九年级物理下册 20 能源与能量守恒定律 第1-2节 （新版）粤教沪版

第二十章第二十章 能源与能量守恒定律能源与能量守恒定律20.1 20.1 能源和能源危机能源和能源危机20.2 20.2 开发新能源开发新能源课前预习课前预习1. 人类利用能源的历史可以分为人类利用能源的历史可以分为_时期时期（_）、）、_时期（时期（_）、）、_时期（时期（_）和多元化能源时期（在）和多元化能源时期（在括号内写出各时期的主要能源）括号内写出各时期的主要能源）2. 我们使用的能源按能否直接从自然界获得可分为我们使用的能源按能否直接从自然界获得可分为_能源和能源和_能源按能否在短期内从自能源按能否在短期内从自然界得到补充，可分为然界得到补充，可分为_能源和能源和_能源能源薪柴薪柴薪柴薪柴煤炭煤炭煤炭煤炭石油石油石油石油一次一次二次二次可再生可再生不可再生不可再生3. 人们正在开发和利用的新能源有：人们正在开发和利用的新能源有：_、_、_、_和和_等等4. 原子核内部蕴藏的巨大能量，叫做原子核内部蕴藏的巨大能量，叫做_，简称核能释放核能的方式主要有两种：简称核能释放核能的方式主要有两种：_和和_课前预习课前预习太阳能太阳能核能核能水能水能风能风能海洋能海洋能原子核能原子核能核裂变核裂变核聚变核聚变课堂演练课堂演练知识点一知识点一 人类利用能源的历史人类利用能源的历史1. 能提供能量的物质资源都可以叫做能源，下列物质能提供能量的物质资源都可以叫做能源，下列物质中不属于能源的是中不属于能源的是()A. 太阳能太阳能B. 汽油机汽油机C. 柴油柴油D. 地热地热2. _能被称为二次能源的骄子，能被称为二次能源的骄子，_被被誉为黑金，誉为黑金，_被称为现代工业的血液被称为现代工业的血液B电电煤炭煤炭石油石油课堂演练课堂演练知识点二知识点二 一次能源和二次能源一次能源和二次能源3. 有的能源可直接从自然界获取，该类能源叫一次能有的能源可直接从自然界获取，该类能源叫一次能源；有的能源是从一次能源加工转换而来的，此类能源源；有的能源是从一次能源加工转换而来的，此类能源叫二次能源下列属于二次能源的是叫二次能源下列属于二次能源的是()A. 煤煤B. 石油石油C. 天然气天然气D. 电能电能4. 以下能源中，如：汽油、煤炭、电能、木以下能源中，如：汽油、煤炭、电能、木柴、柴油、太阳能（以下填序号），属于一次能源柴、柴油、太阳能（以下填序号），属于一次能源的是的是_，属于二次能源的是，属于二次能源的是_D课堂演练课堂演练知识点三知识点三 可再生能源和不可再生能源可再生能源和不可再生能源5. 开发和利用可再生能源是解决能源危机的有效途径，开发和利用可再生能源是解决能源危机的有效途径，下列属于可再生能源的是下列属于可再生能源的是()A. 石油石油B. 天然气天然气C. 煤炭煤炭D. 太阳能太阳能6. 木柴、风能、石油、煤、天然气、地热能、海洋能、木柴、风能、石油、煤、天然气、地热能、海洋能、水能中属于可再生能源的有水能中属于可再生能源的有_，属于不可再，属于不可再生能源的有生能源的有_D木柴、风能、地热能、海洋能、水能木柴、风能、地热能、海洋能、水能石油、煤、天然气石油、煤、天然气课堂演练课堂演练知识点四知识点四 太阳能太阳能7. 新能源的开发来源于科学技术的进步，太阳能作为新能源的开发来源于科学技术的进步，太阳能作为新能源广泛应用于实际生活中，该能源属于新能源广泛应用于实际生活中，该能源属于_（填（填“可再生可再生”或或“不可再生不可再生”）能源，跟煤炭等常规）能源，跟煤炭等常规能源相比其优点是能源相比其优点是_（说出一点即可），因此（说出一点即可），因此最具开发利用价值人们直接利用太阳能的主要形式有：最具开发利用价值人们直接利用太阳能的主要形式有：（1）把太阳能转化为）把太阳能转化为_能，这一过程简称为能，这一过程简称为_转换，例如转换，例如_.可再生可再生无污染无污染热热光热光热太阳能热水器太阳能热水器课堂演练课堂演练（2）把太阳能转化为）把太阳能转化为_能，这一过程简称为能，这一过程简称为_转换，例如转换，例如_.（3）把太阳能转化为）把太阳能转化为_能，这一过程简称为能，这一过程简称为_转换，例如转换，例如_电电光电光电太阳能电池太阳能电池化学化学光化光化太阳能制氢太阳能制氢课堂演练课堂演练8. 