课件26张PPT。第十一章 物理学与能源技术复习与巩固1知识点一 能量的转化和守恒定律
1．能量的基本形式有_______________________________________________等．
2．能量守恒定律：能量既不能创造，也不会____________；当能量从一个物体转移到其他物体或从一种形式转化为其他形式时，总量____________．
3．永动机违背了_____________________，因此不可能实现．
机械能、内能、光能、声能、磁能、化学能、核能 消灭 不变 能量守恒定律 1
4．能量转移的过程存在一定的____________．比如，热量总是自发地从高温物体传到低温物体，而不能自发地从低温物体传到高温物体．
5．能量在____________过程中存在一定的方向性．比如：内燃机工作时要散失一部分热量，而这些热量不可能再收集起来供内燃机工作．
6．能量转化中的效率：输入能量、输出有效能量、输出无效能量的关系是：________________＝________________＋________________.
能量转化的效率η＝____________，在任何情况下，η都________1.
方向性 转化 输入能量 输出有效能量 输出无效能量 小于 1
知识点二 核能
7．一切物质都是由____________组成，分子又由____________组成，原子由原子核和核外绕核旋转的带负电的____________组成，原子核由带正电的__________和不带电的_________组成．质子和中子依靠强大的___________紧密结合在一起．
8．释放核能的两种方式：一种是由__________原子核______________较轻的原子核释放出来的，叫做裂变；另一种是由轻原子核结合成较重的原子核释放出来的，叫做____________．分子 原子 电子 质子 中子 核力 重 分裂成 聚变 1
9．铀核受到中子的轰击发生裂变，释放出巨大的核能，同时还释放出中子，如果中子继续轰击其他铀核而发生裂变，就可以使反应不断地进行下去，这种反应叫做____________．
10．原子弹即是不控制链式反应速度的结果，核电站中的____________能够控制链式反应的速度．
11．太阳内部进行着大规模的____________，并以电磁波的形式向外释放核能，这就是太阳能的来历．____________就是根据聚变释放大量能量制成的．
链式反应 核反应堆 聚变 氢弹 1
知识点三 能源与可持续发展
12．凡是能为人类提供某种形式的能量的物质资源都叫做____________．
13．能源的分类．
一次能源：可以____________从自然界获得的能源称为一次能源，也叫初级能源．_________、_________、___________都属于一次能源．
二次能源：____________经过加工转换得到的能源；如____________、蒸汽、焦炭等．
能源 直接 煤 石油 天然气 一次能源 电能 1
常规能源：当前被广泛利用的一次能源．如煤、石油等．
新能源：目前尚未广泛利用而正在积极研究以便推广的____________．如太阳能、核能、潮汐能等．
不可再生能源：须经地质年代(亿万年)才能形成而____________无法再生的一次能源．如煤、石油、____________等．
可再生能源：能够不断得到补充以供使用的____________．如水力、____________生物质能、地热能、____________、潮汐能等．一次能源 短期内 核燃料 一次能源 太阳能 风能 1专项一 能量的转化和守恒定律
1．【2019·北京中考，多选】下列说法中正确的是 ( )
A．风力发电机可以将机械能转化为电能
B．太阳能电池可以将太阳能转化为电能
C．电暖气正常工作时，主要是将电能转化为机械能
D．电风扇正常工作时，主要是将电能转化为机械能ABD 12．如图所示为一个假想情境，在一个充满空气的房间里，这些空气突然自行聚拢到某一个角落，导致其余地方空气消失．关于这个情境下列说法合理的是 ( )
A．它违反了能量守恒定律，但可能发生
B．它不违反能量守恒定律，但不可能发生
C．它违反了能量守恒定律，但不可能发生
D．它不违反能量守恒定律，但可能发生
解析：空气的扩散是一个自发的过程，空气最终会均匀地分布在房间内，由能量的转化和转移具有方向性可知，空气不会自发地聚拢到某一个角落．此现象虽然不违反能量守恒定律，但却不可能发生． B 13．如图所示，为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来．这一过程中瓶内气体的_______能转化为软木塞的机械能．汽油机的__________冲程也发生同样的能量转化．如果该汽油机飞轮转速是1 800 r/min，则该汽油机每分钟内对外做功_________次．内 做功 900 1专项二 核能
4．下列关于核能发电的说法中，正确的是 ( )
A．目前核电站都是通过核裂变反应来利用核能
B．原子核分裂时能释放出电能
C．核反应堆中发生的链式反应是不可控的
D．核能发电的能量转化顺序是核能→化学能→机械能→电能A 1解析：目前核电站都是通过核裂变反应来利用核能的，故A正确．原子核分裂时能释放出核能，再通过能量的转化，最终获得电能，故B错误．核反应堆中发生的链式反应是可控的，故C错误．核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来加热水，用产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动蒸汽涡轮机转动，从而带动发电机发电的．因此核能发电的能量传递和转化过程是核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能，故D错误． 15．如图甲所示，核潜艇是国家的战略重器，是维护国家安全的基石之一．甲 乙 (1)核能是一种____________(选填“一次”或“二次”)能源，核潜艇中的核反应堆发生的链式反应是____________(选填“可以”或“不可以”)控制的，目前人类大力发展核能、太阳能等能源，可有效缓解全球气候变暖的趋势．一次 可以 1
(2)核潜艇在水中水平匀速巡航时，突然进入密度跃层(海水上层密度大，下层密度小)时，潜艇会突然下沉，将给潜艇带来安全隐患，此时应立即将潜艇水舱中的水全部排出，使潜艇受到的重力_________(选填“大于”或“小于”)它的浮力，由于_________，潜艇还会下沉一段距离才会上浮．
