九年級物理下冊 20 能源與能量守恒定律 第1-2節(jié) （新版）粵教滬版

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1、第二十章第二十章 能源與能量守恒定律能源與能量守恒定律20.1 20.1 能源和能源危機能源和能源危機20.2 20.2 開發(fā)新能源開發(fā)新能源課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)1. 人類利用能源的歷史可以分為人類利用能源的歷史可以分為_時期時期（_）、）、_時期（時期（_）、）、_時期（時期（_）和多元化能源時期（在）和多元化能源時期（在括號內(nèi)寫出各時期的主要能源）括號內(nèi)寫出各時期的主要能源）2. 我們使用的能源按能否直接從自然界獲得可分為我們使用的能源按能否直接從自然界獲得可分為_能源和能源和_能源按能否在短期內(nèi)從自能源按能否在短期內(nèi)從自然界得到補充，可分為然界得到補充，可分為_能源和能源和_能源能源薪柴薪柴

2、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. 人們正在開發(fā)和利用的新能源有：人們正在開發(fā)和利用的新能源有：_、_、_、_和和_等等4. 原子核內(nèi)部蘊藏的巨大能量，叫做原子核內(nèi)部蘊藏的巨大能量，叫做_，簡稱核能釋放核能的方式主要有兩種：簡稱核能釋放核能的方式主要有兩種：_和和_課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)太陽能太陽能核能核能水能水能風(fēng)能風(fēng)能海洋能海洋能原子核能原子核能核裂變核裂變核聚變核聚變課堂演練課堂演練知識點一知識點一 人類利用能源的歷史人類利用能源的歷史1. 能提供能量的物質(zhì)資源都可以叫做能源，下列物質(zhì)能提供能量的物質(zhì)資源都可以叫做能源，下列物質(zhì)中不屬于能源

3、的是中不屬于能源的是()A. 太陽能太陽能B. 汽油機汽油機C. 柴油柴油D. 地?zé)岬責(zé)?. _能被稱為二次能源的驕子，能被稱為二次能源的驕子，_被被譽為黑金，譽為黑金，_被稱為現(xiàn)代工業(yè)的血液被稱為現(xiàn)代工業(yè)的血液B電電煤炭煤炭石油石油課堂演練課堂演練知識點二知識點二 一次能源和二次能源一次能源和二次能源3. 有的能源可直接從自然界獲取，該類能源叫一次能有的能源可直接從自然界獲取，該類能源叫一次能源；有的能源是從一次能源加工轉(zhuǎn)換而來的，此類能源源；有的能源是從一次能源加工轉(zhuǎn)換而來的，此類能源叫二次能源下列屬于二次能源的是叫二次能源下列屬于二次能源的是()A. 煤煤B. 石油石油C. 天然氣天然氣

4、D. 電能電能4. 以下能源中，如：汽油、煤炭、電能、木以下能源中，如：汽油、煤炭、電能、木柴、柴油、太陽能（以下填序號），屬于一次能源柴、柴油、太陽能（以下填序號），屬于一次能源的是的是_，屬于二次能源的是，屬于二次能源的是_D課堂演練課堂演練知識點三知識點三 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. 開發(fā)和利用可再生能源是解決能源危機的有效途徑，開發(fā)和利用可再生能源是解決能源危機的有效途徑，下列屬于可再生能源的是下列屬于可再生能源的是()A. 石油石油B. 天然氣天然氣C. 煤炭煤炭D. 太陽能太陽能6. 木柴、風(fēng)能、石油、煤、天然氣、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、木柴、風(fēng)能、石油、煤、天然

5、氣、地?zé)崮?、海洋能、水能中屬于可再生能源的有水能中屬于可再生能源的有_，屬于不可再，屬于不可再生能源的有生能源的有_D木柴、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、水能木柴、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、水能石油、煤、天然氣石油、煤、天然氣課堂演練課堂演練知識點四知識點四 太陽能太陽能7. 新能源的開發(fā)來源于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，太陽能作為新能源的開發(fā)來源于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，太陽能作為新能源廣泛應(yīng)用于實際生活中，該能源屬于新能源廣泛應(yīng)用于實際生活中，該能源屬于_（填（填“可再生可再生”或或“不可再生不可再生”）能源，跟煤炭等常規(guī)）能源，跟煤炭等常規(guī)能源相比其優(yōu)點是能源相比其優(yōu)點是_（說出一點即可），因此（說出一點即可），因此最

