九年级物理全年配套练习第十七章能源与可持续发展.docx
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九年级物理全年配套练习第十七章能源与可持续发展
第十七章能源与可持续发展
第一节能源家族
[新课导学]
1、能够提供能量的各种物质资源统称为能源。
2、目前我们人类广泛使用的煤、石油、.天然气是化石能源。
3、由生命物质提供的能量称为生物质能。
4、一次能源与二次能源.、不可再生能源与可再生能源有什么不同？
[例1]对给出的能源进行分类
a.煤b.电能c.石油d.天然气e.水能f.风能g..太阳能h..沼气i..核能j.地热能k.木柴
（1）属于化石能源的是____________。
（2）属于一次能源的是____________。
（3）属于二次能源的是____________。
（4）属于不可再生能源的是________。
（5）属于可再生能源的是__________。
解答：
（1）acd
（2）acdefgijkh（3）b（4）acdij
（5）efgkh
[剖析]本题要求了解能源及其分类方法。
首先能源按是否可以从自然界直接获取分为一次能源和二次能源，这两者中按是否可以在短期内从自然界得到补充分别可以再分成可再生能源和不可再生能源。
[例2]每年六月份：
荆州地区向着阳光的地方每1m2的面积在1h内得到的太阳辐射能平均为3.6x106J，有一种太阳能热水器，它接收太阳能的15根真空镀膜管总有效面积约为1.35m2，能把接收到的太阳能的50%转化为水的内能，求：
如果每天接收太阳能的时间以10h计算，则可以将质量为100kg，初温为200C的水加热到多少摄氏度？
解：
已知w=3.6x106Js=1.35m2n=15t=10hŋ=50%m=100kgt0=200Cc=4.2x103J/kg0C
则每天转化成水的内能或被能被水吸收的热量为Q吸=wnstŋ=3.6x106x15x1.35x10x50%J
=2.43x107J
又∵Q吸=Cm（t-t0）
∴t—t0=Q吸/Cm
∴t=Q吸/Cm+t0
t=[2.43x107/（4.2x103x100）+20]0C
=77.90C
[剖析]先根据题意求出热水器能接收到太阳能,再求出能转化成的水的内能，最后由公式Q吸=Cm（t-t0）即可求解.
[基础精练]
1、凡是能够提供__________的物质，都可以叫做能源。
按是否由自然界直接提供的原则划分，或分为_________能源和_________能源。
2、人类生活中，还广泛利用食物等生命物质中存储的化学能。
这类由生命物质提供的能量称为______________________。
3、化石能源包括_____,_____,____。
4、化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充。
所以，它们属于________。
而水的动能、风能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断地得到，所以它们属于____________________。
5、我国煤的主要产区在_____________等到地，石油的主要产区在_______________等地。
6、下列物质不属于能源的是（）
A．煤B．石油、天然气
C．石头D．流水和风
7、下列能源既是一次能源，又属于可再生能源的是（）
A．生物质能B．煤
C．核能D．地热能
8、我国目前使用的能源中所占比重最大的是下面的哪组（）
A．水能和地热能B．煤和石油
C．核能和潮汐能D．太阳能
[能力拓展]
9、请你列举化石能源在各个领域中的应用实例。
10、1973年，爆发了第四次中东战争，引发了西方国家第一次石油危机。
1980年，中东两个石油大国伊朗和伊拉克之间爆发战争，两伊战争猛烈冲击世界石油市场，引发了第二次石油危机。
2003年3月，美英发动了“倒萨”战争。
请你从能源的角度谈谈你对“倒萨”战争的见解。
11、下列能量转化对应正确的是（）
A．火力发电站→化学能转化成电能
B．电池在使用时→化学能转化成电能
C．阳光照在硅光电池上→太阳能转化成电能
D．电流通过电热器→电能转化成机械能
[探究创新]
12、太阳能热水器有经济、安全、卫生、环保、节能等优点。
如图所示，为市面上一种太阳能热水器，该热水器的集热器的有效采光面积为3m2，能在8h内将225L水的温度升高400C,设热水器每平方米面积每秒钟接收太阳辐射能为1.4x103J,即P0=1.4x103J/（m2·S），求该太阳能热水器的效率多大？
[计算结果保留两位有效数字，水的比热容C=4.2x103J/（kg·0C）]
13、100年后你们社区最有可能使用哪种可再生能源？
说明理由。
第二节核能
[新课导学]
1、核能是指原子核分裂或聚合时释放出的能量，获得核能的方法有_____________和________两种。
2、核电站是利用核能发电的，它的核心设备是___________，其中的铀原子核发生裂变。
裂变的链式反应是可以控制的。
原子弹也是利用原子核裂变放出的能量，但其中的链式反应是不可控制的。
3、聚变是指质量很小的原子核，在超高温下结合成新原子核，会释放出更大的核能。
聚变也称为热核反应。
4、核能的开发既给我们带来了能量和发展，也给我们带来了核战争的威胁和核辐射的污染。
