(共14张PPT)
能量的转化与守恒
第一节
沪科版
九年级
第二十章
能源、材料与社会
B
D
1
2
3
4
5
C
6
答
案
呈
现
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A
在日常生活和生产中处处都离不开能量，请指出图中各物体具有的主要能量。
(1)______；(2)______；(3)______；(4)______。
内能
1
电磁能
机械能
化学能
【点拨】
烧水时水变热，
说明水的内能增加，温度升髙，因而具有内能；奥斯特实验说明电流的周围存在着磁场，因而具有电磁能；滚摆实验说明动能和势能可以相互转化，因而滚摆主要具有机械能；牛奶、面包和水果都是食物，因而主要具有化学能。
下列对能量转化的描述不正确的是( )
A．蓄电池充电：电能→化学能
B．发电机工作：电能→机械能
C．萤火虫发光：生物质能→光能
D．内燃机工作：化学能→内能→机械能
B
2
【点拨】
蓄电池充电，减少了电能，增加了化学能，因此是电能转化为化学能；发电机工作，机械能减少了，电能增加了，因此是机械能转化为电能；萤火虫发光，生物质能减少了，光能增加了，因此是生物质能转化为光能；内燃机工作，燃料燃烧，化学能转化为内能，内能又转化为机械能。
【2020?湘西州】关于能量守恒定律的下列说法中正确的是( )
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
3
D
【中考?嘉兴】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，下面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
C
4
【点拨】
树木通过光合作用，将太阳能转化为化学能贮存起来；树木埋在地下经过漫长的地质年代会变成煤；燃煤电厂给空调提供电力。
下列关于能量转移和转化的说法中，正确的是( )
A．热量只能自发地从高温物体转移到低温物体
B．内能只能从内能大的物体转移到内能小的物体
C．在任何时候，能量的释放都是有益的
D．能量总是守恒的，因此没必要节约能源
5
A
【点拨】
热传递的条件是物体间(或同一物体不同部分间)存在温度差，而不是内能差、质量差。人们是在能量的转移或转化过程中利用能量的，但有的能量释放是有害的，如火山喷发、地震、海啸等。虽然能量在转移或转化过程中能的总量保持不变，但能量的转移或转化是有方向性的，并非所有能量都可以利用，因此，我们应节约能源。
用绳子把一个铁锁悬挂起来，把铁锁拉到刚好贴着自己的鼻子，稳定后松手，头不动(如图所示)，铁锁由开始位置a沿弧线ac向另一侧的最高点c运动，然后再从c往回运动。
6
(1)从a点到最低点b的过程中，铁锁的动能、重力势能如何变化？
解：由a点到b点过程中，重力势能减少，动能增加。
(2)铁锁摆回时能否碰到鼻子？
铁锁摆回时不会碰到鼻子。
【点拨】
铁锁在摆动时与空气摩擦，会有一部分机械能转化为内能，使得机械能减少，当再次摆回到右侧最高点时，动能为零，重力势能比释放时小，故铁锁无法到达开始位置。(共15张PPT)
能源的开发和利用
第二节
沪科版
九年级
第二十章
能源、材料与社会
D
C
1
2
3
4
5
电；可再生
6
7
答
案
呈
现
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A
A
【2020?盐城】盐城市积极利用区位优势，大力开发风力发电。下列能源中与风能同属于可再生能源的是( )
A．煤
B．天然气
C．石油
D．太阳能
D
1
【中考?徐州】江苏省首座“光充储”电动汽车充电站已投入使用，该充电站利用清洁能源，通过屋顶发电板发电，这种能源是( )
A．石油 B．天然气 C．太阳能 D．风能
C
2
现在很多地方都安装了太阳能路灯，太阳能电池将太阳能转化为________能提供给路灯，太阳能属于________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
3
电
可再生
【中考?内江模拟】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．聚变又叫链式反应
D．聚变的反应速度可控
A
4
