資源簡介

(共10張PPT)
11.2 能量轉化的方向性和效率
知識點一 能量轉化的方向性
能量的轉化與轉移具有一定的　方向性　,如熱量不會自發地從低溫物體傳到高溫物體,汽車不能自發地收集消耗的能量再次開動。
下列關于能量轉移和轉化的方向性的說法中,不正確的是 (　D　)
A.在自然界中不是所有能量都能利用
B.能量的利用是有條件的,也是有代價的
C.不同溫度的物體發生熱傳遞時,熱傳遞的方向只能從高溫物體傳到低溫物體,不可能自發地從低溫物體傳到高溫物體
D.汽車剎車時,車的動能轉化為內能,這些內能可以被收集起來,再作為汽車行駛的動力
知識點二 能量轉化中的效率
1.在能量的利用過程中,能量的損耗是不可避免的。
2.輸入能量與輸出有效能量、輸出無效能量的關系:輸入能量=　輸出有效能量+輸出無效能量　。
3.能量轉化效率:η=輸出有效能量輸入能量
在任何情況下,η都　小于　1。
如圖反映了一只“220 V　100 W”的白熾燈正常工作時的能量轉化情況,下列說法錯誤的是(　B　)
A.圖中括號內的能量應該是光能
B.生活中使用這種燈泡電能的利用效率高,有利于節能
C.圖中電能是白熾燈正常工作1 s消耗的電能
D.白熾燈正常工作時電能轉化為光能的效率為10%
1.各種形式的能量都不是孤立的,它們可以在一定條件下發生轉化,且能量的轉化是有方向的,下面幾幅圖按能量轉化的順序,排列正確的是 (　C　)
A.①②③④ B.②③④①
C.②①③④ D.①③④②
2.(雙選)如圖所示是某輛汽車工作時的能量流向圖,仔細分析該汽車的能量流向以及回憶你所學的內燃機知識,下列說法正確的是
(　BD　)
A.由圖可知汽車最終用于車輛克服空氣阻力的能量占到燃料完全燃燒釋放能量的42%
B.內燃機工作時是將內能轉化為機械能
C.隨著技術的進步,該汽車的能量利用率可以達到100%,因此,只要發展科技,就可以解決所有的能源問題
D.由圖可知,發動機輸出的有用功并沒有完全用于車輛的行駛
3.(2023·武威)汽車在剎車過程中,機械能轉化為地面和輪胎的內能,這些內能將無法自動地轉化為汽車的機械能,這種現象說明自發的能量轉化過程是有一定　方向　性的,但在能量的轉化和轉移過程中,能的總量　保持不變　(選填“不斷減少”“保持不變”或“不斷增加”)。
(1)水吸收的熱量;
解:(1)水吸收的熱量:
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(60 ℃-20 ℃)=3.36×105 J
(2)該火爐燒水的熱效率。
(2)木炭完全燃燒放出的熱量:
Q放=m木炭q=100×10-3 kg×3.36×107 J/kg=3.36×106 J
則火爐燒水的熱效率:
η=×100%=×100%=10%(共12張PPT)
11.5　能源開發與可持續發展
知識點 能源開發與可持續發展
1.能源利用中的問題及相應對策
(1)能源利用中的問題:
①化石能源不斷枯竭;②常規能源的長期使用對環境及生態造成破壞;③能源利用存在安全問題。
(2)解決能源問題:
①提倡節能;②減少污染物的排放;③開發新能源。
2.新能源的開發與利用
(1)核能的開發與利用
(2)太陽能的開發與利用
(3)地熱能的開發與利用
(4)其他新能源的開發與利用
在學完“能源與可持續發展”后,同學們對有關能源問題進行了討論,他們的說法中錯誤的是 (　B　)
A.煤、石油、天然氣等化石能源是不可再生能源
B.因為能量在轉化過程中是守恒的,所以能源是“取之不盡、用之不竭”的
C.水電站是將機械能轉化為電能
D.核能、太陽能等是具有廣闊開發前景的新能源
1.保護環境是全球性重大課題,下列能源在使用過程中對環境污染最小的是 (　C　)
