九年级物理全册20.1_20.3习题课件新版沪科版.ppt

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1、第二十章能源、材料与社会第一节能量的转化与守恒 第二节能源的开发和利用第三节材料的开发和利用第二十章能源、材料与社会第一节能量的转化与守恒 第二节能源的开发和利用第三节材料的开发和利用【新新课导课导思思】这这是著名画家达是著名画家达芬奇芬奇设计设计的的“永永动动机机”,这这台机器真的能台机器真的能永永远远不停地不停地转动转动下去下去吗吗?【目目标导标导学学】1.1.会解会解释释一些常一些常见见的的现现象中的能量象中的能量转转化的化的过过程。程。2.2.理解能量守恒定律。理解能量守恒定律。3.3.知道能量的知道能量的转转移和移和转转化具有方向性。化具有方向性。4.4.了解什么是能源了解什么是能源

2、,会会对对常常见见的能源的能源进进行分行分类类。5.5.知道太阳能和核能是两种重要的能源。知道太阳能和核能是两种重要的能源。6.6.知道知道导导体和体和绝缘绝缘体的区体的区别别,了解新材料的特性。了解新材料的特性。【自主自主预习预习】1.1.能量的能量的转转化与守恒化与守恒:(1)(1)化学能化学能:由于由于_而而产产生的能生的能,如食物中具有的如食物中具有的能量。能量。(2)(2)核能核能:由于由于_,_,物物质质的原子核的原子核结结构构发发生生变变化而化而释释放的能量。如原子放的能量。如原子弹弹、氢弹氢弹爆炸爆炸时释时释放的能量。放的能量。化学反化学反应应核反核反应应(3)(3)能量的能量

3、的转转移与移与转转化化:能量可以从能量可以从一个物体一个物体_到其到其他物体他物体,也可以从一种形式也可以从一种形式_为为其他形式。其他形式。(4)(4)能量守恒定律能量守恒定律:能量既不会能量既不会_,_,也不会也不会_,_,它它只会从一种形式只会从一种形式_为为其他形式其他形式,或者从一个物体或者从一个物体_到其他物体到其他物体,而能的而能的总总量量_。(5)(5)方向性方向性:能量的能量的转转化和化和转转移具有移具有_。转转移移转转化化消消灭灭创创生生转转化化转转移移保持不保持不变变方向性方向性2.2.能源与能源与社会社会:(1)(1)可再生能源可再生能源:可以可以_提供或可以提供或可以

4、_的能源。的能源。如如:太阳能、太阳能、风风能、水能等。能、水能等。(2)(2)不可再生能源不可再生能源:一旦消耗很一旦消耗很难难_的能源。如煤、的能源。如煤、石油、天然气、石油、天然气、铀矿铀矿。(3)(3)新能源新能源:太阳能、太阳能、_能、地能、地热热能、能、_能、能、风风能。能。长长期期再生再生再生再生核核潮汐潮汐3.3.太阳能太阳能:(1)(1)优优点点:清清洁洁、取之不尽。、取之不尽。(2)(2)应应用。用。光光转转化化电电:太阳能太阳能电电池。池。光光转转化化热热:太阳能太阳能热热水器。水器。4.4.核能核能:(1)(1)开开发发和利用的两种方式。和利用的两种方式。核裂核裂变变:

5、_:_的原子核裂的原子核裂变为变为_的原子核的一种的原子核的一种核反核反应应。可制造。可制造_。核聚核聚变变:_:_的原子核的原子核结结合合为为_的原子核的一种的原子核的一种核反核反应应。可制造。可制造_。(2)(2)核核电电站站:利用利用_原理。原理。较较重重较轻较轻原子原子弹弹较轻较轻较较重重氢弹氢弹核裂核裂变变5.5.材料的材料的导电导电性性:(1)(1)根据材料根据材料的的导电导电性能性能,材料可分材料可分为为_、_、_。(2)(2)决定因素决定因素:材料内部材料内部_的运的运动动状况。状况。(3)(3)半半导导体材料的体材料的导电导电性能性能:介于介于_与与_之之间间。(4)(4)半