6、具開發(fā)利用價值人們直接利用太陽能的主要形式有：最具開發(fā)利用價值人們直接利用太陽能的主要形式有：（1）把太陽能轉(zhuǎn)化為）把太陽能轉(zhuǎn)化為_能，這一過程簡稱為能，這一過程簡稱為_轉(zhuǎn)換，例如轉(zhuǎn)換，例如_.可再生可再生無污染無污染熱熱光熱光熱太陽能熱水器太陽能熱水器課堂演練課堂演練（2）把太陽能轉(zhuǎn)化為）把太陽能轉(zhuǎn)化為_能，這一過程簡稱為能，這一過程簡稱為_轉(zhuǎn)換，例如轉(zhuǎn)換，例如_.（3）把太陽能轉(zhuǎn)化為）把太陽能轉(zhuǎn)化為_能，這一過程簡稱為能，這一過程簡稱為_轉(zhuǎn)換，例如轉(zhuǎn)換，例如_電電光電光電太陽能電池太陽能電池化學(xué)化學(xué)光化光化太陽能制氫太陽能制氫課堂演練課堂演練8. 下列關(guān)于太陽能的說法中錯誤的是下列關(guān)于太陽

7、能的說法中錯誤的是()A. 太陽能十分巨大，供應(yīng)時間長久太陽能十分巨大，供應(yīng)時間長久B. 太陽能分布廣闊太陽能分布廣闊C. 太陽能到達(dá)地面的功率穩(wěn)定，不會受氣候和季節(jié)的太陽能到達(dá)地面的功率穩(wěn)定，不會受氣候和季節(jié)的影響影響D. 太陽能安全、清潔、不會造成環(huán)境污染太陽能安全、清潔、不會造成環(huán)境污染C課堂演練課堂演練9. 電能是現(xiàn)代社會的重要能源，下列幾種發(fā)電所用的電能是現(xiàn)代社會的重要能源，下列幾種發(fā)電所用的能源不是最終來自太陽能的是能源不是最終來自太陽能的是()A. 原子能發(fā)電原子能發(fā)電B. 火力發(fā)電火力發(fā)電C. 水力發(fā)電水力發(fā)電D. 風(fēng)力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電A課堂演練課堂演練知識點五知識點五 核能核能1

8、0. 較重的原子核裂變?yōu)檩^輕的原子核的一種核反應(yīng)叫較重的原子核裂變?yōu)檩^輕的原子核的一種核反應(yīng)叫做核做核_變科學(xué)家發(fā)現(xiàn)用中子去轟擊鈾核形成變科學(xué)家發(fā)現(xiàn)用中子去轟擊鈾核形成的的_反應(yīng)，這一過程會放出大量的能量，如果反應(yīng)，這一過程會放出大量的能量，如果不加以控制就會在極短時間內(nèi)釋放出巨大能量，不加以控制就會在極短時間內(nèi)釋放出巨大能量，_彈爆炸就是這種情況彈爆炸就是這種情況.如果對其反應(yīng)速度加以如果對其反應(yīng)速度加以控制，就可以做成控制，就可以做成_，從而為人類造福，從而為人類造福裂裂鏈?zhǔn)芥準(zhǔn)皆釉雍穗娬竞穗娬菊n堂演練課堂演練11. 在超高溫的條件下，較輕原子核聚合成較重原子核在超高溫的條件下，較輕原

9、子核聚合成較重原子核的反應(yīng)，叫做核的反應(yīng)，叫做核_變，也稱為變，也稱為_反應(yīng)，這一過程也會放出大量的能反應(yīng)，這一過程也會放出大量的能量氫彈和太陽內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)都是核量氫彈和太陽內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)都是核_變變聚聚熱核熱核聚聚課堂演練課堂演練12. 關(guān)于核能的下列說法中，不正確的是關(guān)于核能的下列說法中，不正確的是()A. 核電站是利用原子核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生的能量來核電站是利用原子核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生的能量來發(fā)電的發(fā)電的B. 如果對原子核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制，在極短的如果對原子核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制，在極短的時間內(nèi)會放出巨大的能量，并發(fā)生猛烈的爆炸時間內(nèi)會放出巨大的能量，并發(fā)生猛烈的爆炸C.

