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第二部分物質科學 物理 第18講能的形式與轉化 一 知道能的多種形式二 知道核能的利用三 知道能的轉化和守恒定律 能的多種形式 1 能源 在自然界中存在的 能夠提供能量的資源 如煤 石油 天然氣等 2 地球上的能源直接或間接來源于太陽能 煤是由古代木本植物埋在地下 經過地熱 地壓的長期作用以及一系列復雜的變化而形成的 而木本植物的能量最初來源就是 太陽能 通過光合作用儲存于生物體內的 石油 天然氣的能量來源也類似于煤 3 能源分類 按原有的存在形式 可分為一次能源和二次能源 按能否再生 可分再生能源和非再生能源 1 2014 泰州 下列能源中屬于可再生能源的是 C A 煤B 石油C 風能D 天然氣 解析 煤 石油 天然氣都屬于化石燃料 不能短時期內從自然界得到補充 屬于不可再生能源 故A B D錯 只要有空氣流動 就會有風能 所以風能可以從自然界里源源不斷地得到補充 屬于可再生能源 故選C 2 2014 廣州 化石能源是當今我國的主要消耗能源 下列說法正確的是 A A 核電站發(fā)生核泄漏會造成危害B 使用化石能源不會對環(huán)境造成破壞C 我國消耗的能源以可再生能源為主D 化石能源可短期內從自然界得到補充 解析 A 核泄漏是指大量放射性的物質外泄 會對環(huán)境造成嚴重的破壞 危及動植物的生命 因此核電站的安全應得到高度重視 所以A正確 B 化石能源在消耗中會放出大量的有害氣體 能源的負面影響主要是造成了環(huán)境的污染以及生態(tài)的破壞 都應引起重視 所以B錯誤 C 我國消耗的能源以化石能源等不可再生能源 煤 石油 天然氣 為主 所以C錯誤 D 化石能源屬不可再生能源 不可短期內從自然界得到補充 所以D錯誤 3 2014 濟寧 為配合濟寧市 五城同創(chuàng) 活動 小夢提出下列環(huán)保建議 開發(fā)新能源 減少化石燃料的燃燒 使用手帕 減少餐巾紙的使用 市內出行乘公交車或騎自行車 少開私家車 使用一次性發(fā)泡塑料餐具和塑料袋 分類回收垃圾 其中你認為可行的是 A A B C D 解析 開發(fā)新能源 減少化石燃料的燃燒 能減少空氣污染物的排放 所以正確 提倡使用手帕 減少餐巾紙的使用 有利于保護植被 充分利用植物的光合作用吸收大氣中的二氧化碳 防止溫室效應 還能減少生產紙的能耗 所以正確 化石燃料的燃燒能產生大量的空氣污染物 所以市內出行乘公交車或騎自行車 少開私家車 減少化石燃料的燃燒是正確的 大量使用一次性發(fā)泡塑料餐具和塑料袋 不僅會造成環(huán)境污染 還增加了資源和能源消耗 所以錯誤 分類回收不僅節(jié)約資源 還可減少污染 所以正確 1 2013 淮安 在倡導 節(jié)能環(huán)保 低碳生活 的今天 人類非常重視新能源的開發(fā)和利用 下列能源中屬于新能源的是 C A 煤B 石油C 太陽能D 天然氣2 2014 邵陽 可以直接從自然界獲得的能源叫一次能源 必須通過消耗一次能源才能獲得的能源叫二次能源 下列能源中 屬于二次能源的是 D A 煤B 石油C 天然氣D 電能3 2013 陜西 如圖所示為我省某高校學生設計的一款小夜燈 它的一側是太陽能電池板 白天接受陽光照射 晚上給另一側高效節(jié)能的LED燈板提供電能 關于小夜燈中所應用的物理知識 下列說法不正確的是 B A 太陽能是可再生能源B 太陽能電池板將電能全部轉化為內能C LED燈的發(fā)光物體是由半導體材料制成的D LED燈將電能轉化為光能的效率比白熾燈高 核能的利用 1 原子核是由帶正電的質子和不帶電中子組成的 質子和中子的質量幾乎相等 核能指的是原子核發(fā)生變化時釋放的能量 2 獲得核能有兩條途徑 重核裂變和輕核聚變 核電站就是將重核裂變釋放的核能轉化為 熱能 后 再轉化為 電能 的 3 太陽能和氫能源都是新能源 是具有很大發(fā)展前途的新能源 4 2013 瀘州 下列關于核能的說法中 正確的是 C A 核能和煤 