【2020?河北】核能是一种________(填“可再生”或“不可再生”)能源。核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控________(填“核裂变”或“核聚变”)反应释放核能的设备。核电站中的汽轮机属于________(填“发电机”“电动机”或“热机”)。
5
不可再生
核裂变
热机
【中考?绵阳】人类对核能的开发和利用不断取得新的进展，根据目前的科研水平，你认为以下关于原子弹和核电站的说法正确的是( )
A．核电站能控制裂变的反应速度
B．原子弹对聚变的链式反应不加控制
C．原子弹利用核裂变，核电站利用核聚变
D．原子弹利用核聚变，核电站利用核裂变
6
A
【点拨】
原子弹及核电站都是利用了原子核的裂变释放能量，只不过原子弹对于裂变的速度不加控制，而核电站能控制裂变的速度，让能量得以缓慢释放。
【中考?乌鲁木齐】早期的风光互补发电巧妙利用太阳光强时风速小，光弱时风速大的自然特点，使风能、光能互补，从而基本保证发电功率稳定。
(1)风能和光能都来源于_____，属于__________________
______能源。若太阳光弱的时候风速小，______(填“能”或“不能”)实现风光互补发电。
太阳
7
可再生(或一次；或
清洁)
不能
【点拨】
由于空气在太阳照射下升高的温度有高低差异，导致空气的密度变化，从而使空气流动，空气的流动形成了风，所以风能和光能都来源于太阳能，属于可再生能源；太阳光弱风速小，是不能实现风光互补发电的，因为风能本就是由太阳能转化而来的。
(2)风机功率和风速的三次方成正比，风速加倍，其功率增加到原来的______倍。光伏功率和光的辐射量有关，单位面积光能的功率叫光的辐射量，
其单位是__________。
8
W/m2
【点拨】
风机功率和风速的三次方成正比，风速加倍，其功率增加到原来的23＝8倍；光辐射量是指单位面积光能的功率，所以单位应为W/m2。
(3)用风光互补发的电对额定功率为P的用电器供电，风机功率为P1，光伏功率为P2，当
P1＋P2＝______，用电器正常工作。如图是某风光互补发电系统一段时间内功率变化的图线，在______(填“9”或“11”)
点钟左右，光伏功率最大。对于额定功率为1
kW的用电器，
在13点～16点这段时间里，
风光互补发的电_____
(填“能”或“不能”)
满足其工作。
P
11
能
【点拨】
要达到额定功率，则两种形式的功率之和要等于P就行；从图中可看出在11点钟左右光伏功率最大；从图中可看出13
点～
16
点这段时间里，风光互补发的电在1
000
W左右，所以能满足额定功率为1
kW的用电器工作。(共13张PPT)
材料的开发和利用
第三节
沪科版
九年级
第二十章
能源、材料与社会
B
C
1
2
3
4
5
B
6
答
案
呈
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A
C
【2020?北京】如图所示的滑动变阻器上标记的各部件中，通常情况下，属于绝缘体的是( )
A．金属杆
B．瓷筒
C．电阻丝
D．金属滑片
B
1
下列关于半导体的说法中，正确的是( )
A．半导体二极管可以放大电信号
B．半导体三极管具有单向导电性
C．家用电器上的电源指示灯常用发光二极管
D．半导体的导电性比导体的导电性强
C
2
【点拨】
半导体二极管具有单向导电性，半导体三极管可以放大电信号，A、B错误；家用电器上的电源指示灯常用发光二极管，C正确；半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，D错误。
对于超导材料，下列说法中不正确的是( )
A．超导材料在一定条件下的电阻为零
B．超导材料可以用来制造电炉丝
C．利用在临界温度以下的超导材料输电，在输电线路上几乎没有电能损耗
D．超导材料的应用目前主要还在实验阶段
3
B
【点拨】
超导材料只在临界温度以下，电阻才会为零，A正确；电炉丝有电阻时才会发生电流的热效应，因此电炉丝不能用电阻为零的超导材料来制造，B错误；利用在临界温度以下的超导材料输电，在输电线路上几乎不会因发热而损耗电能，因此C正确；目前，人们发现的超导材料要求的温度很低，实际应用局限性很大，超导材料的应用目前主要还在实验阶段，因此D正确。
【中考?无锡】纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛，它具有坚硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、完全无磁性等特点，它不能应用于( )
