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20第二十章 能源、材料与社会(中考基础版)

发布时间:2014-02-09 10:58:37  

中考物理复习专题《能量与能》

一:知识点梳理

一:能量的转化与守恒:

1.能量的存在形式:机械能、电磁能、内能、化学能和核能等。

(1)化学能:是由于化学反应,物质的分子结构变化而产生的能量。

(2)核能:是由于核反应,物质的原子核结构发生变化而产生的能量。

2.能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变。(说明:能量的转化是有条件的,即能量在一定的条件下,才会发生转化或转移)

二:能与社会:

1、 自然界的能及分类:

(1)可再生能:自然界中像太阳能、风能、水能以及动植物等这类可以长期提供或可以再生的能属于可再生能;

(2)不可再生能:而像煤、石油、天然气和铀矿这类化石或矿物能,已经消耗就很难再生的能就是不可再生能。

说明:目前世界能消耗中90%以上是不可再生能。其中:石油大约占40%,煤大约占35%,天然气大约占20%,而我国的能结构主要以煤为主,其比重大约是煤75%,石油17%,天然气3%,其他(水电、核电、新能发电)占6%,结构不合理。

(3)一次能和二次能:

一次能:可以直接从自然界获取的能叫做一次能。

二次能:无法从自然界直接获取,由一次能转化而的能叫做二次能。

(4)常规能和新能:

常规能:像煤、石油、天然气以及水能等人类已经使用多年的能叫做常规能。

新能:像太阳能、核能、地热能、潮汐能等人类最近才开始开发使用的能叫做新能。

2、 能的开发和利用:能利用的进步导致了人类文明的跃进。

(1)先是钻木取火,从人类利用自然火到人工火的转变,导致了以柴薪作为主要能的时代的到;

1

(2)蒸汽机的发明是人类利用能量的里程碑,人类从此步入以机械动力大规模代替人力和畜力的时代。人类的主要能由柴薪向煤、石油、天然气等化石能的转化;

(3)20世纪40年代,物理学家发明了可以控制核能释放的装置——核反应堆,人类开始了以核能为代表的又一次能革命。

3、能与环境:能的大量开发和利用既促进了社会生产力的发展和提高,同时不可避免的造成了环境污染。

三:开发新能

1、 太阳能:太阳能是一种可再生能,没有污染。

目前利用太阳能有两种方式:

(1)利用太阳能加热;(如太阳能热水器)

(2)利用太阳能发电:(太阳能电池)

2、核能:

(1)核能的开发和利用有两种方法:一种是利用核裂变释放能量,另一种是利用核聚变释放能量。

A、核裂变是原子中的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应。既铀原子核在中子的轰击下行会产生裂变反应,每个铀原子核的裂变除了要产生大量的热量以外,还要产生2~3个以上的中子。

B、核聚变是较轻的原子核结合成为较重的原子核的一种核反应。

(2)目前建成的核电站是利用核裂变发电的,就是通过核反应堆有效控制链式反应的速度,使核反映缓慢的进行,并不断的释放热能。

3、其他新能:

(1) 地热能是利用地球内部炽热的岩浆使地下水变为水蒸气从而发电的一种能量;

(2) 潮汐能是月球、太阳对地球的引力作用而产生的潮汐能;风能是利用空气高速

流动带的能量。

二:重点、难点突破

一:能量的转化与守恒:

例1、小胡同学将生活中常见的例子与能量的转化联系起,用线连接,其中有一组连线是错误的是( )。

A、用磨刀石磨刀 机械能转化为内能

B、保温瓶的瓶盖蹦起 内能转化为机械能

2

C、电热水器工作 电能转化为内能

D、向上飞行的足球 势能转化为动能

解析:用磨刀石磨刀时,刀会发热,是把机械能转化为了内能,故A 正确;保温瓶的瓶盖蹦起,是瓶内的高温高压的气体对瓶盖做功,把内能转化为瓶盖的机械能,故B 正确;电热水器工作时,要消耗电能,水的温度升高,获得了内能,故C 正确;向上飞行的足球,速度逐渐变慢,动能减小,高度逐渐升高,重力势能变大,是把动能转化为重力势能,故D错误。