A.煤炭 B.木柴 C.太陽能 D.石油
2.(2023·聊城)如圖所示是一種太陽能背包。它的前面有一個太陽能電池板,里面有一個蓄電池,可以給手機、小風扇或數碼相機等電子產品供電。下列說法錯誤的是(　D　)
A.太陽能電池板將太陽能轉化為電能
B.給蓄電池充電將電能轉化為化學能
C.蓄電池放電將化學能轉化為電能
D.小風扇工作將化學能轉化為機械能
3.(2023·淄博)能源是人類生存和發展的基礎,人類社會的每一次重大進步都伴隨著能源的改進和更替。關于能源的開發和利用,下列說法錯誤的是 (　A　)
A.核能是可再生能源,開發和利用核能是人類獲取能源的一個新途徑
B.煤是不可再生能源,以煤為主要燃料的火電站容易造成環境污染
C.太陽能是一次能源,可直接利用且污染小,開發前景廣闊
D.能量在利用的過程中,其轉化和轉移是有方向性的
4.小明外出旅游路過某區縣時看到了安裝在山上的風力發電裝置,如圖甲所示。小明查找資料得知,每臺發電機組的扇葉旋轉一周就能發電2度。在風力充足且穩定的理想情況下,每臺發電機的發電功率為2 MW。
(1)理想情況下,扇葉轉過一周需要的時間約為多少
解:(1)扇葉轉過一周的發電量:
W=2 kW·h=2×3.6×106 J=7.2×106 J
扇葉轉過一周需要的時間:
t===3.6 s
(2)小明通過測量發現,發電裝置的扇葉旋轉一周的時間為4 s,則當前情況下,風力發電機組的實際發電功率為多少
(2)實際發電功率:P實===1.8×106 W
(3)如圖乙為風力發電機每秒獲得的風能與風速的關系圖像。若第(2)問中風速為10 m/s,則風力發電機的發電效率是多少
(3)由圖乙知,4 s內發電機獲得的風能:
W風=6×106 J/s×4 s=2.4×107 J
故風力發電機的發電效率:
η=×100%=×100%=30%(共14張PPT)
11.1 能量守恒定律
知識點一 形形色色的能量
1.能量有多種多樣的形式,　運動形式　的多樣性,對應著能量的　多樣性　。
2.常見的能量有　機械能　、內能、　電能　、光能等。
在日常生活和生產中,處處離不開能量,指出下圖各種物體所具有的能量。
A.　內　能 B.　電磁能
C.　機械能 D.　化學能
知識點二 不同形式能量的相互轉化
1.不同形式的能量可以相互　轉化　。
2.現代化的生活是以　電能　為中心的能量轉化和利用的過程。
3.我們生產、生活中利用的能源,大都來自　太陽　。
下列有關能量轉化的說法中,錯誤的是 (　C　)
A.核電站發電——核能轉化為電能
B.太陽能電池——太陽能轉化為電能
C.電風扇工作——電能轉化為內能
D.電飯鍋燒飯——電能轉化為內能
知識點三 能量守恒定律
1.能量既不能　創造　,也不會　消滅　;當能量從一個物體　轉移　到其他物體或從一種形式　轉化　為其他形式時,　總量　不變。這稱為能量守恒定律。
2.所有能量的轉化和轉移過程,都遵守　能量守恒　定律。
關于能量守恒定律,下列說法正確的是 (　C　)
A.能量可以憑空消失
B.能量可以憑空產生
C.能量在轉化和轉移過程中,能量的總量保持不變
D.熱機在工作的過程中不遵循能量守恒定律
知識點四 永動機
永動機是不可能實現的,因為它違背了　能量守恒定律　。
1.下列關于能量的說法中,正確的是 (　C　)
A.洗衣機工作時是將機械能轉化為電能
B.電水壺工作時是將內能轉化為電能
C.用熱水泡腳,身體會感到暖和,說明內能可以轉移
D.能量無論是轉化還是轉移,能量總會逐漸減少
2.瀑布從高峰傾瀉而下,驅動發動機轉動發電,在此過程中能量轉化的順序為 (　B　)
A.動能→重力勢能→電能
B.重力勢能→動能→電能
C.電能→重力勢能→動能
D.重力勢能→電能→動能
3.(雙選)根據能量守恒定律,下列過程分析正確的是 (　AB　)