(3)核潜艇水平匀速行驶过程中，遇到紧急情况，迅速调整艇身仰角(与水平方向的夹角)至30°开始上浮，上浮过程中潜艇始终以不变的速度沿艇身方向行驶，潜艇的深度计显示的潜艇在海面下的深度随时间变化的关系如图乙所示，潜艇在第75 s时受到的海水压强为____________Pa，上浮过程中潜艇的速度大小为_______ m/s.(潜艇高度不计，海水密度取1.03×103 kg/m3，g取10 N/kg)小于 惯性 5.15×105 4 1
解析：(1)核能是一种可从自然界直接获取而不需要加工的能源，是一次能源；核潜艇中的核反应堆发生的链式反应是可以控制的，目前人类大力发展核能、太阳能等能源，可有效缓解全球气候变暖的趋势．(2)核潜艇在水中水平匀速巡航时，突然进入密度跃层(海水上层密度大，下层密度小)时，潜艇受到的浮力变小，潜艇会突然下沉，将给潜艇带来安全隐患，此时应立即将潜艇水舱中的水全部排出，使潜艇受到的重力小于它的浮力，由于惯性，潜艇还会下沉一段距离才会上浮． 11专项三 能源与可持续发展
6．由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长，所以开发新能源已成为全世界的重要课题，下列关于能源及其利用的说法正确的是 ( )
A．化石能源是不可再生能源，而核能、风能、水能、太阳能是可再生能源
B．与煤炭、石油、天然气等能源相比，风能、水能、太阳能具有清洁环保的优点
C．随着科学技术的快速发展，我国已建成了利用核聚变能量发电的核电站
D．因为能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之不尽，用之不竭”的B 17．在能源危机和环境污染的压力下，发展新能源汽车早已是迫在眉睫，现在混合动力汽车成了生活中常见的代步工具，有一种国产油电混合动力汽车：
(1)给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于____________(选填“用电器”或“电源”)；汽车各转向灯能独立工作，因此转向灯间是________联的．
(2)干毛巾刚擦完车玻璃，很容易吸附灰尘，这是因为带电体能____________．
(3)汽车发动机为汽油发动机，它把汽油燃烧产生的____能部分转化为_______ 能，再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶．
(4)电动车通过蓄电池来提供电能，通过电动机得到动力，电动车的电源是采用48 V的电压，若使用12 V的蓄电池，则应将_______个蓄电池_________联．用电器 并 吸引轻小物体 内 机械 4 串 1
解析：(1)给汽车蓄电池充电时，蓄电池消耗了电能，所以蓄电池相当于用电器；汽车各转向灯能独立工作，因此转向灯是并联的．(2)由于带电体能吸引轻小物体，所以干毛巾刚擦完车玻璃，很容易吸附灰尘．(3)汽油发动机把汽油燃烧产生的内能转化为机械能，对外提供动力．(4)电动车的电源采用的是48 V的电压，所以需要将12 V的蓄电池串联4个使用． 18．美国建筑师凯文·朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市(如图Ⅰ所示)．漂浮城市装有动力装置，可以移动，该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的，强风能从中通过，可以确保当飓风来临时，把飓风对建筑的破坏降至最低，该漂浮城市高达360 m，占地270万平方米，可容纳多达4万居民，酒店、商店……只要是普通城市有的，这里都一应俱全．漂浮城市的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为8.0×108 W．Ⅰ Ⅱ 1
(1)太阳能电池板工作时，____________能转化为_________能．
(2)假如某班级有50位中学生从岸上进入漂浮城市参观，则漂浮城市受到的浮力约增加________．
A．2.5×102 N B．2.5×103 N
C．2.5×104 N D．2.5×105 N
太阳 电 C 1(3)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量，漂浮城市在平静的水面上沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变，从某一时刻开始，漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图Ⅱ甲所示，漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如图Ⅱ乙所示．
①漂浮城市运动到第25 s时受到的阻力为____________ N，从第50 s到100 s内牵引力做的功为____________ J；
②漂浮城市在匀速运动过程中，太阳能转化为机械能的效率为____________．8×108 2×1010 50% 11课件30张PPT。第十一章 物理学与能源技术第1节 能量守恒定律11．形形色色的能量
常见的能量有机械能、内能、电能及光能等．
2．不同形式能量的相互转化
(1)能量的转化是指能量从一种形式转变为另一种形式．如电灯发光时，是电能转化为光能和内能．
(2)我们生产、生活中用到的各种形式的能量归根结底大都来源于太阳．
1
拓展延伸 能量转化和转移的区别：能量的转移是指能量的形式没有发生变化，能量只是从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分．例如：热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体．若前后能量形式发生改变，则这个变化过程是能量的转化，如电动机工作时，电能转化为机械能．
1
3．能量守恒定律
(1)内容：能量既不能创造，也不会消灭；当能量从一个物体转移到其他物体或从一种形式转化为其他形式时，总量不变．
(2)理解：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一．大到天体，小到原子核，无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程都服从能量守恒定律．
4．永动机是不可能实现的
永动机违背了能量守恒定律，所以是不可能制造出来的．