我们要从正反两方面认识核能利用对于人类社会的影响。
[例1]下列关于核能的说法中正确的是（）
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，人类获得核能只有两种途径，即原子核的裂变和聚变。
C．原子弹和氢弹都是利用原子核的裂变。
D．只有在人为的条件下才会发生热核反应。
解答：
B
[剖析]虽然各种物质的原子里都有原子核，但在通常情况下，并不能放出巨大的能量。
原子弹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聚变制成的，自然界除了人为的聚变反应外，太阳和许多恒星内部都进行着大规模的聚变反应，并以光和热的形式将核能辐射出来。
根据以上分析正确答案应选B。
[例2]从能量转化的角度分析核电站与一般火力发电站的工作原理有哪些异同？
解答：
核电站与一般火力发电站在“发电”这一环节上是一样的。
都是利用高温高压蒸气驱动汽轮机做功，带动发电机发电，即由内能转化为机械能、再转化为电能；不同的是核电站是利用核反应放出的核能转化为高温高压蒸气的内能，而一般火力发电站是利用煤或石油燃烧时的化学能转化成高温高压蒸气的内能。
[剖析]根据核电站.火力发电站的结构，分析其工作过程，即可得出二者的工作原理的异同。
[基础精练]
1、原子核由_____和________组成。
2、科学家用中子轰击较大的原子核，使其变成两个中等大小的原子核，这种现象叫做__________，同时有______释放出来。
这种现象不断地继续下去的现象叫做_______。
根据这一原理制成了有极大杀伤力、破坏力的______弹。
3、核电站是以铀为核原料，放出的核能转化为高温高压蒸气的__________能。
再经过汽轮机转化为_________________能。
4、现在大类利用的能源主要是_______、_______和__________。
最大的天然能源是___________，最引人瞩目的新能源是_________，也叫_____________。
5、在核电站中发生的链式反应是__________，在原子弹爆炸时发生的链式反应是________。
6、目前人类已经可以控制核_________反应，实现了和平利用，但还没有实现_______反应的控制技术，这正是科学家正在积积探索的问题。
7、启动核裂变反应的是（）
A．中子B．原子核
C．质子D．原子
8、以下属于链式反应的是（）
A．氢弹爆炸
B．太阳内部发生的核反应
C．原子弹爆炸
D．连续发生的强烈化学反应
9、关于核能的下列说法中不正确的是（）
A．核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的。
B．如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会释放出巨大的能量，发生猛烈爆炸。
C．氢弹是利用核聚变制成的核武器。
D．原子弹是利用轻核聚变和重核裂变制成的核武器。
10、关于核电站特点的叙述中，不正确的是（）
A．特别适合缺少化石燃料的地区
B．可以减少燃料运输量
C．不需要保护措施
D．消耗很少的核燃料可获得巨大的能量
11、下列关于从核能到电能的转移过程正确的途径是（）
A．核能→内能→电能
B．核能→内能→机械能→电能
C．核能→化学能→机械能→电能
D．核能→机械能→内能→电能
[能力拓展]
12、1千克铀235中的铀核全部发生裂变的能量相当于2500吨标准煤完全燃烧放出的能量，如标准煤的热值为2.93x107J/Kg，求1千克铀释放的能量是多少？
13、你能结合实际谈一谈利用核能的利与弊吗？
[探究创新]
14、在1911年前后，新西兰出生的核物理学家卢瑟福把一束高速运动的α粒子（α粒子是一种有质量的带正电的微粒），射向一片极薄的金箔。
他惊奇地发现，过去一直认为原子是“实心球”。
而由这种“实心球”紧密排列的金箔，竟为大多数α粒子畅通无阻地通过，就像金箔不在那儿似的，但也有极少数α粒子发生偏转，或被笔直地弹回。
根据以上实验现象，能得出关于金箔中金原子结构的一些结论，试写出其中的两点：
（1）_________________________；
（2）_________________________。
（3）卢瑟福在科学研究中，采用了什么方法________________（可以从下列中选出一种,数学方法、调查法、实验法、观察法、假说、比较法、分类法）。
第三节太阳能
[新课导学]
1、太阳的结构：
从里到外依次为_________._________._________._________。
2、在太阳的内部，氢原子核在超高温下发生__________，释放出巨大的_________，太阳能是人类能源的宝库，我们今天所用的大部分能源都来自太阳能。
3、目前直接利用太阳能的方式有两种：
一种是利用集热器把水等物质加热，另一种是利用太阳能电池把太阳能转化成电能。
[例题1]下列能源中属来自太阳能的是（）
A．地热能B．生物质能
C．潮汐能D．风能
解答：
BD
[剖析]A项地热能与地球内部的热能有关。
C项潮汐能与地球一月球一太阳的相互联系有关。
[例题2]一个太阳灶每平方米平均每分钟吸收太阳能E=5.6x104J,若其热效率η为15%,那么表面积为3平方米的太阳灶的功率为多少?