6、半导导体二极管体二极管:具有具有_特性。特性。导导体体半半导导体体绝缘绝缘体体电电子子导导体体绝缘绝缘体体单单向向导电导电6.6.开开发发新材料新材料:(1)(1)超超导导材料材料:发发生生_现现象的材料象的材料,利用利用_特特性性,可可实现远实现远距离大功率距离大功率输电输电。(2)(2)纳纳米材料米材料:合成材料的基本合成材料的基本单单元大小限制在元大小限制在_范范围围内的材料内的材料。超超导导零零电电阻阻1 1100 nm100 nm知知识识点一点一 能量的能量的转转移和移和转转化化1.1.把手放在把手放在热热的暖水袋上的暖水袋上,手的温度会升高手的温度会升高,说说明能量可明能量可以从一

7、个物体以从一个物体_到另一个物体。用打气筒打气到另一个物体。用打气筒打气,打气筒外壁的温度会升高打气筒外壁的温度会升高,说说明能量可以从一种形式明能量可以从一种形式_为为另一种形式。另一种形式。参考答案参考答案:转移转化转移转化2.2.如如图图,分析小球在分析小球在摆动过摆动过程中能量的程中能量的转转化。化。(1)(1)小球上升小球上升时时,_,_转转化化为为_。(2)(2)小球下降小球下降时时,_,_转转化化为为_。(3)(3)小球小球为为什么最什么最终终会停下来会停下来?(4)(4)小球在小球在摆动过摆动过程中程中,总总的能量的能量变变化化吗吗?(1)(1)提示提示:小球摆动时小球摆动时,

8、势能和动能不断地相互转化。小势能和动能不断地相互转化。小球上升时球上升时,高度越来越高高度越来越高,速度越来越小速度越来越小,到达最高点时到达最高点时势能最大势能最大,动能最小。动能最小。参考答案参考答案:动能重力势能动能重力势能(2)(2)提示提示:小球下降时小球下降时,高度越来越小高度越来越小,速度越来越大速度越来越大,下下降到最低点时降到最低点时,势能最小势能最小,动能最大。动能最大。参考答案参考答案:重力势能动能重力势能动能 (3)(3)提示提示:小球在摆动的过程中小球在摆动的过程中,除了势能和动能不断地除了势能和动能不断地相互转化之外相互转化之外,在运动过程中还要产生热在运动过程中还

9、要产生热,所以造成机所以造成机械能不断减小械能不断减小,因此小球最终会停下来。如果将内能一因此小球最终会停下来。如果将内能一并算进去并算进去,总的能量还是守恒的。总的能量还是守恒的。参考答案参考答案:小球在摆动的过程中小球在摆动的过程中,还要产生热还要产生热,造成机械造成机械能不断减小能不断减小,因此小球最终会停下来。因此小球最终会停下来。(4)(4)提示提示:小球在摆动过程中一部分机械能转化为内能小球在摆动过程中一部分机械能转化为内能,消耗了多少机械能消耗了多少机械能,就转化为多少内能就转化为多少内能,所以总的能量所以总的能量不变。不变。参考答案参考答案:不变不变 3.3.小球在小球在摆动摆

10、动的的过过程中程中,由于摩擦力的存在由于摩擦力的存在,一部分机械一部分机械能会能会转转化化为为内能内能,这这部分内能不可能再部分内能不可能再转转化化为为机械能机械能,这这说说明能量的明能量的转转化与化与转转移具有移具有_。参考答案参考答案:方向性方向性4.4.交流与交流与讨论讨论:为为什么永什么永动动机的机的设设想不可能想不可能实现实现?提示提示:因为能量是守恒的因为能量是守恒的,不会创生不会创生,只能由一种形式转只能由一种形式转化为另一种形式化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体或从一个物体转移到另一个物体,如如果想得到一种能量必须有另一种能量的损失。能量的果想得到一种能量必须有另一种

11、能量的损失。能量的转化是有方向性的转化是有方向性的,自然界中无论什么运动都会产生热自然界中无论什么运动都会产生热,热量向四周扩散热量向四周扩散,损失掉了损失掉了,不能再转化为其他的形式。不能再转化为其他的形式。故永动机的设想违背了能量守恒定律。故永动机的设想违背了能量守恒定律。参考答案参考答案:它违背了能量守恒定律。它违背了能量守恒定律。【示范示范题题1 1】(2016(2016绥绥化中考化中考)生活中能量生活中能量转转化的化的实实例很例很多多,下列描述中下列描述中,错误错误的是的是()A.A.摩擦生摩擦生热热是把机械能是把机械能转转化化为为内能内能B.B.摩擦起摩擦起电电是把是把电电能能转转