10、氫彈是利用輕核的聚變制成的核武器氫彈是利用輕核的聚變制成的核武器D. 原子彈是利用輕核聚變制成的核武器原子彈是利用輕核聚變制成的核武器D課堂演練課堂演練知識點六知識點六 節(jié)約能源和新能源開發(fā)節(jié)約能源和新能源開發(fā)13. 當(dāng)前人類的主要能源是不可再生的當(dāng)前人類的主要能源是不可再生的_能源，能源，這類能源在使用過程中會對環(huán)境造成這類能源在使用過程中會對環(huán)境造成_，而且，而且隨著使用會不斷減少，因而在開發(fā)新能源的同時我們應(yīng)隨著使用會不斷減少，因而在開發(fā)新能源的同時我們應(yīng)該該_化石化石污染污染節(jié)約能源節(jié)約能源課堂演練課堂演練14. 如圖如圖20-1-1是一種電能輔助式太陽能熱水器，晴天是一種電能輔助式太

11、陽能熱水器，晴天時接收太陽能的真空鍍膜管每小時能將時接收太陽能的真空鍍膜管每小時能將2.1106 J的太的太陽能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，電熱管上標(biāo)有陽能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，電熱管上標(biāo)有“220 V1 500 W”.課堂演練課堂演練（1）晴天時用太陽能加熱，一天以）晴天時用太陽能加熱，一天以10 h計算，可以將計算，可以將100 kg，初溫為，初溫為20 的水加熱到多高的溫度？水的的水加熱到多高的溫度？水的比熱容比熱容c=4.2103 J/（kg）解：解：1天天10 h太陽能熱水器吸收的熱量太陽能熱水器吸收的熱量Q吸吸=2.1106 J10=2.1107 J.由由Q吸吸=cm（t-t0）得水升高后的溫度）得

12、水升高后的溫度t=Q吸吸cm+t0=+20 =70 .課堂演練課堂演練（2）陰雨天時用電加熱，如果消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為）陰雨天時用電加熱，如果消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，熱水器在額定電壓下工作，將上述同樣質(zhì)量水的內(nèi)能，熱水器在額定電壓下工作，將上述同樣質(zhì)量的初溫相同的水加熱到同樣的溫度需要多長的時間？的初溫相同的水加熱到同樣的溫度需要多長的時間？解：陰天改用電加熱時，熱水器在額定電壓下工作，解：陰天改用電加熱時，熱水器在額定電壓下工作，將上述同樣質(zhì)量的初溫相同的水加熱到同樣的溫度需將上述同樣質(zhì)量的初溫相同的水加熱到同樣的溫度需要的時間要的時間t=1.4104 s3.9 h.課堂演練課堂演練（

13、3）請你說說利用太陽能有什么優(yōu)點？）請你說說利用太陽能有什么優(yōu)點？答案：不污染環(huán)境、省錢、可以從自然界源源不答案：不污染環(huán)境、省錢、可以從自然界源源不斷地得到斷地得到課后作業(yè)課后作業(yè)夯實基礎(chǔ)夯實基礎(chǔ)1. 下列物質(zhì)屬于能源的是下列物質(zhì)屬于能源的是 ()A. 石塊石塊B. 鐵塊鐵塊C. 煤塊煤塊D. 沙沙2. 下列能源屬于一次能源的是下列能源屬于一次能源的是()A. 柴薪柴薪B. 汽油汽油C. 機油機油D. 電能電能AC課后作業(yè)課后作業(yè)3. 人類社會的進(jìn)步與能源的利用息息相關(guān)，下列能源人類社會的進(jìn)步與能源的利用息息相關(guān)，下列能源中，屬于可再生能源的是中，屬于可再生能源的是()A. 天然氣天然氣B.

14、 太陽能太陽能C. 核能核能D. 石油石油4. 關(guān)于能源，下列說法正確的是關(guān)于能源，下列說法正確的是()A. 煤屬于可再生能源煤屬于可再生能源B. 天然氣屬于可再生能源天然氣屬于可再生能源C. 太陽能屬于不可再生能源太陽能屬于不可再生能源D. 核能屬于不可再生能源核能屬于不可再生能源DB課后作業(yè)課后作業(yè)5. 目前許多城市的居民使用天然氣為燃料關(guān)于天然目前許多城市的居民使用天然氣為燃料關(guān)于天然氣，下列說法正確的是氣，下列說法正確的是()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