1
1．下列现象中，不属于能量的转化的是 ( )
A．冬天，用热水袋取暖 B．钻木取火
C．摩擦起电 D．汽车匀速下坡
A 1易错点1 错误地认为静止的物体不具有能量
2．下列关于能量的说法，不正确的是 ( )
A．零摄氏度的冰也具有内能
B．在空中飞行的飞机，具有重力势能和动能
C．张弓待发，弓静止，所以没有能量
D．太阳光具有光能
C 13.【广西柳州中考】如图所示，哪种机器是不可能制造出来的 ( )
B 14．【湖南株洲中考】智轨列车融合了有轨电车和公共汽车的优势，零排放、无污染．智轨列车的动力系统在输出动力的过程中 ( )
A．电能转化为机械能 B．内能转化为机械能
C．机械能转化为电能 D．机械能转化为内能A 15．【浙江温州中考】某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合．该过程中发生的能量转换是 ( )
A．电能→机械能→光能 B．光能→机械能→电能
C．光能→电能→机械能 D．机械能→电能→光能
6．植物通过光合作用，把太阳能转化为植物的____________，而古代植物在地质变迁中变成煤、石油、天然气；太阳光把地面和空气晒热，太阳能转化为____________，为人们提供生活、工作最基本的温度环境．
C 化学能 内能 17．用绳子把一个铁锁悬挂起来，把铁锁拉到刚好可以贴着自己鼻子的位置，稳定后松手，头不动(如图所示)，铁锁由初始位置a沿弧线abc向另一侧的最高点c运动，然后再从c往回运动．
(1)从a点到最低点b点的过程中，铁锁的动能、重力势能如何变化？(2)从能量的转化和守恒角度分析铁锁摆回时会不会碰到鼻子．
(1)铁锁从a点到b点的过程中，质量不变，高度减小，速度增大，所以重力势能减小，动能增大． (2)铁锁从a点经b点到c点再摆回时，由于与空气存在摩擦，有一部分机械能转化为内能，总的机械能减小了，所以铁锁摆回时不会碰到鼻子． 11．【湖北孝感中考】关于做功或能量转化的过程中，下列说法正确的是 ( )
A．汽油机在压缩冲程中，是内能转化为机械能
B．拉弯的弓将箭射出，其弹性势能主要转化为动能
C．电动机在工作过程中，是机械能转化为电能
D．吊车吊着货物沿水平方向移动一段距离，此过程中货物的重力对自身做了功
B 1核心素养 物理观念
2.【四川内江中考】根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是 ( )
A．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的
B．两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面
C．电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去
D．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动
B 1
3.【黑龙江中考】生活中能量转化的实例很多，下列描述中正确的是 ( )
A．摩擦生热是把内能转化为机械能
B．燃料燃烧放热是把内能转化为化学能
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．摩擦起电是把电能转化为机械能
解析：摩擦生热是克服摩擦做功，摩擦过程中，消耗了机械能，内能增大，把机械能转化为内能，故A错误．燃料燃烧放热是把化学能转化为内能，故B错误．电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能，故C正确．摩擦起电是消耗了机械能，获得了电能，是把机械能转化为电能，故D错误． C 1
4．【2019·四川广安中考】下列关于能量的说法中，正确的是 ( )
A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B．电水壶工作时是将内能转化为电能
C．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移
D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少
C 15．某同学骑自行车下一长坡时，在途中由于车速过快，于是捏紧刹车，降低车速，保持安全速度匀速行至坡底，下车检查，发现刹车片发烫．有关此过程的说法中，正确的是 ( )
A．刚下坡时，是动能转化为重力势能
B．匀速下行时，是重力势能转化为动能
C．匀速下行时，机械能保持不变
D．刹车片发烫，是做功改变了内能
D 1易错点2 不会判断机械能是否守恒
6.【2019·四川乐山中考】如图所示，下列关于能量转化的说法，正确的是 ( )A A．图甲中，风力发电将空气的动能转化为电能
B．图乙中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大
C．图丙中，“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒
D．图丁中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能1
解析：风力发电是将机械能转化为电能，故A正确．拉开的弹弓发生了弹性形变，具有弹性势能，弹出石子时，弹弓的弹性形变程度变小，所以弹性势能变小，故B错误．当返回舱减速着陆时，返回舱的质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小，机械能减小，故C错误．汽车在水平路面上行驶，是由汽油燃烧所释放的内能转化为动能，故D错误．17.【多选】学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为其中正确的是 ( )
A．做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
B．热传递改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
C．各种形式的能在一定条件下都可以相互转化
D．能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但总量保持不变
ACD 18．【2019·山东泰安中考】如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点．下列说法正确的是 ( )