石油一樣都是常規(guī)能源 而不是新能源B 核能和太陽能 風能 水能一樣都是可再生能源C 原子核發(fā)生裂變和聚變都會釋放巨大的能量 這就是核能D 氫彈的爆炸就是核裂變發(fā)生鏈式反應的結果 解析 A 人類利用核能的時間還相對較短 在很多國家還無法掌握這一技術 因此應屬于新能源 A說法錯誤 B 核能是利用放射性核燃料來釋放能量的 而這些物質在地球上的儲量是一定的 屬于不可再生能源 故B說法錯誤 C 到目前為止 人類獲得核能有兩種途徑 即重核裂變和輕核聚變 故C說法正確 D 原子彈是利用核裂變的鏈式反應原理 氫彈是利用的核聚變 故D說法錯誤 5 2014 常德 下列能源屬于不可再生能源的是 D A 風能B 水能C 太陽能D 核能 解析 風能 水能 太陽能都能從自然界里源源不斷地得到補充 屬于可再生能源 核能消耗后 不能短時期內從自然界得到補充 屬于不可再生能源 6 2014 哈爾濱 下面是小明在中考復習過程中總結的知識點 記錄中有筆誤的是 B A 核電站利用核能發(fā)電 核能是新能源B 掛衣鉤的吸盤能吸附在墻上 是因為分子間存在引力C 指南針能夠指南北是因為地球周圍存在磁場D 電磁繼電器是通過控制低壓電路的通斷間接控制高壓工作電路通斷的 解析 核電站是得用核裂變釋放出大量熱量 并把熱能轉化成電能的過程 屬于新能源 掛衣鉤的吸盤之所以不會掉下來 是因為受到大氣壓的作用 使墻面對吸盤的摩擦力等于吸盤的重力 二力平衡的緣故 在地球表面的指南針因為受到地球自身的磁場作用 電磁繼電器的作用是由低壓電路控制高壓電路 弱電流電路控制強電流電路 4 2013 湖北 如圖所示是核動力航空母艦和直升飛機 關于它們所涉及的物理知識正確的是 D A 直升飛機懸停在空中時 不需要消耗能量B 航空母艦利用的核能是在核反應堆中輕核聚變釋放的能量 它屬于一種新能源C 當甲板上的飛機都升空執(zhí)行任務后 航空母艦在大海中的吃水深度將不變D 航空母艦上的雷達是利用電磁波來發(fā)現(xiàn)敵方的軍事目標 5 2013 綿陽 人類歷史上不斷進行著能量轉化技術的進步 即能源革命 下列關于能源的說法 正確的是 B A 核能都是原子核分裂時釋放出來的能量B 地球50億年積累的太陽能是我們今天所用大部分能量的源泉C 電能和風能都是通過消耗一次能源得到的二次能源D 化石能源 核能可以在自然界中源源不斷地得到 都屬于可再生能源6 2013 玉林 太陽能是在太陽內部 氫原子核發(fā)生 聚變 填 裂變 或 聚變 釋放出的核能 電能屬于 二次 填 一次 或 二次 能源 能的轉化和守恒定律 1 能量的轉化和守恒定律 能量既不會 憑空消滅 也不會憑空產生 它只會從 一種形式 轉化為 另一種形式 或從 一個物體 轉移到 另一個物體 而能的總量 保持不變 它是自然界最普遍 最重要的基本定律之一 是人們認識自然和改造自然的重要科學依據 2 永動機 違背了 能量的轉化和守恒 定律 所以不可能成功 3 能量轉化和轉移具有一定的 方向性 例如煤炭可以通過燃燒將 化學能 轉化成 熱能 但不可能將內能自發(fā)地轉化成化學能儲藏起來 又如內能自發(fā)的轉移的方向是從 高溫 物體到 低溫 物體 不能相反 7 2014 嘉興 各種形式的能量都不是孤立的 它們可以在一定條件下發(fā)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 B C D 解析 各種形式的能量都不是孤立的 它們可以在一定條件下發(fā)生轉化 且能量的轉化是有方向的 地球上所有能量直接或間接來自于太陽能 所以上圖能量的轉化順序為 太陽 樹林 燃煤電廠 空調 8 2014 南昌 能量守恒定律 能量既不會憑空消滅 也不會憑空產生 它只會從一種形式 轉化 為其他形式 或者從一個物體 轉移 到其他物體 在這些變化過程中 能量的總量保持不變 能源是人類社會生存和發(fā)展的重要物質 你熟悉的能源中 太陽能 屬于可再生能源 石油 屬于不可再生能源 各舉一例 解析 轉移是從一個地方移到另外一個地方 轉化是一樣東西變成另外一樣東西 轉移的東西 還是原來的 