答案:D

小练习:

1、在平直的公路上行驶的汽车刹车后滑行一段距离后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的光芒;降落伞在空中匀速下降·上述三个过程中包含相同的物理过程是( ), A物体的动能转化为势能

B·物体的势能转化为动能

C·物体的内能转化为机械能

D·物体的机械能转化为内能

2、核电站将核能最终转化为电能,下列转化过程正确的是( )

A、核能——机械能——内能——电能

B、核能——机械能——电能

C、核能——内能——机械能——电能

D、核能——内能——电能 3、人造地球卫星大部分运行在椭圆形轨道上,其轨道参数有近地点和远地点,发射时用运载火箭将其发射到近地点即可。星箭分离后,在由近地点向远地点飞行的过程中,飞船的动能、重力势能以及能量的转化正确的是( )

A、动能增加,重力势能减小,动能转化为重力势能

B、动能减小,重力势能增加,动能转化为重力势能

C、动能减小,重力势能增加,重力势能转化为动能

D、动能增加,重力势能减小,重力势能转化为动能

答案:1、D 2、C 3、B

2、能的利用:

例2、关于能,下列说法正确的是( )

3

A、 煤、石油、天然气、水能、风能、电能都是一次能

B、 核能、太阳能、潮汐能、地热能、水能、风能等都是可再生能

C、 一次能是开发利用后不能再生的能,二次能是可以再生的能 D、 解决能危机的重要出路是开发和利用新能,特别是核能和太阳能

解析:电能属于二次能,A选项是错误的;太阳能、潮汐能、地热能、水能、风能是可再生能,但是核能是不可再生能,故B 选项错误;一次能和二次能是按照能否从自然界直接获取分类的,而可再生能和不可再生能是按照能否从自然界例不断地获取分类的,二者分类标准不同,所以C 选项错误;

答案:D

小练习:

1、建设节约型社会,节约能、保护环境是当代公民的责任。下列做法正确的是( )

A、将生活污水直接排入江河

B、将旧电池丢弃到池塘

C、生活中尽量使用节能灯具

D、放学后教室内日光灯彻夜通明

2、下列能中,与太阳能无关的是( )

A、水能与风能 B、煤与石油 C、潮汐能 D、干木材

3、能可以分为可再生能和不可再生能。下列能属于不可再生能的是( )

A.水的动能 B.风能 C.太阳能 D.石油

答案:1、C 2、C 3、D

3、 新能:

例3、关于能的利用,写列说法中正确的是( )

A\、开发利用太阳能和风能,有利于环境保护

B、核反应会发生剧烈的爆炸,人类无法和平利用核能

C、自然界可以永久的为我们提供煤、石油、天然气等能

D、我国新发现的冀东南堡大油田可以正常开采一千年

解析:太阳能和风能广,能量大,使用时不会造成环境污染,有利于环境保护,故选项

A 正确;核反应如果加以人为控制,就可以使能量缓慢、平稳地释放出,可以和平利用,故选项B错误;煤、石油、天然气都属于不可再生能,并不能为人类永久性地提供能,所以选项C、D都是错误的。

4

答案:A

小练习:

1、下列关于核能的说法中正确的是( )

A、物质是由原子组成的,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,即原子核的裂变和聚变

C、原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的

D、只有在人为条件下才会发生裂变和聚变

2、人体受到过多的射线的照射会受到伤害,所以在使用这些放射线时,人们要注意保护自己。把放射与外界隔离时,应该选用下面的那种材料?( )

A.钢板 B.一般金属都可以 C.硬塑料 D.铅板

答案:1、B 2、D

三:综合训练

一:填空题:

1、下列能中,属于常规能的有______________属于可再生能的有______________,属于新能的有______________________

A、煤 B、石油 C、天燃气 D、风能 E、水能 F、核能 G 、太阳能H 、地热能 I、潮汐能

2、能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式 ,或者从一个物体 。在这个过程中,能量的总量保持 ,这个规律叫做能量守恒定律。