15、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課后作業(yè)課后作業(yè)6. 下列裝置中不是直接利用太陽能的是下列裝置中不是直接利用太陽能的是()A. 微波爐微波爐B. 太陽灶太陽灶C. 光電池光電池D. 太陽能熱水器太陽能熱水器A課后作業(yè)課后作業(yè)7. 為緩解電力緊張的狀況，我國正在加大核電站的建為緩解電力緊張的狀況，我國正在加大核電站的建設(shè)下列說法中正確的是設(shè)下列說法中正確的是()A. 核電站將核能最終轉(zhuǎn)化為電能核電站將核能最終轉(zhuǎn)化為電能B. 核反應(yīng)堆中發(fā)生的是不可控制的核裂變核反應(yīng)堆中發(fā)生的是不可控制的核裂變C. 核能發(fā)電使用的燃料是天然氣核能發(fā)電使用的燃料是天然氣D. 核電站利用

16、的核能屬于可再生能源核電站利用的核能屬于可再生能源A課后作業(yè)課后作業(yè)8. 我國首輛月球車我國首輛月球車“玉兔號玉兔號”成功登陸月球開展探測成功登陸月球開展探測工作下列能源中，不可能作為工作下列能源中，不可能作為“玉兔號玉兔號”在月球上工在月球上工作能源的是作能源的是()A. 太陽能太陽能B. 核能核能C. 柴油柴油D. 電能電能C課后作業(yè)課后作業(yè)9. 湖南張家界人陳能寬是中國核武器事業(yè)奠基人之一，湖南張家界人陳能寬是中國核武器事業(yè)奠基人之一，中國中國“兩彈一星兩彈一星”功勛獎?wù)芦@得者他參與研究的核能功勛獎?wù)芦@得者他參與研究的核能屬于屬于_（填（填“可可”或或“不可不可”）再生）再生能源，現(xiàn)在人

17、們利用可控核能的途徑是核能源，現(xiàn)在人們利用可控核能的途徑是核_變，并據(jù)此建成了用來發(fā)電的變，并據(jù)此建成了用來發(fā)電的_不可不可裂裂核電站核電站課后作業(yè)課后作業(yè)10. 關(guān)于太陽能的轉(zhuǎn)化：太陽把空氣和地面曬熱，太陽關(guān)于太陽能的轉(zhuǎn)化：太陽把空氣和地面曬熱，太陽能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為_能，曬熱的空氣上升，空能，曬熱的空氣上升，空氣流動形成風(fēng)，又轉(zhuǎn)化為氣流動形成風(fēng)，又轉(zhuǎn)化為_能；太陽能；太陽使地面上一部分水蒸發(fā)，蒸發(fā)的水汽升空形成云，云又使地面上一部分水蒸發(fā)，蒸發(fā)的水汽升空形成云，云又以雨雪等形式落下，流入江河，太陽能轉(zhuǎn)化為以雨雪等形式落下，流入江河，太陽能轉(zhuǎn)化為_能；植物吸收太陽能，進(jìn)行光合作能；植物吸收太陽

18、能，進(jìn)行光合作用，太陽能轉(zhuǎn)化為用，太陽能轉(zhuǎn)化為_能，植物被動物能，植物被動物吃掉后，將其轉(zhuǎn)移給動物吃掉后，將其轉(zhuǎn)移給動物 內(nèi)內(nèi)風(fēng)風(fēng)水水化學(xué)（或生物質(zhì)）化學(xué)（或生物質(zhì)）課后作業(yè)課后作業(yè)能力提升能力提升11. “綠色奧運、科技奧運、人文奧運綠色奧運、科技奧運、人文奧運”是北京奧運會是北京奧運會的理念如圖的理念如圖20-1-2所示，奧運會主體育場所示，奧運會主體育場“鳥巢鳥巢”是是體現(xiàn)這一理念的典范體現(xiàn)這一理念的典范“鳥巢鳥巢”體育場大量利用了太陽體育場大量利用了太陽能太陽能屬于能太陽能屬于_（填（填“可再生可再生”或或“不可再不可再生生”）能源太陽能光電系統(tǒng)，把太陽能轉(zhuǎn)化成）能源太陽能光電系統(tǒng)，把

19、太陽能轉(zhuǎn)化成_能能“鳥巢鳥巢”體育場還大量利用體育場還大量利用了地?zé)崮?，地?zé)崮軐儆诹说責(zé)崮?，地?zé)崮軐儆赺次能源次能源可再生可再生電電一一課后作業(yè)課后作業(yè)12. 由于地球和月球、太陽相互作用產(chǎn)生能量，一日兩由于地球和月球、太陽相互作用產(chǎn)生能量，一日兩次，日稱潮，夜稱汐世界上潮汐能蘊藏量為次，日稱潮，夜稱汐世界上潮汐能蘊藏量為11010 kW，我國為，我國為1.1109 kW我國東南沿海某海灣經(jīng)測我國東南沿海某海灣經(jīng)測量面積為量面積為1.0107 m2，漲潮時水深為，漲潮時水深為20 m，此時關(guān)上，此時關(guān)上水壩閘門，可使水位保持水壩閘門，可使水位保持20 m不變，退潮時，壩外水不變，退潮時，壩外水

