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第十六章 粒子和宇宙
第3节 能源:危机与希望
1.能量转化与守恒定律
能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变.这就是能量转化与守恒定律.
2.能量与能源
(1)自然界中的物质存在着不同的运动形式,这些不同的运动形式对应着不同的能量.
(2)能源是指能够提供能量的自然资源.
(3)能源的分类:按利用程度可分为常规能源和新能源;按能源的再生性可分为可再生能源与不可再生能源;按能否从自然界中直接获取可分为一次能源和二次能源.
(4)消耗能量、利用能量和获得能量的过程就是能量的相互转化和转移的过程.
3.物质与能量
(1)核裂变:重原子核分裂成两个中等质量的原子核,同时质量减少并释放能量.应用:原子弹、核电站.
(2)核聚变:两个较轻的原子核在极高的温度下能够聚合成较大的原子核,同时质量减少并释放能量.太阳能实际是核聚变释放的能量.应用:氢弹.
(3)质能方程E=mc2.
(4)原子弹、氢弹的制造.
(5)和平利用核能:核电站.
4.科学与人类
(1)太阳能、地热能等属于新能源,开发与利用新能源是未来发展的趋势.
(2)保护和改善自然环境,促使人类社会全面、协调、可持续地发展才是科学的真谛.
1.下列能源既是一次能源又是不可再生能源的是( )
A.石油
B.电能
C.风能
D.太阳能
2.下列各组能源中,对环境不会造成污染的一组是( )
A.无烟煤、风能、木柴、液化石油气
B.太阳能、天然气、沼气
C.核能、无烟煤、天然气
D.风能、太阳能、潮汐能
A
D
基
础
训
练
3.电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动公交车等已广泛应用于现代生活中,它们都是利用电动机来工作的,电动机工作过程中的能量转化情况主要是( )
A.电能转化成热能
B.电能转化成机械能
C.机械能转化成电能
D.太阳能转化成机械能
4.在核电站中,能量发生转化的过程是( )
A.核能→机械能→电能
B.核能→水的内能→机械能→电能
C.核能→电能
D.核能→水的内能→电能
B
B
5.关于能量和能源的利用,下列说法中正确的是( )
A.人类大量使用太阳能会导致温室效应
B.因为能量是守恒的,所以不存在能源危机
C.核能的利用会造成放射性污染,所以应该关闭核电站
D.现在人类社会使用的主要能源是煤、石油和天然气
6.关于核能和太阳能,下列说法错误的是( )
A.裂变也称为热核反应,裂变时会释放出巨大的核能
B.核电站利用核能发电,它的核心设备是反应堆
C.太阳能是可再生能源,核能是不可再生能源
D.太阳能和核能均属于一次能源
D
A
7.瀑布从高山上飞泻而下,落地后水温稍有升高,这是________能转化为______能.燃料燃烧时__________转化为________.
8.水能和石油是两种重要能源,其中属于不可再生能源的是________.在利用风能、煤、地热能的过程中,对环境污染较大的是______.太阳能是一种既无污染,又取之不尽的能源,利用太阳能发电是将太阳能转化为______能.
机械
内
化学能
内能
石油
煤
电
9.风能作为一种清洁的能源,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1.8×1016J,这相当于多少吨热值为3×107
J/kg的煤完全燃烧所放出的热量?
1.【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
能
力
提
升
2.如图所示的情景中,关于能量的说法正确的是( )
答案 D
3.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
4.关于核聚变,下列说法正确的是( )
A.原子核必须在超高温下才能发生聚变
B.任何两个原子核都可以发生聚变
C.原子弹爆炸时释放的巨大能量来自核聚变
D.目前人类已经建成核电站,利用核聚变发电
5.下列能源中与太阳无关的是( )
A.水能和风能
B.煤和石油
C.核能
D.柴薪能源
A
C
6.现在流行一款鞋,穿上它走路时,鞋会发光,站着不动就不会发光.则这款鞋发光的原理,从能量转化的角度分析正确的是( )
A.机械能转化为电能,再转化为光能
B.电能转化为机械能,再转化为光能
C.机械能转化为光能,再转化为电能
D.光能转化为机械能,再转化为电能
7.【多选】从所用资源的能量形式分析,下列各种发电方式与“水力发电”不同的是( )
A.火力发电
B.风力发电
C.核能发电
D.地热发电
A
AC
8.小明对“能源可持续发展”这一章进行了总结性反思,其中正确的是( )
A.能量是守恒的,不会有能源危机
B.能量转化和转移具有方向性
C.核电站不会产生任何污染
D.太阳能只能转化成电能和内能
9.不懂垃圾分类就不懂什么是新时尚,把垃圾分类回收后,可用于发电,从能源的角度看,电能属于____________(选填“一次能源”或“二次能源”);电动自行车在使用过程中,是将电能主要转化为________能.
B
二次能源
机械
10.如图所示是太阳能LED照明路灯,它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成.LED是一种发光二极管,通入电流能够发光,可以把电能直接转化成______能.太阳能是________(选填“一次”或“二次”)能源,清洁无污染,它是太阳内部的氢原子核发生________(选填“裂变”或“聚变”)时释放出的核能.
光
11.目前核能已经被广泛和平利用,核电站只需要消耗很少的核燃料就可以产生大量的电能,核反应堆中的核燃料是________(选填“可”或“不可”)再生能源,在核潜艇中是利用核______(选填“聚”或“裂”)变产生的能量.
一次
聚变
不可
裂