本質未變 轉化的東西變成了別的東西 本質變了 能量守恒定律 能量既不會憑空消滅 也不會憑空產生 它只會從一種形式轉化為另一種形式 或者從一個物體轉移到另一個物體上 在轉移和轉化過程中 能的總量保持不變 煤和石油是動植物體經過億萬年的時間形成的 是不可再生能源 天然氣是在開采石油的同時得到的 也是不可再生能源 太陽能可以源源不斷地得到 是可再生能源 9 2014 株洲 核電池是一種通過換能器將核能最終轉化成 電 能的裝置 具有體積小 重量輕 壽命長等特點 請列舉一個將來有可能利用核電池供電的產品 電動車 解析 核電池是一種通過換能器將核能最終轉化成電能的裝置 所有用電器都可以用核電池供電 比如電動車 7 2014 岳陽 根據能量守恒定律 以下情形可能發(fā)生的是 C A 出膛的子彈射穿木板 以更快的速度繼續(xù)前進B 電水壺里的水沸騰了 給該電水壺斷電 水的沸騰卻永遠不會停止C 兩個斜面相對接 小球從左斜面滾下后 繼續(xù)沖上右斜面D 孤島上被人們遺忘的一只機械表 默默地走了幾十年8 2014 揚州 小明對 能源可持續(xù)發(fā)展 這一章進行了總結性反思 其中正確的是 B A 能量是守恒的 不會有能源危機B 能量轉化和轉移具有方向性C 核電站不會產生任何污染D 太陽能只能轉化成電能和內能 9 2014 陜西 如圖所示為太陽能飛機 它的動力裝置由太陽能電池板 電動機等組成 機翼上的太陽能電池板面積較大是為了獲得更多的 太陽 能 并將其轉化為 電 能 使電動機帶動螺旋槳轉動 電動機的能量轉化是 電 能轉化成 機械 能 1 2013 蘇州 下列關于能源 能量轉化及其獲取的說法正確的是 C A 化石能源是可再生能源B 太陽能不是清潔能源C 能量在轉化或轉移的過程中總量保持不變D 核能只能通過重核裂變獲取2 2013 湖州 能量的轉化是自然界普遍的現(xiàn)象 下列關于能量轉化的分析不正確的是 B 3 2014 邵陽 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(huán)工作 這種永動機 不能夠 填 能夠 或 不能夠 永遠工作下去 4 2013 南充 天然氣是一種清潔燃料 南充市部分公交車和出租車使用天然氣來代替柴油或汽油 天然氣屬于 不可再生 填 可再生 或 不可再生 能源 它燃燒時釋放出的 化學 能轉化為汽車的機械能 5 2013 慶陽 2011年3月 日本發(fā)生了強烈地震并引發(fā)了海嘯 對福島核電站造成了很大的破壞 如圖甲所示 1 核電站是利用 核 能來發(fā)電的 其能量是原子核發(fā)生了核 裂變 填 裂變 或 聚變 2 由于一系列的爆炸 使得大量的核燃料外泄 周圍的人們處在核污染中 圖乙中是核輻射標志的是 C 3 為了給處于高溫中的核反應堆外殼降溫 消防員通過噴水的方法來有效降溫 這是用 熱傳遞 的方法來改變內能的 4 如果核電站每年需要50t的核燃料 而同等規(guī)?；痣娬久磕晷枰? 106t的煤炭 6 106t的煤炭完全燃燒放出的熱量為 1 8 1017 J 煤炭的熱值為3 107J kg 5 能源和環(huán)境 是世界各國共同面臨的問題 保護環(huán)境 節(jié)約能源要從我做起 下列做法中需要改正的是 D A 盡可能用太陽能熱水器代替電熱水器B 養(yǎng)成及時關掉水龍頭和人走關燈的習慣C 用洗臉水沖廁所 將廢報紙 空酒瓶等送到廢品收購站D 及時將生活垃圾 廢電池裝在一起丟入垃圾箱 6 2013 漳州 據報道 青島一個小伙子在自家居民樓頂上 自己設計 組裝了一套微型太陽能發(fā)電站 被媒體稱為 中國家庭光伏電站第一人 1 該太陽能發(fā)電站發(fā)電時 將光能轉化為 電 能 太陽能發(fā)電具有 清潔無污染 的優(yōu)點 2 該太陽能發(fā)電站工作8h可發(fā)電10kW h 則其功率是 1 25 kW 3 10kW h的電能 如果由熱電轉化效率為30 的熱電廠來供電 需要完全燃燒煤 4 kg 煤的熱值q煤 3 107J kg 1kW h 3 6 106J