3、水电站修建拦河大坝,提高了上游水位。水从上游流下冲击水轮机,水轮机带动发电机发电这一过程中,水的 能最终转化为 能。

4、植物进行光合作用,将 能转化为 能,动物吃植物,又将能量传递;地下的煤和石油也是植物和动物在地质演变过程中形成的。所以,可以这样说:地球的能量,最终是自于 的能量。太阳内部进行的核反应是核 变。

5、新能和生态环保是本世纪关注的两大热点,而太阳是巨大的能,取之不尽,用之不竭,并且直接利用太阳能不会造成环境污染,近年我国太阳能产业发展十分迅速,如太阳能热水器就是把太阳能直接转化为_________能的装置。再如杨利伟乘坐的飞船,其两翼安装的太阳能电池板,就是把太阳能直接转化为_________能,供飞船使用。

6、一些能,如:①柴薪、②煤炭、③石油、④天然气、⑤水能、⑥风能、⑦太阳能、 5

⑧地热能、⑨核能、⑩电能等(以下填序号):

(1)使用会造成空气污染的有____________;

(2)使用会造成水土流失和沙漠化的有_________;

对它们进行分类,并选择了两种分类方法。

(3)第一种从一次能和二次能的角度分: ___ _______是一次能,______ ___是二次能。

(4)第二种从可再生和不可再生能的角度分:_________________是可再生能,_____ _______是不可再生能。

7、在下列空格处填上能量转化的过程: (1)水轮机带动发电机发电:________能转化为_________能.

(2)电动机带动水泵把水抽到高处:_________能转化为__________能.

(3)太阳光促使植物生长:___________能转化为__________能.

(4)地热发电:__________能转化_________能.

(5)卫星板状的两翼是太阳电池板,它的作用是把________能转化为_________能,供卫

星使用。

8、原子核由________、__________组成,它们依靠核力紧密地结合在一起,一旦使原

子核发生_______或________,就可释放出惊人的能量,原子弹爆炸:___________能转化为____________能。

二、选择题

1、下列说法中正确的是( )。

A、热机工作时,因为有热损失,所以能量不守恒

B、使用的燃料的热值越高,热机的效率越高

C、做功本领越大的热机,其效率就越高

D、有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例越大,热机的效率越高

2、以下各种用电器中,工作时能量转化的主要形式与其他三件不同的是( )·

A、电风扇 B、电炉 C、电烙铁 D、电水壶

3、在平直的公路上行驶的汽车刹车后滑行一段距离后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的光芒;降落伞在空中匀速下降。上述三个过程中包含相同的物理过程是( ),

A、物体的动能转化为势能

B、物体的势能转化为动能

6

C、物体的内能转化为机械能

D、物体的机械能转化为内能

4、我国首次成功发射的载人宇宙飞船"神舟五号",在返回地面时,由于空气的阻力,有一段时间飞船是作匀速下降,在这个过程中,飞船的( )·

A、动能不变,势能减小,内能增加

B、动能不变,势能减小,内能减小

C、势能不变,动能减小,内能增加

D、动能不变,势能减小,内能不变

5、关于原子核和核能的利用,下列说法中正确的是( )

A、原子核是由质子和电子组成的

B、原子核占据了原子的大部分空间

C、现阶段的核电站主要是利用原子核裂变时释放出的能量

D、核能属于可再生能

6、关于电磁感应中的能量转化,下列说法正确的是( )

A、电磁感应将电能转化为机械能

B、电磁感应将机械能转化为电能

C、电磁感应将化学能转化为电能

D、电磁感应将电能转化为化学能

7、下列过程中内能转化为机械能的是( )

A、内燃机压缩冲程中

B、陨石坠落大气中,变为流星

C、火箭发射升空的过程中

D、放在冰箱里的食物温度降低

8、下列四位同学关于汽车刹车时能量的转化的说法中,正确的是( )