下列关于太阳能的说法中错误的是下列关于太阳能的说法中错误的是()A. 太阳能十分巨大，供应时间长久太阳能十分巨大，供应时间长久B. 太阳能分布广阔太阳能分布广阔C. 太阳能到达地面的功率稳定，不会受气候和季节的太阳能到达地面的功率稳定，不会受气候和季节的影响影响D. 太阳能安全、清洁、不会造成环境污染太阳能安全、清洁、不会造成环境污染C课堂演练课堂演练9. 电能是现代社会的重要能源，下列几种发电所用的电能是现代社会的重要能源，下列几种发电所用的能源不是最终来自太阳能的是能源不是最终来自太阳能的是()A. 原子能发电原子能发电B. 火力发电火力发电C. 水力发电水力发电D. 风力发电风力发电A课堂演练课堂演练知识点五知识点五 核能核能10. 较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应叫较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应叫做核做核_变科学家发现用中子去轰击铀核形成变科学家发现用中子去轰击铀核形成的的_反应，这一过程会放出大量的能量，如果反应，这一过程会放出大量的能量，如果不加以控制就会在极短时间内释放出巨大能量，不加以控制就会在极短时间内释放出巨大能量，_弹爆炸就是这种情况弹爆炸就是这种情况.如果对其反应速度加以如果对其反应速度加以控制，就可以做成控制，就可以做成_，从而为人类造福，从而为人类造福裂裂链式链式原子原子核电站核电站课堂演练课堂演练11. 在超高温的条件下，较轻原子核聚合成较重原子核在超高温的条件下，较轻原子核聚合成较重原子核的反应，叫做核的反应，叫做核_变，也称为变，也称为_反应，这一过程也会放出大量的能反应，这一过程也会放出大量的能量氢弹和太阳内部发生的核反应都是核量氢弹和太阳内部发生的核反应都是核_变变聚聚热核热核聚聚课堂演练课堂演练12. 关于核能的下列说法中，不正确的是关于核能的下列说法中，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发电的B. 如果对原子核裂变的链式反应不加控制，在极短的如果对原子核裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内会放出巨大的能量，并发生猛烈的爆炸时间内会放出巨大的能量，并发生猛烈的爆炸C. 氢弹是利用轻核的聚变制成的核武器氢弹是利用轻核的聚变制成的核武器D. 原子弹是利用轻核聚变制成的核武器原子弹是利用轻核聚变制成的核武器D课堂演练课堂演练知识点六知识点六 节约能源和新能源开发节约能源和新能源开发13. 当前人类的主要能源是不可再生的当前人类的主要能源是不可再生的_能源，能源，这类能源在使用过程中会对环境造成这类能源在使用过程中会对环境造成_，而且，而且随着使用会不断减少，因而在开发新能源的同时我们应随着使用会不断减少，因而在开发新能源的同时我们应该该_化石化石污染污染节约能源节约能源课堂演练课堂演练14. 如图如图20-1-1是一种电能辅助式太阳能热水器，晴天是一种电能辅助式太阳能热水器，晴天时接收太阳能的真空镀膜管每小时能将时接收太阳能的真空镀膜管每小时能将2.1106 J的太的太阳能转化为水的内能，电热管上标有阳能转化为水的内能，电热管上标有“220 V1 500 W”.课堂演练课堂演练（1）晴天时用太阳能加热，一天以）晴天时用太阳能加热，一天以10 h计算，可以将计算，可以将100 kg，初温为，初温为20 的水加热到多高的温度？水的的水加热到多高的温度？水的比热容比热容c=4.2103 J/（kg）解：解：1天天10 h太阳能热水器吸收的热量太阳能热水器吸收的热量Q吸吸=2.1106 J10=2.1107 J.由由Q吸吸=cm（t-t0）得水升高后的温度）得水升高后的温度t=Q吸吸cm+t0=+20 =70 .课堂演练课堂演练（2）阴雨天时用电加热，如果消耗的电能全部转化为）阴雨天时用电加热，如果消耗的电能全部转化为水的内能，热水器在额定电压下工作，将上述同样质量水的内能，热水器在额定电压下工作，将上述同样质量的初温相同的水加热到同样的温度需要多长的时间？