A．弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小
B．小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小
C．小物块从b向a运动的过程中，动能增加
D．小物块在整个运动过程中，机械能守恒B 1解析：弹簧被压缩到最短时，其形变程度最大，所以弹簧的弹性势能最大，故A错误．小物块从c向a运动的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，故B正确．小物块从b向a运动的过程中，不再受到弹力，由于受到摩擦力的作用，其速度会逐渐减小，所以其动能会减小，故C错误．小物块在整个运动过程中，由于摩擦力的作用，会有一部分机械能转化为内能，机械能总量会减少，即机械能不守恒，故D错误． 19．高铁动车组在高速行驶时是利用车上电动机提供的动力运行，到站前又可以先停止供电，车速从200 km/h减至90 km/h，这段时间是利用车的惯性前进，磁场中线圈随车轮一起转动，产生感应电流，在90 km/h以下才进行机械刹车，这样既可以减少机械磨损又可以节约能源．整个过程中没有涉及到的能量转化是 ( )
A．电能转化为机械能
B．机械能转化为电能
C．机械能转化为内能
D．内能转化为机械能D 110．【山东临沂中考，改编】山东沂蒙抽水蓄能电站已在临沂市境内开工建设．抽水蓄能电站原理示意图如图所示，它通过上下两个水库将水循环利用，不仅能像常规水电站一样发电，还能像水泵站那样抽水蓄能．抽水蓄能电站实现了_________能和_______能之间的相互转化．机械 电 解析：电动水泵将下水库的水抽到上水库，电能转化成水泵的机械能，水泵的机械能转化成水的动能和重力势能，水从低处升到高处，重力势能增大．上水库的水放下来推动发电机发电，水的重力势能转化成动能，推动发电机发电，又把机械能转化成电能． 111．【2019·浙江台州中考】某电子打火机打火原理如图所示，压电陶瓷受到撞击时表面电荷重新分布，产生高电压，发出电火花点燃气体．撞击时，通过压电陶瓷实现的能量转化是_____________________；放电时，两块压电陶瓷的连接方式是_________联．机械能转化为电能 并 1
解析：由压电陶瓷的工作过程可知，压电陶瓷受到撞击时产生高电压，发出电火花，因此撞击时，通过压电陶瓷实现的能量转化是机械能转化为电能；由题图可知，两块压电陶瓷的正极和负极分别并列连在一起，因此是并联的．
112．某人曾设想要设计出一种如图所示的风动摩托车：在它的行李架上装一台空气压缩机，由摩托车轮上的一条链条带动．先供给一些能量让空气压缩机压缩空气以后，就可利用这些压缩空气来开动摩托车；风动摩托车开动以后，反过来又会供给空气压缩机能量，如此循环下去，风动摩托车无需燃料就可以行驶．你认为，这种设想可以实现吗？为什么？1
不可以．由能量守恒定律可知，第一次供给摩托车一些能量使空气压缩机压缩空气，开动摩托车之后，由于摩擦损耗，摩托车后轮带动空气压缩机的能量将逐渐减少，推动摩托车前进的能量也将逐渐减少，最终摩托车将停止运动．
1核心素养 科学探究
13.设计一个实验证明皮球落地时发生了形变，并回答下列问题．
(1)谈谈一只皮球从高处由静止落下又弹起时，整个过程中皮球机械能的转化．
(2)指出皮球在哪几个位置动能为零．
(3)即使不计空气阻力，皮球落地弹起后也不能再回到原抛出点的高度，这是为什么？
(4)怎样抛出皮球，才能使它弹起到高于抛出时的位置，说明理由．1实验方法：在地面铺一张白纸，将皮球涂黑，当皮球从高处落到纸上时，纸上会出现一个黑色圆斑而不是一个圆点，证明皮球落地时发生了弹性形变． (1)皮球下落时，重力势能转化为动能；接触地面发生形变时，动能转化为弹性势能；恢复原状时，弹性势能转化为动能；反弹上升时，动能又转化为重力势能． (2)皮球在原抛出点时、与地面碰撞形变程度最大时(此时动能全部转化为弹性势能)、反弹到最高点时，皮球的动能为零． (3)当皮球与地面碰撞时对地面做功，损失了一部分机械能(转化为其他形式的能)，因此皮球不能再回到原抛出点的高度． (4)让皮球在抛出时具有一定的初速度，这样皮球既具有重力势能同时又具有动能，这部分动能最终会转化为重力势能，使皮球达到原抛出点时会继续升高，从而高出原抛出点的位置． 课件20张PPT。第十一章 物理学与能源技术第2节 能量转化的方向性和效率11．能量转移和转化的方向性
(1)热量可以自发地从高温物体转移到低温物体，但不能自发地由低温物体转移到高温物体．
(2)机械能等其他形式的能量可以完全转化为内能，但内能不可能自发地且不引起任何变化地完全转化为机械能．
1
特别提示 一切与热现象有关的宏观过程都是有方向的．如散失到周围环境中的内能不能被重新收集起来再利用．正因能量的转化和转移都具有方向性，所以每一次能量的利用，都会减少这个世界上可利用、便于利用的能量的总量，因此，即使能量守恒，我们仍要节约能源．1特别提示 提高能量利用中的转化效率是节能问题的核心，可持续发展的重要措施之一．11．【2019·四川成都中考】我们的生产与生活总离不开能量及其转化．下列说法正确的是 ( )
A．提高能量利用中的转化效率是节能问题的核心
B．全自动洗衣机工作时，电能全部转化为机械能
C．吊装码头上，只要货物受到的合力为零，它的能量就不变
D．用燃气灶烧水，只要调大火力，燃气灶的加热效率就会提高A 1易错点 对能量转移和转化的方向性的理解不准确
2.下面有关能量转移和转化的说法中正确的是 ( )
A．热量可以自发地从高温物体转移到低温物体上
B．热量只能从内能大的物体向内能小的物体转移
C．能量的转移不具有方向性
D．由能量守恒定律可知，任何能源所释放的能量都可以被完全有效地利用 A 13．如图所示是豆子生长过程的几个图片，不过次序已经打乱了，正确的顺序是____________(填写字母序号)，这说明能量的转化和转移是具有____________性的．ADBEC 方向 14．【江苏泰州中考】汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和____________(选填“增大”“不变”或“减小”)．散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有____________性．
