教科版初三物理第22讲物理学的发展与能源技术教师版亚运村

1、物理学的发展与能源技术1能的转化和守恒2能源的及新能源3核能的和应用4能源与可持续发展一、能量的转化和守恒定律1)多种形式的能：机械能、电能、光能、声能、磁能、化学能、核能、生物能等。2)能量的转移：能量形式不变，从一个物体传递给另一个物体的过程。3)能量的转化：能量从一种形式转化为另一种形式的过程。4)能量转移和转化的区别：能量转移时，其形式没有变，而在转化是，能量的形式发生了变化。5)能量转移的方向性：能量在转移中一定的方向性，如热量总是从高温物体传到低温物体，或者从同一物体的高温部分传到低温部分，而非相反。16)能量守恒定律：能量既消失，也创生，它只会从一种形式转化成为其他形式，或者从一

2、个物体转移到另一上物体，而在转化的过程中，能量的总量保持不变。7)能量守恒定律的意义：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，大到天体， 小到原子核，无论是物理还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过遵从此定律。8)永动机是不可能实现的：它是一种可以不消耗能量，就可以永远的下去，并连续不断地做功的机器，它是由于违背科学规律而失败。永动机从性。证明了能量守恒定律的正确9)能量转化中的效率：提高能量转化利用中的效率是节能问题的措施之一。，是可持续发展的重要10)有效能量：直接（或间接）转化（或转移）为有用的能量。11)无效能量：散发到大气，被其它物体利用的能量。12)能量

3、转化率=输出有效能量/输入能量（= E 有效/ E 输入，永远小于 1）二、原子能、核能1)放射性：物质具有发射射线的性质。2)放射性元素：具有放射性的元素（在元素周期表中原子序数大于 83 的所有天热都具有放射性，而小于 83 的一些元素也具有放射性）。的元素3)三种射线：射线、射线和射线。（射线是带正电的氦原子核流、射线为高速运动的流，射线是贯穿能力很强的电磁波。放射线是从原子核里放射出的）4)粒子散射实验：20 世纪初，人们发现了一种试验，即用粒子轰击金箔，它们与金原子会产生相互作用而发生偏转。通过观察这些粒子穿过箔片时的偏转情况，可以获得原子内部的。5)原子核的发现及核式结构模型：19

4、09 年到 1911 年，等人无数次地用高速粒子轰击金箔，发现原子中带正电的物质只占了很小的体积，但密度很大，几乎集中了原子的全部质量，他随即提出了原子核式结构模型。6)原子核的结构：原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。7)同位素：具有相同质子数和不同中子数的同种元素的原子互称同位素。8)放射性的应用：已发现的放射性元素和放射性同位素有 2000 多种，放射性同位素发出的射线可现实其的轨迹。在工农业生产和医学上有大量的应用（如农业育种，检查水库渗漏，农作物对肥料的吸收，炼钢过程中杂质的含量，人地内脏变异的情况，杀死癌细胞等）。29)放射性的保护：对于辐射强度超过的放射性物质，要远离并防止其

5、扩散，在放射性中，要用铅板、有机等材料做好防护。10)核能：由于原子核的结构发生变化而出的巨大能量，核能也叫原子能。11)核能的两种来源：核裂变（用中子轰击铀 235，使铀这种重原子核成两块中等质量的原子核）；核聚变（把轻核聚反应）。质量较大的核的反应，太阳内部发生的核反应是聚变12)人类目前能够和利用的核能来源于核裂变能。目前核裂变能已实现可控应用。核电站都是利用可的核裂变能。而核聚变人类目前还无法其反应速度。13)核电站的特点：消耗质泄露。少，减少的量；对大气基本无污染；需要防止放射性物14)核电站主要组成：核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等。三、能源与可持续发展1)能源：凡是能为人类提