A.內燃機做功沖程后獲得的機械能,一部分對外輸出,一部分轉化為內能,一部分儲存在飛輪里
B.充電時手機發熱,電能一部分轉化為內能,一部分轉化為化學能
C.水沸騰時水蒸氣頂起壺蓋,水蒸氣的內能全部轉化為機械能
D.電風扇工作時會發熱,電能全部轉化成內能
4.(2023·東營)2023年5月17日,我國用長征三號乙運載火箭成功發射第56顆北斗導航衛星。在衛星發射過程的點火加速上升階段,發生的能量轉化是:燃料的　化學　能轉化為內能,然后再轉化為衛星的　機械　能。
5.【教材改編】如圖所示為一種人們設想中的永動機,它通過高處的水流沖擊葉片,葉片的轉動又帶動抽水機從低處將水抽到高處,從而循環工作。這種永動機　 不能 　(選填“能”或“不能”)永遠工作下去。
6.(2023·蘇州)《天工開物》中記載有一種自動引水灌溉工具——“高轉筒車”(如圖)。使用時下方轉輪安裝在河道中,流水驅動輪子轉動,系在傳動繩索上的竹筒將水從河里源源不斷輸送到上方農田中。下列說法正確的是 (　C　)
A.這是一臺“永動機”
B.水在輸送過程中重力勢能不變
C.轉輪轉速越快輸水做功功率越大
D.上、下兩個轉輪可分別看作定滑輪和動滑輪(共11張PPT)
11.3 能源
知識點一 能源的分類
1.能源就是能量的　來源　,是指能為人類提供某種形式能量的　物質資源　。
2.能源的分類
(1)能源按其　產生的方式　可分為一次能源和二次能源。
①一次能源是指從自然界　直接取得　,而不改變其　基本形態　的能源,如煤、石油、天然氣等,有時稱為　初級　能源。
②二次能源是一次能源經過　加工　,轉換成　另一種形態　的能源,如電力、蒸汽、焦炭等。
(2)一次能源按其使用的廣泛程度可分為常規能源和　新能源　。
①常規能源是指當前被　廣泛　利用的一次能源。
②新能源則是目前尚未　廣泛利用　而正在積極研究以便推廣的一次能源。
(3)一次能源按其資源的再生性可分為可再生能源和不可再生能源。
①不可再生能源是須經　地質年代　(億萬年)才能形成而短期內無法再生的一次能源,如煤、石油、核燃料等。
②可再生能源是能夠不斷　得到補充　以供使用的一次能源,如水力、太陽能、生物質能、風能、潮汐能等。
關于能源,下列說法中正確的是 (　D　)
A.煤、石油、天然氣以及水能、風能、電能等能源都是常規能源
B.核能、太陽能、潮汐能、地熱能、水能和風能等都是新能源
C.一次能源都是開發利用后不能再生的能源,二次能源是可以再生的能源
D.核燃料是不可再生能源
知識點二世界能源儲量及需求
1.傳統能源儲量的　有限性　與需求量的　逐年增加　是當今世界面臨的能源問題的核心。
2.研究開發　新能源　,減少對　傳統能源　的依賴程度,是世界各國面臨的重要任務。
1.(2023·攀枝花)2022年底,攀枝花首批氫能公交車投入運行。下列能源跟氫能一樣屬于二次能源的是 (　B　)
A.風能 B.電能
C.水能 D.太陽能
2.(雙選)因月球引力的變化引起潮汐現象,潮汐導致海水平面周期性地升降,因海水漲落及潮水流動所產生的能量稱為潮汐能。現在潮汐能主要用于發電。由此可判斷潮汐能是 (　AD　)
A.一次能源 B.二次能源
C.化石能源 D.可再生能源
3.有下列各種能源:(填字母序號)
A.天然氣　B.水能　C.石油　D.核能
E.地熱能　F.電能　G.太陽能　H.潮汐能
其中屬于可再生能源的有　 BEGH 　;屬于二次能源的有　 F 　;屬于化石能源的有　AC 　。
4.近年來某地踐行綠色發展理念,挖掘自然資源優勢,減少化石燃料的使用,大力發展水能、風能等綠色能源。目前經常使用的化石能源屬于　不可再生　(選填“可再生”或“不可再生”)能源,大力推廣的風力發電是將　機械　能轉化為　電　能。
