转化为电能
C.太阳能热水器将太阳能转化为内能
D.该热水器内水的质量为
C
13.下列做法中符合“低碳生活”理念的是(B)
A.随便丢弃废旧电池
B.若有可能,出行时尽量使用自行车
C.为了方便而大量使用一次性塑料袋
D.大力发展以煤为燃料的火力发电
B
14.关于新能源,下列说法中错误的是(A)
A.核燃料、氢燃料和天然气都属于新能源
B.核电站利用核裂变释放的能量来发电
C.氢燃料发动机将化学能转化为机械能
D.新能源的开发可以有效缓解能源危机
A
15.动态制动是现代车辆采用的一种重要制动方式。动态制动器主要由动态制动电阻和继电器等组成,在故障、急停、电源断开时继电器将制动电阻接入,通过电阻耗能起到一定的制动作用。制动电阻在耗能时,所发生的能量转化是(C)
A.机械能转化为内能 B.机械能流失到空中
C.电能转化为内能 D.机械能转化为电能
C
16.关于能源与可持续发展,下列说法中正确的是(C)
A.风能、水能和核能都是可再生能源
B.核电站是利用原子核聚变所释放的能量来发电的
C.能量的转化和转移都是有方向的、总量不会发生变化
D.地球上的地热能和潮汐能都来自太阳
C
三、实验题(每空3分,共12分)
17.如图所示,忽略空气阻力,小球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动,到达P点时离开轨道,然后小球上升至最高点N后开始下落,下落过程中经过Q点。O、P两点处在同一水平高度。
(1)小球在O、P两点的速度分别为vO和vP,则vO > (选填“>”“<”或“=”)vP。
>
(2)最高点N与M点对比,N点 可能 (选填“可能”或“不可能”)比M点高。小球在N点的机械能 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)在Q点的机械能,能的总量 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
可能
等于
不变
四、计算题(共10分)
18.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备。某太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能,在5h的有效照射时间内,将太阳能热水器中质量为100kg、初温为20℃的水加热到40℃。已知c水=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)太阳能热水器中的水吸收的热量Q。
解:(1)太阳能热水器中的水吸收的热量
Q=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(40℃-20℃)=
8.4×106J。(4分)
答:(1)太阳能热水器中的水吸收的热量Q=8.4×106J。
(2)太阳能热水器5h内接收到的太阳能
W=4.2×106J/h×5h=2.1×107J。(3分)
(3)太阳能热水器的效率
η=×100%=40%。(3分)
(2)太阳能热水器5h内接收到的太阳能W。
(3)太阳能热水器的效率η。
答：太阳能热水器5h内接收到的太阳能W=2.1×107J。
答：太阳能热水器的效率η=40%。