12、化化为为机械能机械能C.C.电动电动机机带动带动水水泵泵把水送到高把水送到高处处是把是把电电能能转转化化为为机械机械能能D.D.燃料燃燃料燃烧烧放放热热是把化学能是把化学能转转化化为为内能内能【精讲精析精讲精析】摩擦生热是克服摩擦做功摩擦生热是克服摩擦做功,把机械能转化把机械能转化为内能为内能,故故A A正确正确;摩擦起电是电子的转移摩擦起电是电子的转移,可以把机械能可以把机械能转化为电能转化为电能,故故B B错误错误;电动机带动水泵把水送到高处是电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能把电能转化为机械能,故故C C正确正确;燃料燃烧放热是把自身燃料燃烧放热是把自身蕴含的化学能转化为内能

13、蕴含的化学能转化为内能,故故D D正确。正确。答案答案:B B【微点微点拨拨】(1)(1)能量能量转转化或化或转转移的判断。移的判断。(2)(2)能量在能量在转转化或化或转转移移过过程中程中,总总的能量不的能量不变变。知知识识点二点二 能源与社会能源与社会1.1.太阳能的利用方式有太阳能的利用方式有_和和_两种。两种。参考答案参考答案:光转化为电光转化为热光转化为电光转化为热2.2.对对比核能开比核能开发发和利用采用的两种方式和利用采用的两种方式:两种两种方式方式核裂核裂变变核聚核聚变变特特点点较较_的原子核的原子核裂裂变变成成较较_的原子的原子核核较较_的原的原子核子核结结合成合成较较_的原

14、子核的原子核应应用用_、核能、核能发电发电_参考答案参考答案:重轻轻重原子弹氢弹重轻轻重原子弹氢弹【示范示范题题2 2】(2016(2016河源中考河源中考)关于能源、能量关于能源、能量,下列下列说说法正确的是法正确的是=(=()A.A.可再生能源是未来理想能源的一个重要可再生能源是未来理想能源的一个重要发发展方向展方向B.B.核能的利用会造成放射性核能的利用会造成放射性污污染染,所以所以应该应该关关闭闭核核电电站站C.C.能量是守恒的能量是守恒的,不会不会发发生能源危机生能源危机D.D.化石能源、水能、核能化石能源、水能、核能,不能在短期内从自然界得到不能在短期内从自然界得到补补充充,这类这

15、类能源称能源称为为不可再生能源不可再生能源【精讲精析精讲精析】可再生能源足够清洁、无污染可再生能源足够清洁、无污染,可以保证可以保证不会严重影响环境不会严重影响环境,是未来理想能源的一个重要发展方是未来理想能源的一个重要发展方向向,故故A A正确。核电站的建设与运行若有疏漏会造成环正确。核电站的建设与运行若有疏漏会造成环境污染境污染,核废料具有放射性核废料具有放射性,但不应该关闭但不应该关闭,应该合理地应该合理地利用利用,故故B B错误错误;由于能量的转化具有方向性由于能量的转化具有方向性,所以无节所以无节制地消耗能源会造成能源危机制地消耗能源会造成能源危机,故故C C错误错误;化石能源、化石

16、能源、核能不可能在短期内从自然界得到补充核能不可能在短期内从自然界得到补充,所以它们属于所以它们属于不可再生能源不可再生能源;而水能可以从自然界不断地得到而水能可以从自然界不断地得到,属于可属于可再生能源再生能源,所以所以D D错误。错误。答案答案:A A【微点微点拨拨】判断可再生能源与不可再生能源的方法判断可再生能源与不可再生能源的方法知知识识点三点三 材料的材料的导电导电性性1.1.导导体和体和绝缘绝缘体体:(1)(1)导导体的体的导电导电性能性能较较_;_;绝缘绝缘体的体的_很大很大,电电流几乎不能通流几乎不能通过过,你怎你怎样样辨辨别导别导体和体和绝缘绝缘体体?(2)(2)常常见见的材