的初温相同的水加热到同样的温度需要多长的时间？解：阴天改用电加热时，热水器在额定电压下工作，解：阴天改用电加热时，热水器在额定电压下工作，将上述同样质量的初温相同的水加热到同样的温度需将上述同样质量的初温相同的水加热到同样的温度需要的时间要的时间t=1.4104 s3.9 h.课堂演练课堂演练（3）请你说说利用太阳能有什么优点？）请你说说利用太阳能有什么优点？答案：不污染环境、省钱、可以从自然界源源不答案：不污染环境、省钱、可以从自然界源源不断地得到断地得到课后作业课后作业夯实基础夯实基础1. 下列物质属于能源的是下列物质属于能源的是 ()A. 石块石块B. 铁块铁块C. 煤块煤块D. 沙沙2. 下列能源属于一次能源的是下列能源属于一次能源的是()A. 柴薪柴薪B. 汽油汽油C. 机油机油D. 电能电能AC课后作业课后作业3. 人类社会的进步与能源的利用息息相关，下列能源人类社会的进步与能源的利用息息相关，下列能源中，属于可再生能源的是中，属于可再生能源的是()A. 天然气天然气B. 太阳能太阳能C. 核能核能D. 石油石油4. 关于能源，下列说法正确的是关于能源，下列说法正确的是()A. 煤属于可再生能源煤属于可再生能源B. 天然气属于可再生能源天然气属于可再生能源C. 太阳能属于不可再生能源太阳能属于不可再生能源D. 核能属于不可再生能源核能属于不可再生能源DB课后作业课后作业5. 目前许多城市的居民使用天然气为燃料关于天然目前许多城市的居民使用天然气为燃料关于天然气，下列说法正确的是气，下列说法正确的是()A. 是一次能源，是可再生能源是一次能源，是可再生能源B. 是一次能源，是不可再生能源是一次能源，是不可再生能源C. 是二次能源，是可再生能源是二次能源，是可再生能源D. 是二次能源，是不可再生能源是二次能源，是不可再生能源B课后作业课后作业6. 下列装置中不是直接利用太阳能的是下列装置中不是直接利用太阳能的是()A. 微波炉微波炉B. 太阳灶太阳灶C. 光电池光电池D. 太阳能热水器太阳能热水器A课后作业课后作业7. 为缓解电力紧张的状况，我国正在加大核电站的建为缓解电力紧张的状况，我国正在加大核电站的建设下列说法中正确的是设下列说法中正确的是()A. 核电站将核能最终转化为电能核电站将核能最终转化为电能B. 核反应堆中发生的是不可控制的核裂变核反应堆中发生的是不可控制的核裂变C. 核能发电使用的燃料是天然气核能发电使用的燃料是天然气D. 核电站利用的核能属于可再生能源核电站利用的核能属于可再生能源A课后作业课后作业8. 我国首辆月球车我国首辆月球车“玉兔号玉兔号”成功登陆月球开展探测成功登陆月球开展探测工作下列能源中，不可能作为工作下列能源中，不可能作为“玉兔号玉兔号”在月球上工在月球上工作能源的是作能源的是()A. 太阳能太阳能B. 核能核能C. 柴油柴油D. 电能电能C课后作业课后作业9. 湖南张家界人陈能宽是中国核武器事业奠基人之一，湖南张家界人陈能宽是中国核武器事业奠基人之一，中国中国“两弹一星两弹一星”功勋奖章获得者他参与研究的核能功勋奖章获得者他参与研究的核能属于属于_（填（填“可可”或或“不可不可”）再生）再生能源，现在人们利用可控核能的途径是核能源，现在人们利用可控核能的途径是核_变，并据此建成了用来发电的变，并据此建成了用来发电的_不可不可裂裂核电站核电站课后作业课后作业10. 关于太阳能的转化：太阳把空气和地面晒热，太阳关于太阳能的转化：太阳把空气和地面晒热，太阳能转化为能转化为_能，晒热的空气上升，空能，晒热的空气上升，空气流动形成风，又转化为气流动形成风，又转化为_能；太阳能；太阳使地面上一部分水蒸发，蒸发的水汽升空形成云，云又使地面上一部分水蒸发，蒸发的水汽升空形成云，云又以雨雪等形式落下，流入江河，太阳能转化为以雨雪等形式落下，流入江河，太阳能转化为_能；植物吸收太阳能，进行光合作能；植物吸收太阳能，进行光合作用，太阳能转化为用，太阳能转化为_能，植物被动物能，植物被动物吃掉后，将其转移给动物吃掉后，将其转移给动物 内内风风水水化学（或生物质）化学（或生物质）课后作业课后作业能力提升能力提升11. “绿色奥运、科技奥运、人文奥运绿色奥运、科技奥运、人文奥运”是北京奥运会是北京奥运会的理念如图的理念如图20-1-2所示，奥运会主体育场所示，奥运会主体育场“鸟巢鸟巢”是是体现这一理念的典范体现这一理念的典范“鸟巢鸟巢”体育场大量利用了太阳体育场大量利用了太阳能太阳能属于能太阳能属于_（填（填“可再生可再生”或或“不可再不可再生生”）能源太阳能光电系统，把太阳能转化成）能源太阳能光电系统，把太阳能转化成_能能“鸟巢鸟巢”体育场还大量利用体育场还大量利用了地热能，地热能属于了地热能，地热能属于_次能源次能源可再生可再生电电一一课后作业课后作业12. 