解:
由P=w/t进行计算
t=1分=60秒
则太阳灶每平方米平均每分钟将太阳能转化成的热能为E1=η·E=5.6x104Jx15%
=8400J
表面积为3m2的太阳灶每分钟将太阳能转化成的热能E2=E1·S=8400Jx3=25200J
该太阳灶的功率为P=E2/t=25200J/（1x60S）=420w
[剖析]功率是指物体在单位时间内所做的功，太阳灶的功率即是它单位时间内将太阳能所转化成的热能。
[基础精练]
1、太阳内部进行着大规模的______反应，释放出的核能以________和________的形式从太阳表面辐射出来，这就是___________能。
2、目前，人类对太阳能的利用可以分两个方面，一是间接利用存贮在_________中的太阳能，二是设法直接利用__________。
3、为了使太阳能集热器获得高温，采取的措施是_______________；
__________________________。
4、太阳光已经照射地球50亿年了，地球在这50亿年中积累的________能储存在_______、________、________中。
成为我们今天所使用能源的主要来源。
5、关于太阳能的说法正确的是（）
A．使用太阳能不会给环境带来污染
B．太阳能属于一次能源
C．太阳内部时刻在发生核裂变，释放出巨大能量
D．光电池可以把太阳能转化为电能
6、生物体的能量最终来源于（）
A．化学能B．太阳能
C．内能D．机械能
7、下面所说的哪些不是太阳能的优点（）
A．清洁，对环境不造成污染
B．总能量大，可以说是取之不尽的
C．分布广阔，获取方便
D．受天气影响大
8、关于太阳能的转化，下面说法不正确的是（）
A．太阳能可转化为物体的内能
B．太阳能可转化为风能和水能
C．太阳能可转化为动植物的化学能
D．太阳能可以转化为潮汐能和地热能
9、太阳每时每刻都在释放大量能量，这些能量来自（）
A．太阳内部电能转化为内能的过程
B．太阳内部大规模的核裂变过程
C．太阳内部大规模的核聚变过程
D．太阳内部可燃性物质的燃烧过程
[能力拓展]
10、有一种太阳能、电能两用热水器，它接收太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为1.25m2，能将接收的太阳能的50%转化为水的内能。
它的电热水器铭牌见下表
型号
EWH—80B
额定功率
1500W
额定电压
220V
容量
80L
外形尺寸
842Ｘ463Ｘ415
①晴天时，用太阳能加热，每年6月份，荆州地区向着阳光的地方平均每1m2的面积在1小时内得到的太阳辐射能为3.2Ｘ106L，如果每天接收太阳能的时间以8小时计算，可以将80kg，初温为200C的水加热到多少摄氏度？
（C水=4.2Ｘ103J/kg·0c）。
②如果遇到雨天用电能加热，在额定电压下工作时，将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需多长时间？
（假定消耗的电能全部转化为水的内能）。
③结合本题，谈谈使用太阳能的优点。
[探究创新]
11、在学习太阳能的利用时，小芸同学想通过实验，探究黑色物体与白色物体对太阳辐射能的吸收本领哪个大？
她提出的猜想是：
黑色物体对太阳辐射能的吸收能力比白色物体强。
①请你列举生活中的一个实例来支持（或反对）她的猜想。
②请你设计一个实验方案来证明（或否定）她的猜想。
要求写出实验器材和实验步骤。
12、到太阳能热水器商店观察太阳能热水器的构造，向工作人员了解哪些部件是用来吸收太阳能的，这些部件中有什么特点？
这些特点对吸收太阳能有什么好处。
第四节能源革命
[新课导学]
1、人类历史上不断进行着能量转化技术的进步，这就是能源革命。
第一次能源革命以_______作为主要能源，第二次能源革命以___________作为主要能源，第三次能源革命以__________作为主要能源。
能源革命导致了人类文明的跃进。
2、电能是由其他形式的能转化而来的，属于_________，使用电能的优点是便于__________和___________。
3、自然界的实际过程是有方向性的，能量的转化和能量的转移也是有方向性的。
[例1]在火电站，能量转化的过程是：
____能→____能→____能→____能
在核电站，能量转化的过程是：
____能→____能→____能→____能
解答：