20、位降至位降至18 m假如利用此水壩建成潮汐水力發(fā)電站，假如利用此水壩建成潮汐水力發(fā)電站，水的勢能變?yōu)殡娔艿男适撬膭菽茏優(yōu)殡娔艿男适?0%，每天有，每天有2次漲潮，問次漲潮，問該電站一天能發(fā)的電能是多少？該電站一天能發(fā)的電能是多少？課后作業(yè)課后作業(yè)解：本題相當(dāng)于讓高度為解：本題相當(dāng)于讓高度為H=20 m-18 m=2 m的這部分的這部分水平鋪到壩外水面上去，由于壩外面積很大，所以水量水平鋪到壩外水面上去，由于壩外面積很大，所以水量變化不影響水位高度，這些水的高度平均下降了變化不影響水位高度，這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），），因為每天漲潮兩次，所以產(chǎn)生

21、的電能因為每天漲潮兩次，所以產(chǎn)生的電能E=2mgh=2Vgh=2SHgh=21.0103 kg/m31.0107 m22 m10 N/kg1 m10%=4.11010 J.課后作業(yè)課后作業(yè)13. 閱讀下面短文，回答問題閱讀下面短文，回答問題太陽能路燈太陽能路燈圖圖20-1-3甲是某省道兩邊的太陽能路燈，它由太陽甲是某省道兩邊的太陽能路燈，它由太陽能電池板、控制器、能電池板、控制器、24 V的蓄電池組、的蓄電池組、LED發(fā)光二極管、發(fā)光二極管、燈桿及燈具外殼組成它的結(jié)構(gòu)示意圖如圖燈桿及燈具外殼組成它的結(jié)構(gòu)示意圖如圖20-1-3乙，乙，工作時能量流程圖如圖工作時能量流程圖如圖20-1-3丙丙課后作

22、業(yè)課后作業(yè)課后作業(yè)課后作業(yè)LED發(fā)光二極管是一種半導(dǎo)體器件，它具有工作電壓低發(fā)光二極管是一種半導(dǎo)體器件，它具有工作電壓低（24 V）、耗能少、壽命長、穩(wěn)定性高、響應(yīng)時間短、）、耗能少、壽命長、穩(wěn)定性高、響應(yīng)時間短、對環(huán)境無污染、多色發(fā)光等優(yōu)點它與普通的白熾燈發(fā)對環(huán)境無污染、多色發(fā)光等優(yōu)點它與普通的白熾燈發(fā)光原理不同，可以把電能直接轉(zhuǎn)化為光能光原理不同，可以把電能直接轉(zhuǎn)化為光能（1）為使額定電壓為）為使額定電壓為2.3 V的的LED發(fā)光二極管工作，應(yīng)發(fā)光二極管工作，應(yīng)將將_個個LED發(fā)光二極管發(fā)光二極管_聯(lián)才能安全聯(lián)才能安全使用使用,而且亮度較大而且亮度較大11串串課后作業(yè)課后作業(yè)（2）如圖）如

23、圖20-1-3乙所示，太陽能電池給蓄電池充電時乙所示，太陽能電池給蓄電池充電時控制開關(guān)控制開關(guān)S與與_觸點接觸而晚上觸點接觸而晚上LED發(fā)光二極管點亮?xí)r控制開關(guān)發(fā)光二極管點亮?xí)r控制開關(guān)S與與_觸點接觸（均填觸點接觸（均填“a”或或“b”）ab課后作業(yè)課后作業(yè)（3）如果太陽光照射到地面時的輻射功率為）如果太陽光照射到地面時的輻射功率為1 000 J/（sm2）（）（1 s輻射在每輻射在每1 m2上的光能為上的光能為1 000 J），太），太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率為陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率為8%，太陽能電池板輸出功率，太陽能電池板輸出功率為為80 W，則太陽能電池板的面積為多大？，則太陽能電池板的面積為多大？解：太陽能電池板接收到的總功率解：太陽能電池板接收到的總功率P總總=1 000 W.則太陽能電池板的面積則太陽能電池板的面積S=1 m2.