九年级物理能源与能量守恒定律一周强化沪科粤教版 试题.doc

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1、能源与能量守恒定律一周强化一、一周知识概述1、了解能源的分类，意识到能源危机，知道哪些新能源；2、掌握利用太阳能的方式，了解核能；3、理解能量守恒定律。二、重难点知识归纳及讲解（一）能源利用与社会发展1. 能源凡是能提供能量的物质资源，都可以叫做能源。比如：煤炭、石油、天然气在燃烧时可以释放出能量，它们是能源；流动的水和风可以对其他物体做功，具有能量，它们也是能源。2. 能源的种类：（1）根据能源是否是由自然界直接提供可分为：一次能源可以直接从自然界获取的能源，如：化石燃料（煤、石油、天然气等）、太阳能、风能、水能、地热能、核能、潮汐能等。二次能源不能从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能

2、获得的能源。如电能、煤气等。（2）根据能源是否可以再生可分为：可再生能源可以从自然界源源不断地得到的能源，如：太阳能、风能、水能等。不可再生能源一旦消耗就很难再生的能源，如：煤、石油、天然气、核燃料等。注意：这里的可再生能源和不可再生能源都是针对一次能源而言的。（3）根据人们利用能源的时间长短分为：常规能源（传统能源）目前已大规模生产和广泛利用的能源，如：水能、煤炭、石油、天然气等。新能源由于技术、经济等因素而迄今尚未大规模使用的能源，如：太阳能、核能、潮汐能、地热能等。（4）根据对环境污染的程度分为：清洁能源对环境无污染或污染很小的能源，如：太阳能、水能、风能等。非清洁能源对环境污染很大的能

3、源，如：煤、石油、天然气等。3. 人类开发、利用能源的历史过程为：火的利用；化石能源的利用；电能的利用；核能的发现。4. 解决能源问题的两条途径：（1）开发新能源；（2）提高能源的利用率。（二）核能1. 核能原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。这些质子和中子我们将它们统称为核子。核子间存在着巨大的核力使核子结合在一起，当原子核发生变化时就会释放出巨大的能量，这种由于原子核的变化而释放出的巨大的能量叫做核能。2. 获得核能的途径有两种：核裂变和核聚变。（1）核裂变质量较大的原子核在中子的轰击下，分裂成大小相差不太大的两个或两个以上的中等质量核的现象叫做核裂变。核裂变的产生条件是链式反

4、应。（2）核聚变质量较小的原子核合成较重的核并释放出大量能量的现象叫做核聚变。氘核、氚核在超高温下聚合成氦核，释放出核能3. 核电站：（1）原理：核裂变的链式反应。（2）核心：核反应堆，以铀为燃料。（3）工作过程：将核裂变时释放的核能转化为第一回路中反应堆冷却剂的内能，使冷却剂温度升高，进入热交换器后，把热量传给第二回路的水，使水生成高温高压的蒸汽，送入汽轮机驱动发电机发电。（三）太阳能1. 太阳中蕴藏着无比巨大的能量。据估计，太阳每三天向地球辐射的能量，就相当于地球上蕴藏的所有能量的总和；太阳一小时向地球辐射的能量，约是目前全世界全年消耗总能量的1.5倍。2. 太阳能的优点有（1）太阳能十分

5、巨大；（2）太阳能供应时间长；（3）太阳能分布广阔，获取方便；（4）太阳能安全、清洁。3. 直接利用太阳能的途径（1）直接转化为内能，如太阳能热水器；（2）直接转化为电能，如太阳能发电；（3）太阳能转化为化学能，如利用太阳能制氢。4. 能量的转化与守恒（1）自然界存在着多种形式的能量。如电能，光能，核能，化学能等。（2）在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移。在热传递过程中，高温物体的内能转移到低温物体。在这种转移的过程中能量形式没有变。在自然界中能量的转化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯，由于摩擦而使机械能转化为内能；在气体膨胀做功的现象中，内能转化为机械能；在水力发电中，水的机械能转化