化学能→内能→机械能→电能
核能→内能→机械能→电能
[剖析]根据对火电站、热电站的工作过程的分析，即可得出结论。
通过对比加深对核能的了解。
[例2]结合实例，用自己的话说一说“能量转移和能量转化的方向性”的含义。
解答：
（1）冬天，火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取暖；到了春天，不能够把这些内能重新收集起来来年再用，一般情况下，内能只能从高温物体转移到低温物体，不能相反，否则就会引起其他的变化，消耗别的能。
（2）汽车制动时，由于摩擦，动能转变成了地面、空气的内能，这些能量能够自动地再开动汽车吗？
显然不能，这些能量虽然没有消失，但是我们不能利用它。
（3）能量的转化，能量的转移，都是有方向性的，我们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的，因此，不是什么能量都可以利用。
能源的利用是有条件的，也是有代价的。
有的东西可以成为能源，有的却不能。
[基础精练]
1、_______是人类在能量转化方面最早的一次技术革命，它导致了以柴薪为主要能源的时代的到来，是人类第一次能源革命。
2、_______导致了人类的第二次能源革命,从此人类进入了工业化社会。
3、_______拉开了人类第三次能源革命的序幕。
几十年来，核电已经成为一种相当成熟的技术，在许多经济发达国家已经成为常规能源。
4、阳光把地面晒热，太阳能转化为______能；热空气上升,空气流动，太阳能转化为______能；阳光照射植物发生光合作用，太阳能转化为______能；太阳把地面和河、海晒热时，一部分水蒸发升到高空形成雨落下来，太阳能转化为__________能。
5、
（1）太阳能是___________能源，它具有_______不尽，_______不竭，清洁__________，连续供应的优点。
（2）人们直接利用太阳能的途径有两个。
其一是把太阳能转化为内能。
如_________________________；
其二是把太阳能转化为电能。
如_________________________。
6、新世纪世界各国都在加强开发和利用的能源是（）
A核能B电能
C水能D风能
7、关于能源及能源的利用,下列说法中不正确的是（）
A．由于我国煤和石油的储量十分丰富,所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要
B．能源的利用过程,实质上是能的转化和转移过程
C．现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气
D．煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能
8、深圳商报2004年3月11日报道:
近日一种新型太阳能公共卫生间落户北京,该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供,它还能将多余的能量储存在蓄电池里,这种能量的转化和储存的方式是（）
A．太阳能转化为内能,再转化为电能
B．太阳能转化为电能,再转化为化学能
C．太阳能转化为内能,再转化为化学能
D．太阳能转化为电能,再转化为光能
[能力拓展]
9、我国研究生产了一种高效电子节能灯，一只11W的这种灯照明亮度相当于60W的白炽灯，如果把5000万只60W的白炽灯都换成这种灯，按每灯每天使用3h计算，一年可节电多少度？
10、输送4800KW的电功率采用50KV高压输电，如果输电线路的总电阻是20Ω，那么输电线上损失的功率是多少？
用户得到的功率是多少？
如果采用110KV的电压输电，两次相比，线路损失的功率减少了多少？
[探究创新]
11、随着人们生活水平的不断提高，家庭厨房使用能源（燃料）的方式日趋多样化。
荆州某小区的居民家庭中有使用电、煤饼和管道煤气的，其中管道煤气的主要成分是丙烷（C3H8），丁烷（C4H10）和空气.煤的主要元素成分是碳。
有关电、管道煤气、煤的热值和价格如下表所示。
能源
热值
能源价格
电
3.6Ｘ106J/kw·h
0.5元/kw·h
煤
2.25Ｘ107J/kg
0.4元/kg
煤气
4.68Ｘ107J/标m3
2.60元/标m3