5.(2023·青海)青海省位于我國西部,擁有極其豐富的太陽能、風能、水能等多種清潔能源。圖中不屬于利用清潔能源發電的是　甲　(選填“甲”“乙”“丙”或“丁”)圖,其中丙圖是將　機械　能轉化成電能。(共13張PPT)
11.4　核　能
知識點一 原子核、核能
1.原子核是由　質子　和　中子　組成的。
2.核能:重核　裂變　或輕核　聚變　,將釋放出巨大的能量,這就是核能,也就是人們常說的　原子能　。
知識點二 核裂變能及其利用
1.裂變:重原子核　分裂　成較輕的原子核,叫做裂變。人類有效地獲得大量核能是從用　中子　轟擊鈾核使鈾核　裂變　開始的。
2.鏈式反應:如果核裂變釋放的中子再引起其他核裂變,就可以使反應不斷地進行下去,這種反應叫作鏈式反應。
3.核裂變的利用:
(1)原子彈的爆炸:是不加控制的核裂變發生鏈式反應的結果。
(2)核電站:
①核反應堆:是一種能夠控制鏈式反應的裝置。
②核電站的工作原理:利用核反應堆工作時釋放的能量使水汽化,推動蒸汽輪機帶動發電機發電。
③能量轉化:　核　能→內能→　機械　能→電能。
④優缺點:核能發電不會對　大氣　造成污染,但核燃料有　核輻射　,如果防范措施不當,會對人體健康造成嚴重傷害。
(雙選)如圖所示是核電站發電流程,核燃料在核反應堆中釋放核能,原子核能轉變為內能來加熱水產生蒸汽。蒸汽通過管路進入汽輪機,推動發電機發電。下列說法中正確的是
(　BD　)
A.核能為可再生能源
B.核燃料在核反應堆中發生可控核裂變
C.核能的使用不需要任何防護,不會產生任何污染
D.發電機發電過程將機械能轉化為電能
知識點三 核聚變
1.核聚變:輕原子核結合成　較重　的原子核,也能釋放出　核能　,這種核反應叫做聚變。
2.開發狀況:目前核聚變　不能　人為控制,但可控核聚變已在實驗室取得重大進展。
3.核聚變例子:　氫彈　、太陽的能量。
氫彈爆炸發生的是　核聚變　(選填“核裂變”或“核聚變”),它是　不可控反應　(選填“可控反應”或“不可控反應”),它需要在 　超高溫　條件下發生。
1.下列關于核能及其利用,說法正確的是 (　C　)
A.任何兩個原子核都可以發生聚變
B.目前人類已建立核電站,利用核聚變發電
C.在核電站中,發生的是可以控制的鏈式反應
D.在核電站中,厚重的保護層,是為了避免核燃料從內部逸出
2.(雙選)(2023·日照)2023年4月12日,中國有“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST),成功實現穩態高約束模式等離子體運行403 s,對加快實現核聚變發電具有重要意義。下面關于核能利用的說法,正確的是 (　AD　)
A.我國具有完全自主知識產權的核電技術電站“華龍一號”利用的是可控核裂變
B.氫彈利用不加控制的核裂變放出巨大能量
C.原子彈利用核聚變放出巨大能量
D.太陽利用內部氫原子核發生聚變放出巨大能量
3.原子由　原子核　和電子組成,電子帶　負　電。用中子轟擊鈾235原子核,可使其發生核　裂變　(選填“聚變”或“裂變”)并釋放核能。
4.核能是指原子核在　裂變　或　聚變　過程中釋放出的能量。
5.如圖所示,為了形象地描述核能的獲得,兩位同學分別畫了一幅利用核能途徑的原理圖。圖甲表示的是　核裂變　;圖乙表示的是　核聚變　,其中圖　乙　(選填“甲”或“乙”)展示的是制造氫彈的原理。
6.(2023·赤峰)我國新一代人造太陽取得重大突破,它致力于太陽中能量產生方式——　核聚變　(選填“核聚變”或“核裂變”)的研究,使其可以控制,追求無污染的人類能源自由。核能屬于　一次　(選填“一次”或“二次”)能源。

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