不变 方向 15．小明家安装了某品牌的燃气热水器，他想知道该燃气热水器的效率，在某次使用燃气热水器洗澡时小明对相关数据进行了记录，发现将50 kg的水从15 ℃加热到35 ℃，共使用天然气0.2 m3.已知天然气的热值q＝3.5×107 J/m3，水的比热容为c＝4.2×103 J/(kg·℃)，不计热量损失．请你帮小明计算该燃气热水器的效率．11．【多选】提高能量的利用效率，除了不随便浪费能源外，主要还需改进应用能源的技术，常采用的措施有 ( )
A．让燃料充分燃烧
B．采用保温隔热措施，减少热量的散失
C．充分利用余热和减少有害摩擦
D．增加能量的转化环节ABC 12．各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向性的，如图所示的几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是 ( )
A．①②③④ B．②③④①
C．②①③④ D．①③④②
解析：各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向性的，我们生产生活所用的能量大都直接或间接来自于太阳，所以能量的转化顺序为太阳→树林→燃煤电厂→空调． C 13．如图所示，假想玻璃杯里水的内能可以自发集中到水的上层，使得上层水沸腾，下层水结冰．则此假想的能量转移过程____________(选填“违反”或“不违反”)能量守恒定律，却因为能量的转化和转移具有____________，所以不可能发生．不违反 方向性 解析：这种假想的能量转移过程并不违反能量守恒定律．上层水沸腾，下层水结冰，意味着需要内能自发地从低温物体转移到高温物体，但根据能量转移的方向性，内能不可能自发地从低温物体转移到高温物体，所以这种假想不可能实现．14．如图所示是一只白炽灯的效率图，根据此图可以知道转化成的内能为____________J，白炽灯的发光效率为____________．4.34 15% 15．家庭浴室中常用的暖灯型浴霸是通过灯泡的热辐射来升高光照区域内空气温度的．某型号浴霸由四只标有“220 V 750 W”的同规格发热灯组成．若当地空气的密度为1.2 kg/m3，测得浴室的面积为6 m2，高为2.5 m，则浴室内空气质量m＝____________kg.设发热灯消耗的电能全部用于发热，当四只灯泡同时正常工作250 s时，发热灯加热产生的热量是____________J，此过程浴室内的空气温度从10 ℃上升到25 ℃，空气的比热容为1.0×103 J/(kg·℃)，浴室内空气吸收的热量是____________ J．浴霸加热浴室内空气的能量转化率是____________．5.18 5×105
7×105 36% 16．【四川绵阳中考】武都引水工程被誉为“第二个都江堰”，具有防洪、灌溉、生态环保、国土资源保护、工业生活供水、旅游以及发电等综合利用功能的大型骨干水利工程．作为武引一期工程的骨干屯水库——沉抗水库位于绵阳市的游仙区沉抗镇境内，距离绵阳市区15公里，现已成为绵阳的著名旅游景点“仙海风景区”．作为二期工程内容的武都水库位于绵阳市江油武都镇的涪江干流上．总库容5.72亿立方米，碾压混凝土大坝高120米，设计控灌面积228万亩．武都电站是依托武都水库兴建的坝后式电站，装有三台机组，总装机容量15万千瓦．(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)
1(1)若电站实际年平均发电量为6.1亿 kW·h，电力系统吸收的有效电量为5.745亿 kW·h，其中电厂用电0.5%，出厂后专用输变电损失1%，按平均上网电价0.28元/kW·h计算，电站年收益多少亿元？(结果保留三位小数)
(2)若电站水面落差(水面与发电机之间的高度差)为80 m，按装机容量满负荷发电，发电机机械能转化为电能的效率为75%，水的流量Q为多少？(流量Q：单位时间内流过截面积的体积)
(3)仙海中学兴趣小组在仙海湖面上做实验，用一机动船拖拉一无动力的木船以1.5 m/s匀速前进，机动船的质量为2×103 kg，内燃机功率为170 kW，木船下部都可以视为长方体，底面面积为12 m2，吃水深度0.4 m，两船受到的阻力都是船重的，机动船的内燃机效率是多少？11课件21张PPT。第十一章 物理学与能源技术第3节 能 源11．能源
凡是能为人类提供某种形式能量的物质资源，都可以称之为能源．
2．能源的分类
(1)按产生的方式分
①一次能源：可以从自然界直接获取的能源，如太阳能．
②二次能源：无法从自然界直接获取，由一次能源经过加工，转化而来的能源，如电能．1
(2)按利用程度分
①常规能源(又称传统能源)：当前被广泛利用的一次能源．
②新能源：目前尚未被广泛利用而正在积极研究以便推广利用的一次能源，如核能．
(3)按再生性分
①不可再生能源：一旦消耗短时间内无法再生的一次能源，如煤、石油、天然气、铀矿等．
②可再生能源：不因开发而日益减少、能够不断地得到补充以供使用的一次能源．
1
(4)按对环境的影响分
①清洁型能源：能源消耗过程中不污染环境的能源．
②污染型能源：消耗后会造成环境污染的能源．
1
3．世界能源储量及需求
传统能源储量的有限性与需求量的逐年增加是当今世界面临的能源问题的核心．研究开发新能源，以减少对传统能源的依赖程度，是世界各国面临的重要任务．11．【2019·贵州铜仁中考】以下各种形式的能源，属于二次能源的是 ( )
A．水能 B．风能
C．太阳能 D．电能
易错点 混淆能源的分类
2.【2019·江苏南京中考】下列能源中，属于可再生能源的是 ( )
A．天然气 B．煤
C．石油 D．风能
D D 1
3.【2019·江苏泰州中考】以下属于非清洁能源的是 ( )
A．太阳能 B．煤炭
C．风能 D．水能
4．解决“能源危机”是当今世界各国面临的共同难题，为此，以下措施在当前可行的是 ( )
A．合理开发和利用核能和太阳能 B．各地都要兴建水力和风力发电站
C．关闭现有火力发电站 D．停止使用石油资源
B A 15．能源的分类方法有多种，其中一种分类为常规能源和新能源．
(1)下列能源中属于常规能源的是 ( )
A．电磁波能 B．沼气能
C．海洋能 D．化石能源
(2)下列能源中属于新能源的是 ( )
A．石油 B．柴火
C．地热能 D．天然气
D C 16．【2019·河北中考】能源家族中，有煤、石油、风能、水能、核能、太阳能等，属于不可再生能源的有________________________；电能是____________(选填“一次能源”或“二次能源”)．它可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有________性．