由于地球和月球、太阳相互作用产生能量，一日两由于地球和月球、太阳相互作用产生能量，一日两次，日称潮，夜称汐世界上潮汐能蕴藏量为次，日称潮，夜称汐世界上潮汐能蕴藏量为11010 kW，我国为，我国为1.1109 kW我国东南沿海某海湾经测我国东南沿海某海湾经测量面积为量面积为1.0107 m2，涨潮时水深为，涨潮时水深为20 m，此时关上，此时关上水坝闸门，可使水位保持水坝闸门，可使水位保持20 m不变，退潮时，坝外水不变，退潮时，坝外水位降至位降至18 m假如利用此水坝建成潮汐水力发电站，假如利用此水坝建成潮汐水力发电站，水的势能变为电能的效率是水的势能变为电能的效率是10%，每天有，每天有2次涨潮，问次涨潮，问该电站一天能发的电能是多少？该电站一天能发的电能是多少？课后作业课后作业解：本题相当于让高度为解：本题相当于让高度为H=20 m-18 m=2 m的这部分的这部分水平铺到坝外水面上去，由于坝外面积很大，所以水量水平铺到坝外水面上去，由于坝外面积很大，所以水量变化不影响水位高度，这些水的高度平均下降了变化不影响水位高度，这些水的高度平均下降了h=1 m（重心只降低了（重心只降低了1 m），），因为每天涨潮两次，所以产生的电能因为每天涨潮两次，所以产生的电能E=2mgh=2Vgh=2SHgh=21.0103 kg/m31.0107 m22 m10 N/kg1 m10%=4.11010 J.课后作业课后作业13. 阅读下面短文，回答问题阅读下面短文，回答问题太阳能路灯太阳能路灯图图20-1-3甲是某省道两边的太阳能路灯，它由太阳甲是某省道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、能电池板、控制器、24 V的蓄电池组、的蓄电池组、LED发光二极管、发光二极管、灯杆及灯具外壳组成它的结构示意图如图灯杆及灯具外壳组成它的结构示意图如图20-1-3乙，乙，工作时能量流程图如图工作时能量流程图如图20-1-3丙丙课后作业课后作业课后作业课后作业LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（24 V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点它与普通的白炽灯发对环境无污染、多色发光等优点它与普通的白炽灯发光原理不同，可以把电能直接转化为光能光原理不同，可以把电能直接转化为光能（1）为使额定电压为）为使额定电压为2.3 V的的LED发光二极管工作，应发光二极管工作，应将将_个个LED发光二极管发光二极管_联才能安全联才能安全使用使用,而且亮度较大而且亮度较大11串串课后作业课后作业（2）如图）如图20-1-3乙所示，太阳能电池给蓄电池充电时乙所示，太阳能电池给蓄电池充电时控制开关控制开关S与与_触点接触而晚上触点接触而晚上LED发光二极管点亮时控制开关发光二极管点亮时控制开关S与与_触点接触（均填触点接触（均填“a”或或“b”）ab课后作业课后作业（3）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为1 000 J/（sm2）（）（1 s辐射在每辐射在每1 m2上的光能为上的光能为1 000 J），太），太阳能电池光电转换效率为阳能电池光电转换效率为8%，太阳能电池板输出功率，太阳能电池板输出功率为为80 W，则太阳能电池板的面积为多大？，则太阳能电池板的面积为多大？解：太阳能电池板接收到的总功率解：太阳能电池板接收到的总功率P总总=1 000 W.则太阳能电池板的面积则太阳能电池板的面积S=1 m2.