6、为电能；在火力发电厂，燃料燃烧释放的化学能，转化成电能；在核电站，核能转化为电能；电流通过电热器时，电能转化为内能；电流通过电动机，电能转化为机械能。（3）在能量转化和转移的过程中，能的总量保持不变。大量事实证明，在普遍存在的能量的转化和转移过程中，消耗多少某种形式的能量，就得到多少其他形式的能量。如在热传递过程中，高温物体放出多少热量（减少多少内能），低温物体就吸收多少热量（增加多少内能）；克服摩擦力做了多少功，就有多少机械能转化为等量的内能；尽管有的时候，物体某种形式的能量，可能转移到几个物体或转化成几种形式的能量，但能量的总量不变。就是说某物体损失的能量等于几个物体得到的能量的总和。例如

7、，把烧热的金属块，投到冷水中，冷水，盛水的容器以及周围的空气等，都要吸收热量，它们所吸收的热量总和跟金属块放出的热量相等。这些规律是人类经过长期的实践探索，直到19世纪，才确立了这个自然界最普遍的定律能量的转化守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。能量守恒定律普遍适用。在形形色色的自然现象中，只要有能量的转化，就一定服从能量守恒的规律。从物理的、化学的现象到地质的、生物的现象，大到宇宙天体的演变，小到原子核内部粒子的运动，都服从能量

8、守恒的规律。在能的转化和转移具有方向性，有些能量不能重复利用，因此，爱护资源，节约能源，是每个公民的责任。例1. 下列能源中，属于可再生能源的是（）A. 石油B. 水能C. 天然气D. 煤分析：所谓不可再生能源是指不可能在短时期内从自然界得到补充的能源，可再生能源是指可以在自然界里源源不断地得到的能源、石油、天然气和煤等化石能源会越用越少，属于不可再生能源；水能属于可再生能源。正确答案：B例2.下列关于核能的说法正确的是（）A. 物质是由原子构成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能B. 到目前为止，人类获得核能有两种途径，即重核裂变和轻核聚变C. 原子弹和氢弹都是利用原子核裂变和聚

9、变的原理制成的D. 自然界只有在人为的条件下才会发生裂变分析：核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源，虽然各种物质的原子里都有原子核，但在通常情况下并不能释放能量。只有当原子核发生改变裂变和聚变时才伴随巨大的能量变化。原子弹则是利用裂变的链式反应中能在极短的时间内释放出巨大能量的原理制成的，而氢弹则是利用轻核的聚变制成的。自然界除了人为的聚变外，太阳和许多恒星内部都进行着大规模的聚变反映，并以光和热的形式将核能辐射出来。正确答案：C例3.关于核能的获得，下列说法中正确的是（）A. 核反应堆是原子核裂变时，在极短时间内释放出大量核能的装置B. 当原子核内部发生变化时会释放出巨大的能量，核裂变和

10、核聚变是获得核能的两种方式C. 核电站是使核能转化为内能再通过汽轮发电机转化为电能的装置D. 目前，在核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变分析：核反应堆是能够缓慢平稳地释放核在裂变时放出的核能的装置，可见在核电站的反应堆中发生的是可控制的裂变。反应堆中获得内能推动汽轮发电机发电，从而得到电能。目前，受控核聚变正在研究之中，尚未用于核电站发电。正确答案：C例4. 一座功率为120万千瓦的核电站，年发电量约为60亿千瓦时. 若建一座功率相同的火力发电站，用热值为2.93107J/kg煤做燃料，化学能转化为电能的整体效率为25%，一年需供应多少吨煤？若每节车厢的装载量为60吨，一列火车由60节车厢

11、组成，需要多少车次才能完成运输任务？分析：先将年发电量的单位换算成J，然后根据能量的转化以及煤的热值可求出所需煤的总质量。解：年发电量60亿千瓦时相当的焦耳数为. 所需煤的总质量为.每列货车的运输量为 60t60=3.6103t所需货车的车次为车次. 例5. 关于能源的利用和节能，下列说法正确的是（）A. 根据能量的守恒定律，能源的利用率应该是100%B. 由于能量不会消灭，也不会创生，总是守恒的，所以节约能源意义不大C. 节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关D. 在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失掉分析：本题的考查涉及到能量转化的基本规律和可持续发展问题，能源的使用在任何