A、小丁说“刹车时动能转化为势能”

B、小胡说”刹车时动能转化为化学能”

C、小兰说”刹车时动能转化为风能”

D、小明说”刹车时动能转化为内能”

9、下列几种发电所用的能不是自太阳能的是( )·

A、风力发电 B、火力发电

7

C、水力发电 D、原子能发电

10、修建水电站,要选择合适的地方筑坝蓄水,水从高处向下泄落,冲击水轮机的叶轮,带动发电机发电。在这个过程中,能量的转化顺序为 ( )

A、势能--电能--动能 B、势能--动能--电能

C、电能--动能--势能 D、动能--势能--电能

11、下列措施中跟环境保护无关的是 ( )

A、退耕还林,退耕还草 B、回收并集中处理旧电池

C、用含碘食盐代替一般食盐 D、用天然气代替煤作生活用的燃料

12、“能危机”是当今世界面临的问题,对此,以下措施可行的是( )

A、禁止使用石油资,而以核能和太阳能取代

B、关闭现有的火力发电站

C、各地都要有新建水力和风力发电站

D、人人都要自觉做到节约用水,节约用电,不浪费和人为毁坏物品

三、分析计算题

1、目前世界各国城市垃圾的处理方式主要有分类回收、填埋、堆肥和焚烧四种。我国100万人口以上的大中城市基本上已经具备联合国环境组织(UNEP)规定的垃圾发电成熟期的标准。至今,我国在多个城市已建成近30座垃圾焚烧发电厂。

(1)据报道,2009年我国某城市将建成全国最大、世界第三的垃圾焚烧发电厂,日焚烧生活垃圾将达3000t,如果这些垃圾完全燃烧,每天释放的热量Q=15×10J。如果这些释放的能量20%转化为电能,试计算这座垃圾焚烧发电厂每天发出的电能是多少千瓦时?

(2)如按每户居民每天使用三个40W电灯照明5h计算,该垃圾焚烧发电厂每天发的电,可供多少户家庭照明使用?

(3)建立垃圾焚烧发电厂有哪些好处?请写出其中两例:

2、小区的居民家庭中有使用电、煤球和管道煤气等,其中管道煤气的主要成分是丙烷 (C3H8)、丁烷 (C4H10),煤的主要成分是碳,有关它们的热值和价格如下表所示

(1)据统计,热能的利用率为电80%,煤20%,煤气40%,仅从热能考虑,通过计算说明,选用哪一种能最经济?

8 13

(2)任选两种能,从经济和环境保护等方面分析比较它们的优点和缺点,填入下表中。

参考答案

一:填空题:

1、A、B、C、D、E D、E、G、H、I F、G、H、I

2、转化为另一种形式 转移到另一个物体 不变

3、机械 电 4、太阳 化学 太阳 聚

5、内 电 6、(1)1234 (2)5 (3)123456789 10

(4)5678 12349 7、(1)机械 电 (2)电 机械

(3)太阳 内 (4)内 电 (5)太阳 电

8、质子 中子 裂变 聚变 核能 内能

二:选择题:

1、D 2、A 3、D 4、A 5、C 6、B

7、C 8、D 9、D 10、B 11、C 12、D

三:分析计算题

9

1、解:(1)每天转化的电能W=Q×20%=15×10J×20%=3×10J合3×10J/(36×10J/kW·h)=833×10kW·h

(2)每个家庭每天用电W1=Pt=004kW×3×5h=06 kW·h 51312126

W8.33?105kW?h 6可供的家庭数:N===139×10个 0.6kW?hW1

(3)例:能再生利用;有利于环境保护;有利于节约土地资;有利于节约能;有利于减少环境污染。等。

2、(1)每1元可供有效利用的热能为:

电能:576×10J

煤: 126 ×10J

煤气:72×10J

所以,煤最经济。

(2)电: 优点:使用方便,无污染; 缺点:价高

煤: 优点:价廉; 缺点:污染大

煤气:优点:使用方便; 缺点:价高,有些污染

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