6、供能量的物质资源，都可以叫做能源。2)能源的：按能源的利用方式分为一次能源（从自然界直接取得而不改变其基本形态的能源，如煤、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、生物能、核能等）和二次能源（无法直接获取，须通过一次能源消耗转化成另一种形态的能，如电能、和等）；按能源的利用程度分为常规能源和新能源；从能源的再生性分为再生能源（太阳能、风能、潮汐能、水力和地热能等）和不可再生能源（煤、石油、天然气等）。3)世界对能源的需求：人类的活动离不开能源的消耗，加上人口急剧增长和不断发展，能源的消耗也在持续增长，目前作为人类主要能源的石化能源最终会被消耗殆尽，石化能源会最终出现，所以，新能源的开

7、发是解决能源的唯段。4)能源利用中的问题：能源不是危言耸听；能源利用中的硫化物、碳氧化合物和粉尘的大量排放造成对环境的污染和的破坏；突发引起的能源短缺或供应中断。5)能源利用中要解决的问题：必须形成全民节能的意识，注重技术创新，提高能源利用率， 减少废气、废物排放；依靠科技创新开发核能、太阳能、风能、地热能等绿色新能源，加强能源利用中的防护措施，提高能源使用安全性。6)人类开发利用能源的历史：火化石能源电能核能。新能源的开发利用核能：优点：a.核能巨大，可极大补充人类能源的不足，大大节约了常规能源；b.可以解决能源分布的不平衡；缺点：a.属于一次能源，不可再生；b.7)核污染，产生核辐射，会对

8、地球生物造成；c.核反应堆中产生的核废料治理代价高；核电站应用地域：a.建立在能源需求量大，且能源十分缺乏的地区；b.建立在人群较远的地区，避免对人畜造成。38)新能源的开发利用太阳能：由不断发生的核聚变产生的能，为可再生能源（地球上除核能、地热能和潮汐能以外的所有的能量，几乎都来自太阳）。优点：量大、供应时间长、分布广阔，获取方便，安全、清洁无污染；缺点：过于分散，受气候、自转及季节的影响较大，不，转化率低；人类利用太阳能的三种方式是：a.光热转换（太阳能热水器）；b.光电转换（太阳能电池）；c.光化转换（绿色植物）。9)新能源的开发利用地热能：指地表下 10km 深度以内，温度为 1540

9、0的地热能量，对地热的利用主要是发电。10)新能源的开发利用其它新能源：潮汐能（涨落潮的潮汐带动水轮机发电）、风能（帆船的动力、风力发电等）、氢能（氢气燃烧时可放出大量热量，产物只清洁的新能源）。中，是绝对题型一：能量守恒定律凭空消灭，也凭空产生，它只会从一种形式为例 1.（2014南昌）能量守恒定律：能力既其他形式，或者从一个物体到其他物体，在这些变化过程中，能量的总量保持不变能源是人类生存和发展的重要物质，你熟悉的能源中，属于可再生能源，属于不可再生能源（各举一例）：能量守恒定律：能量既凭空消灭，也凭空产生，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上，在转移和转化过

10、程中，能的总量保持不变煤和石油是动植物体经过亿万年的时间形成的，是不可再生能源；天然气是在开采石油的同时得到的，也是不可再生能源太阳能可以源源不断的得到，是可再生能源：转化；转移；太阳能，石油例 2.(2014邵阳）可以直接从自然界获得的能源叫一次能源，必须通过消耗一次能源才能获得的能源叫二次能源下列能源中，属于二次能源的是（ ）A煤B石油 C天然气D电能：（1）一次能源是指可以从自然界直接获取的能源如化石能源、风能、水能等（2）二次能源是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源如电能等所以，像煤、石油、天然气、风能、地热能等能源，可以从自然界直接获取的统称为一次能源电能是

11、必须通过一次能源的消耗才能获得的，所以称为二次能源4：D题型二：能源与可持续发展例 3.2011 年 3 月 11 日，发生，造成核污染，引起世界各国。以下对于核能的理解正确的是()A核电站利用的是核聚变的能量B核能是再生能源C马上停止核能的开发和利用D检查核设施防止核泄漏：核电站利用的是铀核裂变的能量，A 错；核能是不可再生能源，B 错；核能可以提供高能量服务于民，不能停止核能的开发和利用，C 错；检查核设施防止核泄漏，D 对：D例 4.关于能源的利用，下列说法正确的是A大量使用石油会造成大气污染，所以应该停止开采石油B和平利用核能特别要注意防止核泄漏，以免造成环境污染C修筑拦河坝建造水电站