12、情况下都不可能达到理想状态，做到没有任何损失。虽遵从能量守恒定律，但它指的是损失部分和被利用部分总和与原来能源总量相等，所以选项A错；根据能量转化的规律，能量在转化时，在遵循能量转化和守恒定律的同时，能量的转化和转移还具有方向性。在利用能源的过程中总会有一部分能量转化成热散失在周围环境中，这些能量虽然还在自然界中，但却无法转化为其他形式的能，因而很难或无法再利用。所以，能量经转化后，可利用的能，只可能减少，不可能增加，因此节能的意义重大；同时，只有节能意识是不够的，必须利用科技进步提高能源利用率，不断开发新能源，以满足人类社会可持续发展的需要。所以选项B、C错。正确答案：D例6. 杨洋同学家原

13、来是用液化石油气烧水的（每天至少用65的热水100kg），参加“探究性学习”活动后，在老师的指导和同学们的帮助下，他制作了一台简易的太阳能热水器。这台热水器6月份平均每天可将100kg水从15升高到65。（1）若液化石油气的热值为8.0107J/kg，改用太阳能热水器后，6月份平均每天可节约液化石油气多少千克？液化石油气燃烧放热的70%被水吸收，C水=4.2103J/（kg）（2）使用太阳能热水器比使用燃料烧水，除了节约能源外，还有哪些优点？（至少写出两点）分析：先根据热量的计算公式求出水所需吸收的热量，然后根据效率和热值算出所需燃烧的液化石油气的质量，即为节约的液化石油气。解：（1）Q吸=C

14、水m（tt0）=4.2103J/（kg）100kg(6515)=2.1107J由题意得（2）优点有：无污染安全光能取之不尽例7. 寒冷的冬天，温室里鲜花盛开。这是因为温室的玻璃允许太阳的热辐射通过却阻止室内热量和水分的散发。从某种意义上说，地球也是一个大温室，大气层的对流层中水蒸气和CO2等气体允许太阳的热辐射通过，阻止地表热量的散发，从而使地表温暖湿润。但是，现在的对流层中CO2的含量增加明显，引起了全球平均气温上升，即“温室效应”。请你举例谈谈温室效应可能导致哪些变化？结合实际谈一谈如何控制温室效应。分析：造成温室效应的主要原因是人类大量燃烧化石能源，所以控制温室效应的最有效方法是减少化石

15、能源的使用量。正确答案：“温室效应”使原有的平衡失调，会导致冰川熔化，海平面上升；地表水分蒸发加快；加剧土地荒漠化；引起气候变化；影响农作物收成等。可以采取植树造林；开发和使用新能源；减少煤等燃料的使用量等措施。例8. 乌鲁木齐是全国大气污染最严重的城市之一，每年的10月15日至次年的4月15日，在长达半年的采暖期内，遍布乌市城区和郊区的成千上万台大大小小的锅炉，便同时炉火升腾，每年都要烧掉800万吨煤炭，向天空排放出6万多吨烟尘，9万多吨二氧化硫分摊到首府200万市民，每人可得到3公斤烟尘、4.5公斤二氧化硫等来自空中的“礼物”，再加上近万辆出租车、公交车排出的尾气，为此市政府和环保部门付出了很大的努力，出台了许多政策，假如你是环保小卫士，你会提出哪些合理的建议改善这种状况?还首府一片蓝天。（至少答三种）_分析：本题是开放题性试题，我们要有保护环境和合理利用能源的意识。正确答案：提高锅炉效率和燃料的利用率。集中供暖，减少污染。加强消烟除尘设备的改造和使用。推广使用气、电、太阳能等清洁能源。多种树、种草、改变环境。