A．公交IC卡 B．切割硬物的刀具
C．“嫦娥二号”外表涂层
D．装浓硫酸的容器
A
4
有关导体和绝缘体，下列说法正确的是( )
A．导体中有多余的电子，而绝缘体中没有
B．导体对电荷的移动没有阻碍作用，而绝缘体有
C．绝缘体中几乎没有自由移动的电荷
D．绝缘体不容易导电是因为绝缘体内部没有电荷
5
C
【点拨】
本题容易错选A、B、D，错解原因是不能正确理解导体容易导电、绝缘体不容易导电的原因。导体容易导电的原因是导体内有大量自由电荷，而绝缘体内的自由电荷很少。导体和绝缘体都对电荷的移动具有阻碍作用，只不过导体的阻碍要小一些。
阅读短文，回答下列问题。
石墨烯——改变世界的神奇新材料
一片碳，看似普通，厚度为单个原子，却使两位科学家获得诺贝尔奖。这种全新材料名为石墨烯。
6
石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料，作为电导体，它有着和铜一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，而且它几乎是完全透明的。利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料。比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池。如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。因此，其应用前景十分广阔。
(1)这种新材料属于______(填“导体”或“绝缘体”)。
(2)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为__________。
(3)石墨烯的应用领域十分广泛，请你从材料中找出一例：___________________________________________________________________。
导体
传输速度快
柔性电子产品、智能服装、超轻型飞机材料、防弹衣、
太空电梯等(任选一例)(共19张PPT)
能源的综合计算
专训1
沪科版
九年级
全章高频考点专训
1
2
3
4
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使用太阳能汽车是开发新能源的途径之一。有一款太阳能汽车，太阳光照射到该车电池板上的总功率为8×103
W时，电池产生的电压是120
V，该电压对车上电动机提供的电流是10
A。问：
1
(1)此时电动机每分钟消耗的电能是多少焦？
解：t＝1
min＝60
s，
W电＝UIt＝120
V×10
A×60
s＝7.2×104
J。
(2)电动机线圈的电阻为4
Ω，这种情况下，太阳能汽车将太阳能转化为电动机机械能的效率多大？(机械摩擦忽略不计)
(3)使用太阳能有许多优点，但也有不足之处。请你写出使用太阳能的优点和不足之处各一点。
解：优点：清洁无污染(或取之不尽，用之不竭；不受地域限制等)。
缺点：装置占用面积大(或成本高；效率低；获取能量受四季、昼夜、阴晴条件限制等)。
【2020?威海】采购员小明骑着摩托车外出采购食品。小明质量为70
kg，摩托车质量为150
kg。(g取10
N/kg)
(1)小明买食品时，将摩托车停在超市门前的水平地面上，摩托车与地面接触面积为150
cm2，求摩托车对地面的压强。
2
(2)采购食品后，小明将80
kg的食品装上车，在限速为80
km/h的水平路面上以72
km/h的速度匀速行驶50
s，行驶时受到的阻力为总重力的0.1倍，若消耗的汽油完全燃烧放出1×106
J的热量，求摩托车发动机的实际输出功率和效率。
解：由题意，摩托车匀速行驶时受到的摩擦力
f＝0.1G总＝0.1(m车＋m人＋m货)g＝
0.1×(150
kg＋70
kg＋80
kg)×10
N/kg＝300
N。
某风力发电场项目安装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。
3
(1)风能属于____________(填“可再生”或“不可再生”)能源。利用风能发电的好处是____________。
可再生
无污染
(2)该风力发电场每年大约能发电多少千瓦时？
解：该风力发电场每年提供电能W＝nPt＝24×
2
000
kW×2