17、料中的材料中导导体有体有_。其中。其中_和和_通通常被用来制作常被用来制作传导电传导电流的流的导线导线。绝缘绝缘体有体有_。半半导导体有体有_。参考答案参考答案:(1)(1)好电阻将不同物质分别接入电路中好电阻将不同物质分别接入电路中,闭合开关后闭合开关后,小灯泡能发光小灯泡能发光,说明这种物质能导电说明这种物质能导电,是导是导体体;小灯泡不能发光小灯泡不能发光,说明这种物质不能导电说明这种物质不能导电,是绝缘体。是绝缘体。(2)(2)金、银、铜、铁铜铝玻璃、橡胶硅、锗、金、银、铜、铁铜铝玻璃、橡胶硅、锗、砷化镓砷化镓2.2.二极管的二极管的单单向向导电导电性性:(1)(1)如如图图,将二极管

18、接入甲、乙将二极管接入甲、乙电电路路,画出画出“探究二极管的探究二极管的单单向向导电导电性性”的的电电路路图图。(2)(2)如如图图,二极管的二极管的C C端接端接电电源源负负极极时时,小灯泡小灯泡发发光光,二极管二极管相当于相当于_,_,二极管的二极管的D D端接端接电电源源负负极极时时,小灯泡不小灯泡不发发光光,二极管相当于二极管相当于_。说说明二极管具有明二极管具有_。(1)(1)提示提示:二极管与小灯泡串联二极管与小灯泡串联,二极管用不同的方式接二极管用不同的方式接入电路入电路,观察小灯泡的亮度观察小灯泡的亮度,小灯泡的亮度表示电流的小灯泡的亮度表示电流的大小。大小。参考答案参考答案:

19、(2)(2)提示提示:将二极管按不同的方式接入电路中将二极管按不同的方式接入电路中,闭合开关闭合开关后后,小灯泡能发光小灯泡能发光,说明这种连接方式是能导电的说明这种连接方式是能导电的,二极二极管相当于导体管相当于导体;小灯泡不能发光小灯泡不能发光,说明这种连接方式不说明这种连接方式不能导电能导电,二极管是绝缘体。同一个二极管连接方式不同二极管是绝缘体。同一个二极管连接方式不同,导电能力不同导电能力不同,由此可见二极管具有单向导电性。由此可见二极管具有单向导电性。参考答案参考答案:导体绝缘体单向导电性导体绝缘体单向导电性【示范示范题题3 3】(2016(2016荆门荆门中考中考)某些物某些物质

20、质在温度很低的情在温度很低的情况下况下,电电阻就阻就变变成成0,0,这这种种现现象叫超象叫超导现导现象。如果把超象。如果把超导导现现象象应应用于用于实际实际,则则 ()A.A.可用超可用超导导材料制作材料制作电电炉炉丝丝B.B.可用超可用超导导材料制作材料制作输电线输电线C.C.可用超可用超导导材料制作滑材料制作滑动变动变阻器的阻器的电电阻阻丝丝D.D.可用超可用超导导材料制作白材料制作白炽炽灯泡的灯灯泡的灯丝丝【精讲精析精讲精析】电炉丝需要将电能转化为内能电炉丝需要将电能转化为内能,电阻为零电阻为零无法将电能转化为内能无法将电能转化为内能,故故A A不符合题意不符合题意;用超导材料制用超导材

21、料制作输电导线作输电导线,可以减小由电能到内能的损耗可以减小由电能到内能的损耗,提高传输效提高传输效率率,故故B B符合题意符合题意;变阻器的电阻丝的电阻较大变阻器的电阻丝的电阻较大,通过滑片通过滑片位置的改变调节连入电阻的大小位置的改变调节连入电阻的大小,若电阻为零若电阻为零,它就不能它就不能改变阻值了改变阻值了,故故C C不符合题意不符合题意;白炽灯利用的是电流的热白炽灯利用的是电流的热效应效应,电阻为零无法将电能转化为内能电阻为零无法将电能转化为内能,就不能发光就不能发光,故故D D不符合题意。不符合题意。答案答案:B B【微点微点拨拨】各种材料的利用各种材料的利用(1)(1)区分区分导导体和体和绝缘绝缘体体:根据物体是否容易根据物体是否容易导电导电。(2)(2)半半导导体制成的二极管具有体制成的二极管具有单单向向导电导电性性,三极管具有放三极管具有放大大电电信号的作用。信号的作用。(3)(3)超超导导体体电电阻阻为为零。零。(4)(4)纳纳米材料具有尺度小米材料具有尺度小,强强度和硬度大等特点。度和硬度大等特点。