7．人类正面临能源危机，节约能源应从我做起．请你提出一条日常生活中节约用电的措施：__________________________．
煤、石油、核能 二次能源 方向 大力推广使用节能灯 18．【海南中考】科学家在海南琼北成功完成了第一口干热岩钻井，干热岩是地热能中最具有开发潜力的一种____________(选填“可再生”或“不可再生”)清洁能源．为建设美丽、生态海南，海南省鼓励使用电动汽车，电动汽车在行驶过程中是将电能转化为____________能．
9．“可燃冰”是一种神奇的晶体，它具有热值大、储量丰富、能直接点燃等特点，目前我国正在研究它的开发利用．它的热值约为1.4×1010 J/m3，则2 m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量为____________J，可燃冰属于______(选填“常规”或“新”)能源．可再生 机械 2.8×1010 新 11．随着城市化进程的加快，环保、舒适的天然气汽车越来越受人们的青睐．试分析天然气汽车所消耗的能源属于 ( )
①一次能源；②二次能源；③可再生能源；④不可再生能源；⑤常规能源；⑥新能源．
A．②④⑤ B．①③⑤
C．②③⑤ D．①④⑤D 1
2．我国目前使用的能源中所占比重最大的是 ( )
A．水能和地热能 B．煤和石油
C．核能和潮汐能 D．太阳能
3．下列关于能源的说法中，正确的是 ( )
A．煤和石油是当今使用的主要能源，它们是不可再生能源
B．天然气是一种清洁的能源，人类可以无限制地开发使用
C．如果大量利用太阳能，会使太阳能在短期内消耗殆尽
D．水能和风能可以从自然界得到，是不可再生能源B A 14．【山西中考】历史上大国崛起都反复证明了一个定律：背海而弱，向海则兴．开发利用海洋，是新时代我国能源发展的总体目标．如图所示，是我国矗立在东海的风力发电厂，风力发电机靠叶片在风力的推动下转动，带动发电机发电，把风能转化为电能．这种发电机的工作原理是____________；风能属于____________ (选填“可再生”或“不可再生”)能源．
电磁感应 可再生 15．部分公交车已使用天然气来代替燃油．天然气是一种清洁燃料，它是____________(选填“可再生”或“不可再生”)能源．某公交车在一段时间内消耗了420 g天然气，若这些天然气完全燃烧，可放出热量________________J，这些热量可使质量为________kg的水由20 ℃升高到100 ℃.[天然气的热值为4.4×107 J/kg，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
不可再生 1.848×107 55 16．人类社会前进的每一步都和能源的利用息息相关．
(1)下列能源：①煤；②石油；③天然气；④水能；⑤风能；⑥核能；⑦太阳能；⑧潮汐能．其中属于可再生能源的是________________(只填序号)．
(2)微波炉已进入千家万户，微波炉使用的能源是____________(选填“一次”或“二次”)能源；一台铭牌如图所示的微波炉正常工作时将500 g的牛奶从10 ℃加热到60 ℃时，用时2.5 min，此过程牛奶吸收的热量约是____________J，消耗的电能是____________J．[牛奶的比热容c≈4.2×103 J/(kg·℃)]④⑤⑦⑧ 二次 1.05×105 1.65×105 1
核心素养 科学态度与责任
7.认真阅读以下短文，并按要求回答文后的问题．
近三四十年来，由于世界人口的急剧增加和世界经济的快速发展，能源的消耗持续、急剧增加．根据研究人员估计，地球上的石油只够开采几十年，煤炭也只够开采二百多年．大量消耗石油、煤炭带来了严重的环境污染问题，也造成了当今世界的“能源危机”．因此，世界各国纷纷投巨资开发新能源，如风能、太阳能等．我国各城市也积极引进“油电混合动力”和“电池动力”公交车……发展新能源，将成为“绿色城市”的一个新亮点．
1
(1)文中涉及的化石能源有____________、____________．
(2)文中涉及的可再生能源有____________、____________．
(3)在“能源危机”方面，请提出一条切合实际情况的合理建议：________________________.煤炭 石油 风能 太阳能 大力开发太阳能 18．某地区建成的风力发电场安装24台单机容量为2 000 kW的风电机组．气象部门估测该地区的风能年等效利用小时数在2 000 h左右．
(1)风能属于____________(选填“可再生”或“不可再生”)能源，利用风能发电的好处是______________________ ．
(2)该风力发电场每年大约能发电多少千瓦时？
(3)如果用火力发电，煤燃烧放出的能量有36%转化为电能，则该风力发电场每年可节约多少吨标准煤？(q煤＝3×107 J/kg)可再生 清洁、无污染 1课件21张PPT。第十一章 物理学与能源技术第4节 核 能11．原子核 核能
(1)物质由分子组成，分子又由原子组成．
(2)原子结构：原子由原子核和带负电的核外电子组成，原子核又由带正电的质子和不带电的中子组成．质子和中子通过“核力”结合在一起．
(3)核能：重核裂变或轻核聚变释放出的能量．12．核裂变能及其利用
(1)裂变是重原子核分裂成较轻的原子核的反应，该反应可以人工控制，核电站就是利用该反应工作的．
(2)链式反应：当一个中子轰击一个铀核引起铀核裂变并释放能量的同时，还释放出2～3个中子．如果释放出的中子再引起其他的铀核裂变，就可使反应不断地进行下去．
(3)核反应堆：一种能够控制链式反应的装置．
(4)核电站：利用核反应堆工作时释放的能量使水汽化，推动蒸汽轮机带动发电机发电．
(5)核燃料具有强烈的放射性，因此核反应堆有厚重的保护层；核废料一般需放入特制容器深埋封存．1
3．核聚变
(1)聚变是轻原子核结合成较重的原子核并释放出核能的反应．
(2)目前，核聚变不可控，氢弹就是根据该反应制成的，太阳的能量就来自核聚变．1
1．关于原子和原子核，下列说法中正确的是 ( )
A．原子由原子核和核外电子组成
B．原子由中子和质子组成
C．原子核由中子和电子组成
D．原子核不能再分A 12．氢弹爆炸后放出巨大的能量，威力比原子弹的威力大得多，氢弹主要是利用了 ( )
A．裂变 B．聚变
C．核反应堆 D．链式反应
3．【湖南益阳中考】下列关于核能说法正确的是 ( )
A．核反应堆中发生的链式反应是不可控制的