000
h＝9.6×107
kW?h＝3.456×1014
J。
(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)
【点拨】
风能可以源源不断地从自然界得到补充，是可再生能源；利用风能发电，可以保护环境，减少由于燃烧化石能源对大气的污染。
【中考?宜昌】近几年来，我国大力推广新能源汽车，某款电动汽车以60
km/h的速度匀速行驶了80
km，所受的牵引力为720
N，耗电18
kW?h，请解答下列问题：
4
(1)牵引力所做的功及功率各是多少？
(2)上述行驶过程中，电动汽车的效率是多少？
(3)有一款与它外形、重量均相同的汽油车，在相同路面上以60
km/h的速度行驶80
km，其效率为25%，需要消耗多少千克的汽油？(q汽油＝4.5×107
J/kg)
(4)我们常说新能源汽车能够“节能减排”，请你回答，“减排”为什么是和“节能”连在一起的？
解：因为目前人类使用的主要能源是化石能源，其燃烧会产生二氧化碳、二氧化硫及其他污染物，所以要“减排”就必须减少化石能源的消耗，即“节能”。(共16张PPT)
太阳能利用的计算
专训2
沪科版
九年级
全章高频考点专训
1
2
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【中考?咸宁】太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库。某太阳能汽车总质量为400
kg，顶部安装了太阳能电池板，如图所示。太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103
W，汽车上的太阳能电池板的有效面积为5
m2，g取10
N/kg。
则：
1
(1)太阳能电池板能将太阳能转化为电能。若该太阳能电池板的转换效率为40%，则转换给汽车电动机的电功率是多少瓦？
解：太阳能电池板将太阳能转化为电能的电功率P＝ηP0＝40%×1.2×103
W/m2×5
m2＝2.4×103
W。
(2)这辆汽车在某水平路面上匀速行驶时，受到的阻力为车重的0.02倍，则汽车受到的牵引力为多少牛？
解：车的重力G＝mg＝400
kg×10
N/kg＝4
000
N，
牵引力F＝f＝0.02G＝0.02×4
000
N＝80
N。
(3)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%，则汽车在该水平面上匀速行驶的速度为多少米每秒？
如图所示，简易太阳能热水器受光面积为1.2
m2，内装80
kg水，太阳每分钟辐射到1
m2面积上的热量是7.56×104
J，如果60%的热量被水吸收，问：
2
(1)太阳能热水器内壁为什么涂成黑色？
解：黑色表面对太阳辐射的能量吸收强，所以太阳能热水器内壁要涂成黑色。
(2)20
℃的水晒3
h后水温达多少摄氏度？
(3)煤气的热值是4.2×107
J/kg，若煤气灶的效率为40%，烧热[达到(2)中水的末温]这些水需燃烧多少煤气？
【中考?十堰】光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，而将光能直接转化为电能的一种技术，其发电系统主要由太阳能电池板、控制器和逆变器三大部分组成，其简化电路如图所示。当太阳光照射太阳能电池板发电时，控制信号将S1闭合、S2断开，蓄电池充电，
当控制信号将S2闭合后，向外供电。
光伏发电广泛应用于小型电源、
中型供电系统和大型发电站。
3
(1)李湾村新建的文化广场上，有很多以光伏发电为电源的路灯，若某路灯电源的输出电压为220
V，电流为0.5
A，则输出功率是多大？输出电路中的电阻是多少？
(2)该村还建成了一座扶贫光伏发电站，总功率为5×104
kW，其一天的发电量是多少千瓦时？(一天的有效光照时间按8小时计算)
解：光伏发电站一天的发电量W总＝P总t＝
5×104
kW×8
h＝4×105
kW?h。
(3)光伏发电站发的电用于灌溉农田，可将低处河水抽到高处灌溉渠中，若高低落差为10
m，抽水机的效率为60%，则每度电可抽取河水多少立方米？(ρ河水＝1×103
kg/m3，g取10
N/kg)
(4)根据你所学的知识，请写出一条光伏发电的优点：_____________________________________。(科学合理即可)
清洁无污染(或可再生；或节约化石能源)