12、利用水能发电，有百利而无一害D天燃气是一种清洁能源，人类可以无穷无尽地开发：大量使用化石类能源（如石油等）会造成大气污染，但目前还没有找到合适的新能源来代替它，选项 A 错误；在利用核能的过程中，如造成核泄漏，将会造成环境污染，选项 B 正确；修筑拦河坝建造水电站虽然能利用水能发电，但也能造成良田淹没等不利影响，选项 C 错误；天燃气是一种清洁能源，但是不可再生能源，人类不能无穷无尽地开发，选项 D 错误。：B基础演练1（2014南京）下列能源中，属于可再生能源的是（）A 煤B 石油C 水能D 天然气：C2.大规模开发和利用太阳能时，下列中，目前人们所关注解决的重点是（）5A面积上功率较小B地

13、球自转C光电、光热转化装置效率低D光照不均匀：C3.关于核能，下列说法中错误的是A核电站使用过的核称为核废料，核废料不具有放射性B目前人类获得核能有两条途径，即裂变和聚变C核能属不可再生能源D核发电是利用核的裂变来实现的：A4(多选)下列现象中，有能量的转化的是()A用灯加热烧杯里的水B冬天用热水袋取暖C用打气筒打气，筒壁会发热D冬天用手摸户外的东西感到凉：AC5（2014株洲）核电池是一种通过换能器将核能最终转化成能的装置，具有体积小、重量轻、长等特点请列举一个将来有可能利用核电池供电的：电；电动车6.我国第一代“人造太阳”核实验装置已于 2006 年 9 月 28 日放电，它产生能量的太阳

14、相同，在超高温条件下氢的原子核发生了(填“聚变”或“裂变”)，产生巨大能量。：聚变7.在上海世界博览会的馆内，“水的”贯穿了展览的各个层面。目前，水资源的利用已成为各国探讨的热点。请回答以下问题：水具有的动能属于再生能源。（选填“可”或“不可”）水具有比热容大的特点。以下现象中能用此特点解释的是。（选填序号）A可以用循环的水冷却汽车发动机B寒冬季节，放在室外装满水的瓶会破裂6C0的冰熔化成 0水的过程中要吸收大量的热：可；A8. 在煤气、沼气、天然气、地热能、核能、潮汐、太阳能中， 属于一次能源的是；属于二次能原的是；属于不可再生能源的是；属于可再生能源的是；：；9. 在“太阳能、天然气、石油

15、、煤炭、风能”这些能源（能源物质）中，属于“可再生能源”的是和 。：太阳能，风能10.（辽宁省营口市 2015 年）核能发电是利用核发生（选填“核聚变”或“核裂变”）出大量的能量，核能属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源。：核裂变不可再生巩固提升1.（2014嘉兴）各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是（ ）A B C D：C2.下列说法正确的是（）A“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”指的是音调高B锯木条时锯条会发热，这是通过热传递使锯条的内能发生了变化CLED 灯用半导体材料制成，主要把电能转化为内能D

16、化石能源和核能都是不可再生能源7：D3.（湖南省益阳市 2015）有关“能源与可持续发展”的说法中正确的是A能量是守恒的，故有能源B能量的转移与转化具有方向性，如消耗掉的内能不能收集起来再利用，因此要节约能源C因水能清洁、安全，因此修建水电站利用水能发电，有百利而无一害D风能、水能、太阳能、核能都可以在自然界源源不断地得到，它们都是可再生能源：B4. （四川省自贡市 2015）下列说法中错误的是 （）A、原子是由原子核和组成的；B、通过裂变或聚变可以获得核能；C、是利用电磁波传递的；D、我国的煤炭取之不尽，用之也无污染。：D5.不扩散核条约缔约国第八次审议大会在纽约总部召开，消除核与和平利用核