B．核电站产生的核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方
C．核反应堆可将核能直接转化成电能
D．我国已建成可控核聚变反应堆B B 14．目前世界上最大的单机容量核能发电机——台山核电站1号1 750兆瓦核能发电机由中国东方电气集团东方电机有限公司完成制造，并从四川德阳市顺利发运．下列关于核能的说法，不正确的是 ( )
A．核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的
B．核电站与原子弹在利用核能方面的根本区别是对链式反应的速度是否能人为控制
C．原子核聚变反应的速度尚不能人为控制
D．氢弹的工作原理与原子弹相同D 15．【山东聊城中考】在原子、原子核、电子、中子、质子中，带负电的有____________．核反应堆是通过可控____________(选填“裂变”或“聚变”)反应释放核能的设备．
6．将火柴搭成如图所示的结构，点燃第一根火柴后，发生的现象与_________反应相似．电子 裂变 链式 17．核电站发电流程如图所示，核电站的核心是____________，其能量转化过程：核能→内能→__________能→电能．
核反应堆 机械 18．【2019·甘肃武威中考】2018年11月，我国对“人造太阳”研究有了重大突破，等离子体中心电子温度达到一亿摄氏度．“人造太阳”利用氢核_______(选填“裂”或“聚”)变来获得巨大能量．天然气是城市家庭常用的能源，天然气是____________(选填“可再生”或“不可再生”)能源．聚 不可再生 11．自从汤姆孙发现了电子，人们开始研究原子内部结构．科学家提出了许多原子结构的模型，如图所示，在二十世纪上半叶，最为大家所接受的是 ( )
D 12．【四川绵阳中考】目前世界上很多国家把核能发电当作解决能源危机的主要措施．下列关于核能的认识，正确的是 ( )
A．核能是可再生能源
B．核能发电是利用原子核裂变释放的核能
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相同
B 1
3．【多选】以下关于核能发电的说法，正确的是 ( )
A．由于日本福岛核事故能造成放射性污染，所以应该关闭所有核电站
B．在不可再生资源日趋珍贵之时，适度发展核电是人类的一种选择
C．目前核电站获得核能的途径是核聚变，是不加控制的
D．核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
4．【2019·江苏盐城中考】下列利用不可再生能源发电的是 ( )
A．水力发电 B．风力发电
C．光伏发电 D．核能发电BD D 1
5．【2019·浙江嘉兴中考，节选】2019年1月，嫦娥四号探测器成功着陆月球背面，它是人类首次着陆月球背面的探测器．为抵御漫长而寒冷的月夜，嫦娥四号携带了小型核电池提供能量，该电池利用放射性核物质衰变产生的能量而发电，其能量转化的过程是______________________________．
核能转化为电能 16．福岛核事故是由于日本发生了强烈地震并引发了海啸，对福岛核电站造成了很大的破坏，如图甲所示．
(1)核电站是利用____________能来发电的，其能量是原子核发生了__________ (选填“裂变”或“聚变”)产生的．
(2)由于一系列的爆炸，使得大量的核燃料外泄，周围的人们处在核污染中．图乙中是核辐射标志的是____________．核 裂变 C 1(3)为了给处于高温中的核反应堆外壳降温，消防员通过喷水的方法来有效降温，这是用____________的方法来改变内能的．
(4)如果核电站每年需要50 t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×106 t的煤炭.6×106 t的煤炭完全燃烧放出多少热量？(煤炭的热值为3×107 J/kg)
Q＝mq＝6×109 kg×3×107 J/kg＝1.8×1017 J． 热传递 17．阅读短文，回答问题．
核电站的核心是核反应堆，它以铀为核燃料，核反应堆中放出的核能转化为高温蒸汽的内能，通过汽轮发电机转化为电能，如图所示是核电站发电的原理示意图．1
第一回路中的水或其他液体用泵压入核反应堆，然后进入热交换机，把热量传给第二回路中的水，以后又被泵压回核反应堆里．
在热交换机内，第二回路中的水经加热生成高温高压的蒸汽，然后送入蒸汽轮机，驱动蒸汽轮机做功后温度和压强都降低，之后进入冷凝器，最后又由泵把它压回热交换机．
高速旋转的蒸汽轮机带动发电机发电．
1(1)从核反应堆到发电机，能量的转化过程是核燃料的____________能先转化成水的_________能，再转化为蒸汽轮机的____________能，最后转化为发电机输出的________能．
(2)猜想：在第一回路的核反应堆的外围，有一层厚厚的水泥防护层，其作用是____________________________________．
(3)冷凝器中发生的物态变化是____________，这时水要____________热．
(4)在第二回路中，用水做循环剂，原因是它的____________较大．核 内 机械 电 防止核辐射和泄漏 液化 放 比热容 课件22张PPT。第十一章 物理学与能源技术第5节 能源开发与可持续发展11．能源利用中的问题及相应对策
(1)“能源危机”：传统能源储存量有限而需求量日趋增大，在不断地开采中会导致传统能源逐渐枯竭．
(2)能源利用中废气和粉尘的排放对环境和生态造成破坏．
(3)能源利用中的安全问题．
1
2．新能源的开发与利用
(1)核能的开发与利用．
(2)太阳能的开发与利用．
(3)地热能的开发与利用．
(4)其他新能源的开发与利用．
1
核心归纳 (1)能源是人类一切物质生活、社会经济发展的基础．由于“能源危机”，寻找新能源就成为关系人类可持续发展的重大课题．
(2)未来的理想能源应满足的条件：必须足够丰富，可以长期使用；必须足够便宜，可以保证多数人用得起；相关技术必须成熟，可以保证大规模使用；必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境．
1
3．人类利用能源的历程
(1)古代对能源的利用：柴薪．
(2)工业革命对能源的利用：蒸汽机、内燃机．
(3)电力革命和大工业生产方式的形成：电力．
(4)多元结构能源时代的到来：建立绿色多元能源．11．【广西玉林中考】保护环境，人人有责．如图所示，下面哪种现象更有利于对环境的保护 ( )D 12．【江苏淮安中考】下列能源的大量使用，会造成空气污染加剧的是 ( )
