資源簡介

第十一章 復習課
素養目標
1.辨識能量的轉化類型、理解能量守恒定律并會用以分析實例。
2.辨識能量轉化和轉移具有方向性的實例、能計算能量轉移和轉化的效率。
3.辨識能源的種類。
4.知道利用核能的兩種形式。
5.了解能源利用的現狀及解決對策。
◎重點: 新能源的開發和利用。
【思維導圖】
【單元達標】
達標點1辨識能量轉化類型
例1　電動機已廣泛應用到現代化生活了,如電動汽車、電動摩托車、電風扇、電動耕田機等,對其工作過程中能量轉化表述正確的是 ( )
A.電能轉化成機械能
B.機械能轉化成電能
C.太陽能轉化成機械能
D.內能轉化成機械能
思路導引　在做“能量的轉化”這種題時,我們要注意分析哪種能量增加了,哪種能量減少了,一般來說,減少的這種能量轉化為增加的那種能量。
達標檢測
1.2020年7月23日,“天問一號”衛星在文昌航天發射場發射升空,將負責執行中國第一次自主火星探測任務。加速上升過程中,火箭燃料的 能轉化為燃氣的內能,衛星的機械能 (選填“增大”、“減小”或“不變”)。
【答案】達標點一
例1　A
達標檢測
1.化學　增大
解析　燃料燃燒的過程化學能轉化為內能,加速上升過程中,衛星的動能和重力勢能都變大,所以衛星的機械能增大。
達標點2能量守恒定律
例2圖為十三世紀法國亨內考設計的“魔輪”。輪子邊緣上通過可以自由轉動的鉸鏈等距安裝了12個相同的活動短桿,桿端分別套上一個相同重球。他認為由于右側重球距離轉軸較遠,即重力的 較大,轉輪會沿順時針方向越轉越快,其實根據 的原理,無需精確測量就能判定他的這一設想是不能實現的。
思路導引　轉輪相當于輪軸,重球離軸越遠,其輪半徑越大,即力臂越大;根據能量守恒定律,能量在轉移和轉化過程中不會增加。
達標檢測
2.下列關于能量守恒定律的說法中正確的是 ( )
A.能量可以憑空消失
B.能量可以憑空產生
C.熱機的工作過程不遵循能量守恒定律
D.能量轉化和轉移過程中,能量的總量保持不變
【答案】達標點二
例2　力臂　能量守恒定律
達標檢測
2.D　解析　能量既不能憑空產生,也不會憑空消失,A、B錯誤;能量守恒定律適用于自然界中任何形式能的相互轉化,熱機的工作過程也遵循能量守恒定律,C錯誤;一個物體能量增加,必然伴隨著別的物體能量減少,在能量轉移和轉化的過程中能量的總量是保持不變的,D正確。
達標點3能量利用效率
例3　一輛汽車以20 m/s的速度在平直的公路上勻速行駛了3 km,受到的阻力為1200 N,燃燒了0.3 kg汽油。(汽油的熱值q=4.6×107 J/kg)求:
(1)牽引力做了多少功;
(2)這些汽油完全燃燒放出的熱量;
(3)發動機的效率。
思路導引　(1)已知汽車行駛時受到的阻力,勻速直線運動的物體受力平衡,由二力平衡的條件可知汽車的牽引力,再根據W=Fs可求出牽引力做的功;(2)已知汽油的熱值和消耗汽油的質量,利用Q放=qm可求出汽油完全燃燒放出的熱量;(3)利用η=×100%可求出發動機的效率。
達標檢測
3.某燃氣熱水器將20 kg的水從10 ℃加熱到60 ℃,完全燃燒了0.21 m3的燃氣。水吸收的熱量是 J,熱水器的效率是 。[已知水的比熱容為4.2×103 J/(kg· ℃),燃氣的熱值為4×107 J/m3]
【答案】達標點三
例3　解:(1)已知汽車勻速行駛時受到的阻力為f=1200 N
由二力平衡的條件可知汽車的牽引力為
F=f=1200 N
則牽引力做的功為
W=Fs=1200 N×3×103 m=3.6×106 J
(2)這些汽油完全燃燒放出的熱量為
Q放=qm=4.6×107 J/kg×0.3 kg=1.38×107 J
(3)發動機的效率為
η=×100%=×100%=26.1%
達標檢測
3.4.2×106　50%
解析　水吸收的熱量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×20 kg×(60 ℃-10 ℃)=4.2×106 J;0.21 m3燃氣完全燃燒放出的熱量Q放=Vq=0.21 m3×4×107 J/m3=8.4×106 J;該熱水器燒水的效率η=×100%=×100%=50%。
達標點4能源分類
例4　近期在建的中國第二大水電站——白鶴灘水電站建設進展順利。水能屬于 ( )
①可再生能源　②不可再生能源　③常規能源　④新能源
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
思路導引　(1)能夠源源不斷地從自然界得到的能源叫可再生能源;短期內不能從自然界得到補充的能源叫不可再生能源;(2)常規能源,人類利用多年且廣泛使用的能源,如煤、石油、天然氣、水能等;新能源又稱非常規能源,是新近才開始使用的能源,如核能、太陽能、地熱能、潮汐能。
達標檢測
4.人類社會的發展離不開能源的開發和利用,隨著社會對能源的需求不斷增加,造成了能源的短缺,而開發和利用可再生能源是解決能源危機的有效途徑。下列能源屬于可再生能源的是 ( )
A.風能 B.天然氣
C.核能 D.石油
【答案】達標點四
例4　A
達標檢測
4.A　解析　天然氣、核能、石油均屬于不可再生能源,因為這些能源越用越少,不能在短期內從自然界中得到補充。風能可以在自然界中源源不斷地得到,屬于可再生能源。
達標點5核能的應用
例5　我國的核電技術已進入世界先進行列。下列關于核電站的說法正確的是 ( )
A.可以利用各種原子核發電
B.利用核聚變發電
C.發電后產生的核廢料仍然具有放射性
D.核能能夠全部轉化為電能而沒有損失
思路導引　(1)根據核電站可利用鈾原子核發生核裂變時產生的能量發電進行分析。(2)發電后產生的核廢料具有放射性。(3)核電站中能量轉化過程是:通過核反應堆把核能轉化為內能,得到高溫的水蒸氣,水蒸氣推動汽輪機轉動,把內能又轉化為機械能;汽輪機再帶動發電機發電,得到電能。
達標檢測
5.較輕的原子核結合成為較重的原子核發生 (選填“核裂變”或“核聚變”)可以釋放出巨大的核能,太陽的能量源自這樣的核反應。
【答案】達標點五
例5　C
達標檢測
5.核聚變
解析　較重的原子核會發生裂變,較輕的原子核會發生聚變。
對能源進行分類
觀察家中各種設備所使用的燃料,并按可再生和不可再生能源進行分類。
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