17、能成为参会国讨论的焦点。关于与核电站的叙述正确的是()A对聚变的链式反应不加，核电站裂变的链式反应速率B对聚变的链式反应不加，核电站聚变的链式反应速率C对裂变的链式反应不加，核电站裂变的链式反应速率D对裂变的链式反应不加，核电站聚变的链式反应速率：C6（2014 浙江宁波）今年“世界环境日”的是“提高你的呼声，而不是海平面”，海平面上升的主要是由于温室效应导致的全球气候变暖。下列获取电能的途径会加剧温室效应的是（ ）A火力发电B水力发电C风力发电D核能发电：A87. 2010 年上海世博会采用高效彩色太阳能电池板、锂离子电池等技术，真正达到碳的“零排放”太阳能属于能源（选填“可再生”或“不可再

18、生”）世博会上，以电动车为参照物，车上的锂离子电池是的，电动车和地面指挥中心无线通信时用（选填“超声波”或“电磁波”）进行联络：可再生静止电磁波：电，化学，用电器。9.是太阳能路灯，灯杆顶端是太阳能电池板，它能将太阳能转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚路灯照明太阳能是在太阳内部氢原子核发生（裂变/聚变）时出的核能蓄电池充电时将电能转化为能若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为 2.1×107J，这些能量经转化后，可供功率为 35W 的路灯工作 50h，则该太阳能路灯的能量转化效率是：聚变化学3010（4 分）（2014）6 月 5 日是世界环境日，低碳排放，保护

19、地球是当今世界的，如何合理利用和开发能源，提高能源的利用率，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题（1）在能源中，风能、太阳能、谁能都同属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源，它们的开发和利用可以减少大量化石能源的生产和消费所导致的破坏与严重环境污染（2）为实现减排目标，大力推广风力、水力发电是我国西部某处风力发电场的壮观画面假如装机总功率为 4.2×106kw 的风电场项目全面建成后，所有机组发电 1h，可提供多少 kWh电能？若这些电能全部转化为水的内能，那么可以把多少质量的压下）？（水的比热容为 4.2×103J/（kg）28加热至沸腾（在标准大气：（1）可再生

20、；（2）可以把质量为 5×107kg 的28加热至沸腾1.（2014 苏州）开发和利用新能源是现代发展的重要课题以下列出的几种能源中，属于不可再生能源的是，属于清洁能源的是（均填序号）.煤风能太阳能石油9：2.（2014 福建福州）环境污染是人们招来越关注的问题。下列能源中，广泛使用容易造成空气污染的是A.太阳能 B.风能C.水能 D.煤：D3.说出下述过程能量之间的转化石块从空中落下是由.水力发电是由.电动机工作是由.用电炉烧水是由.电灯发光是由.火力发电是由.乒乓球从台板上跳起来是由.：重力势能转化为动能 机械能转化为电能 电能转化为机械能 电能转化为内能 电能转化为光能 化学能

21、转化为电能 动能转化为重力势能4.核电站是利用发电的，它的是，其发生的是（选填可以、不可以）的。：核能核反应堆链式反应5.（2014白银）能源日益加剧，开发和利用新能源成为目前的核电站是利用原子（选填“核聚变”或“核裂变”）的能量工作的，该能源属于（选填”可“或“不可”）再生能源：核裂变不可101.（2015 年）下列能源属于不可再生能源的是（）A风能B化石能源C水能D太阳能：B2.（山东省莱芜市 2015）和平利用核能，提高清洁能源比重，是我国能源发展战略的重要内容，关于核能，下列说法正确的是（）A 核反应堆中，核能是通过聚变的能量B 核反应堆中，核能是通过裂变的能量C核能是可再生能源D核能是二次能源：B3（2014东营）核电站发电流程的是（ ），在核电站的发电过程中，下列所述能量转化顺序正确A核能化学能内能电能B 核能化学能机械能电能C核能内能机械能电