A．天然气 B．地热能
C．太阳能 D．风能
3．关于能源与环境，下列说法中正确的是 ( )
A．光的应用不会造成环境污染，城市建筑可以随意使用玻璃幕墙
B．彩电、空调、手机等家用电器在使用中，对人和环境不会产生任何不利的影响
C．石油、煤、天然气的开采和使用不会造成环境污染和生态破坏
D．太阳能是一种既无污染，又取之不尽的新能源A D 1
4．关于能源的利用，下列说法中正确的是 ( )
A．大量使用石油产品会造成大气污染，所以应该停止开采石油
B．和平利用核能要特别注意防止核泄漏造成的环境污染
C．修筑拦河坝建造水电站来利用水能发电，有百利而无一害
D．大量使用太阳能热水器就可以完全解决当前全球面临的能源危机
B 1
5．导致全球变暖的原因是多方面的，其主要原因是现代工业大量使用__________燃料(如煤、石油、天然气等)作为能源，排放出____________等多种温室气体，这些温室气体使太阳的能量聚在地球周围，导致全球变暖，这就是常说的____________．
解析：使全球气候变暖的一种物理现象叫温室效应，常见的温室气体主要是二氧化碳，近年来由于人类大量燃烧煤、石油等化石燃料排放出大量的二氧化碳气体进入大气，使太阳的能量聚在地球周围，导致全球变暖，给人类带来了灾难性的后果． 化石 二氧化碳 温室效应 16．地热是一种新能源，如图所示是一种地热发电装置的工作流程：地热经过地下井→汽轮机→发电机．其能量转化过程是将内能转化为____________能，再转化为________能．
机械 电 1
7．“构建节约型社会”是党中央提出的战略号召，“节能减排”是我们每个社会成员应尽的责任和义务，我们要从生活中的点滴做起，为保护人类共同的家园——地球，作出一份努力．请就如何做到“节能”或“减排”，简要谈谈你的两点建议．
一是节约能源，减少环境污染；二是开发、利用新能源． 11．近几年，如皋市的家用汽车保有量急剧攀升，导致市区道路拥堵日益加剧，以下说法不正确的是 ( )
A．发动机把燃料的化学能完全转化成了机械能和内能
B．及时清理后备箱的闲杂物品能够减少能源的无谓浪费
C．排气管的黑烟在污染环境的同时还伴随着能量的浪费
D．加油时能闻到浓浓的汽油味是因为分子在不停地运动A 1核心素养 科学态度与责任
2.“低碳”是一种生活理念，也是一种生活态度．下列做法：①广泛使用一次性塑料袋购物；②开发无污染的太阳能、风能、地热能等；③使用可降解塑料；④大量使用化石燃料；⑤焚烧垃圾来发电；⑥提倡使用节能技术和节能产品．其中不符合“低碳”要求的是 ( )
A．①③⑤ B．①④⑤
C．②④⑥ D．②③⑥ B 13.【多选】很多学者认为世界能源危机的主要原因是石油价格过于便宜，以至于使世界对其产生了过度的依赖性而消耗迅速，他们主张减少对化石燃料的依赖，增加研究经费用于对能源、燃料替代用品的研究，目前主要的替代能源有甲醇、生物质能、太阳能、潮汐能和风能等多种新能源．但是迄今为止只有水力发电和核能有明显的功效．结合所学知识，可知 ( )
A．消耗能源的过程，能量也在不断地减少
B．能量耗散意味着可利用的能源不断地减少
C．能量耗散并不违反能量守恒定律
D．替代的能源出现使自然界中产生了新的能量BC 14．【山东枣庄中考】太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是 ( )
A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B．图乙中，太阳能热水器通过做功的方式将太阳能转化为水的内能
C．图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D．图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能A 1解析：绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能，储存在植物体内，故A正确．太阳能热水器内的水从太阳光中吸收热量，内能增加、温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能，故B错误．太阳能信号灯先将太阳能转化为电能，电能再转化为光能，故C错误．太阳能飞机是先将太阳能转化为电能，再转化为机械能，故D错误． 15．我国某电机厂研制的直驱型风力发电机组处于国际领先地位．
(1)直驱型风力发电机是将风的____________能转化成电能的装置．它是利用风力带动风车叶片旋转，使发电机的转子(永磁体)在定子线圈中运动，从而在定子线圈中产生_________．
(2)风能作为一种清洁的________(选填“可再生”或“不可再生”)能源，其蕴藏量巨大，比地球上可开发利用的水能大10倍．我国仅陆地上一天的风能就有大约1.8×1016 J，这相当于_________吨热值为3×107 J/kg的煤完全燃烧所放出的热量．
机械(或动) 电流 可再生 6×105 16．太阳能路灯的灯杆顶端是太阳能电池板，它能将太阳能转化为_______能，并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚路灯照明．蓄电池充电时将电能转化为____________能．若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.1×107 J，这些能量经转化后，可供功率为35 W的路灯正常工作50 h，则该太阳能路灯的能量转化效率是____________．电 化学 30% 17．【四川广安中考】如今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了．已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将8 ℃的100 L水加热到38 ℃.请解答：[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，水的密度为1.0×103 kg/m3]
(1)太阳能属于_________(选填“一次”或“二次”)能源．
(2)热水器中水的质量是多少？
(3)在此过程中，水吸收了多少热量？
(4)若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×107 J，则该热水器的效率是多少？一次 1