（1）据统计调查,电器设备把电能转化为热能的利用率约70%，煤饼炉的热能利用率约20%,管道煤气的热能利用率约40%，仅从取热考虑，请通过计算说明，选用哪一种能源（燃料）最经济？
（2）任选两种能源（燃料），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。
优、缺点
能源
优点
缺点
第五节能源与可持续发展
[新课导学]
1、着社会的不断发展,能耗速度明显加快。
2、类在耗用能源时,还会对环境造成影响,其影响主要体现在____________、__________、_____________、___________等方面。
3、未来社会理想的能源必须满足下面几个条件：
①___________________________;②_______________________________;
③_____________________________;④_______________________________
[例1]要永久性解决人类对能源的需求,必须不断开发新能源。
下列属于新能源的是（）
A.天然气B.石油
C.太阳能D.地热能
解答:
C.D
[剖析]天然气、石油人类已经利用了多年,属于常规能源.故此题应选C.D
[例2]某校每天需将1000千克.20oC的水烧开供师生饮用。
（1）试计算每天烧开水所需的热量是多少？
（2）如分别使用煤炭.煤气.天然气做燃料，根据课本中的知识和你在生活中的经验，简述以上三种燃料中使用哪种燃料对大气污染程度最重以及它对大气的污染物主要是什么？
解答：
（1）所需的热量为Q=Cm（t-to）
=4.2х103J/（KgoC）Χ1000kgΧ（100oC-20oC）=3.36Χ103J
（2）煤炭对大气污染程度最重。
它对大气的污染物主要是CO、SO2、NO2烟尘等。
[基础精练]
1、新世纪，随着人类能源消耗的急剧增长，人类将面临“_________”的问题
2、类在能源革命的进程中给自己带来了便利,同时也不可避免地对_______造成了影响
3、量燃烧化石燃料势必造成_____和______的加剧。
过分依赖柴薪能源将加剧______和_____。
4、人们在提升物质文明的同时,必须保持与_____________的和谐与平衡。
5、关于我国能源的利用和能源的节约,下列说法正确的是（）
A．我国化石燃料储量丰富,可以说是取之不尽,用之不竭
B．在能源的利用中要注意对环境的保护
C．核能的利用肯定会造成污染,所以不宜开发核能
D．应在有条件的地方大力开发太阳能
6、节约能源的根本措施是（）
A．大量利用太阳能
B．大量开发新能源
C．用柴油发动机代替汽油发动机D．采用新技术、新设备进行技术改造
7、自然界各种形式的能都可以方便地转化为电能，关于转化目的的叙述，错误的是（）
A．为了便于输送
B．为了提高利用率
C．为了使用方便
D．为了增加能量
8、阅读下面的材料，并回答提出的问题：
可以说人类史就是一部能源开发史。
火的应用是第一个大突破，但真正把热变成动力是从蒸汽机开始的，电的发明又使能的开发扩展到各个方面，原子能的应用一下子把物质能的释放量提高了数百万倍，现在有人又在探索新的“反物质”能，据称正、反物质“湮灭”放出惊人的能量，一个0.5吨的物质与其0.5吨的反物质“湮灭”放出的能量足够人类一个季度的需要，当然这只是一种大胆的设想，然而伟大的创举不都是从大胆的设想开始的吗？
当今能源的开发集中在再生能、核能和地热。
这些能源的开发将大大节省煤、油、气等化工原料的消耗，门捷列夫说：
“烧掉煤和石油等于烧掉钞票。
”再过50年，石油、天然气将所剩无几，因此新能源的开发迫在眉睫，现在各国都集中各种力量进行大规模开发，有些还联合世界的尖端科学综合攻关。
在综合开发的同时都非常注意环保，因为人类需要一个舒适的环境。
（1）蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑，蒸汽机工作时存在的能量转化是_______能转化为_______能，最终又转化为______能。
（2）能源通常可分成_____能源和_______能源两类，上述提到的原子能属于________能源，新的能源中最引人注目的是_______。
解决能源问题的根本出路是大规模开发利用__________能和__________能。
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