第二十章能源与能量守恒定律 课时详解详析

1、.第二十章能源与能量守恒定律20.1能源和能源危机新知要点测评对点练习1.B蒸汽机的创造导致第二次能源革命,开场进入能源消耗以煤炭为主的时期;我国的煤、石油和天然气尽管储量丰富,但终究有限,且利用后不能再生,总有用完的时候,所以开发利用新能源,特别是核能和太阳能,是解决能源问题的出路,是非常重要的;我国人均能源占有量少,节约能源是非常重要的.2.A化石能源、风能、太阳能、地热能、核能、水能、潮汐能都能从自然界中直接获取,都是一次能源;电能需要通过消耗一次能源才能获得,是二次能源.3.A火力发电站利用煤进展发电,煤不能从自然界源源不断获得,也不能重复利用,是不可再生能源,所以火力发电站是利用不可

2、再生能源发电的;风、水可以源源不断地从自然界获得,是可再生能源,风电厂、水电站是利用可再生能源发电的;核能会越用越少,不可能在短时间内补充,是不可再生能源,所以核电站是利用不可再生能源发电的.所以利用不可再生能源发电的是,故A符合题意.4.D煤、石油属于化石能源,是常规能源;木材属于常规能源;太阳能属于新能源.课时层级训练【测控导航】知识点题号能源和能源危机1,2,3,4,5,6,7,8,9根底稳固1.A人骑自行车消耗人体内的生物能;电动自行车消耗蓄电池释放出的电能;燃油汽车消耗燃油内储存的化学能.2.B天然气、核能和石油,都是不可再生能源,太阳能可以从自然界中源源不断地获取,是可再生能源,应

3、选B.3.B4.A节约用水、用电,不浪费能源和人为毁坏物品是可行的,可以缓解能源危机,故A符合题意;关闭全部现有的火力发电站虽然可以节省能源,但会影响人们的正常生活,不可行,故B不符合题意;停顿使用石油、煤炭资源,虽然可以节省能源,但很多地方没有条件改用核能和太阳能,不可行,故C不符合题意;很多地区没有条件大力兴建水力和风力发电站,故D不符合题意.应选A.5.A太阳能、风能、水能是可再生能源;石油、天然气、核能、煤炭等都是不可再生能源.6.C7.风能答案合理即可石油答案合理即可解析:根据可再生和不可再生能源的区别,可知煤、石油、天然气等化石能源是短时间内不能再次产生的,是不可再生能源;太阳能、

4、水能、风能等在短时间内可以再次产生,是可再生能源.8.1风能、水能、太阳能2可以从自然界中源源不断地获得其他答案只要合理也对解析:煤炭、石油、天然气、核能属于不可再生能源;风能、水能、太阳能属于可再生能源.可再生能源可以从自然界中源源不断地获得,并且清洁、无污染.才能提升9.1无烟煤烟煤褐煤无烟煤2焦炭煤焦油焦炉气焦炭二3假如地球上的煤没有了,就无法用焦炭冶炼钢铁,无法消费煤气、电极、合成氨等,无法为制造染料、香料、塑料等提供原料等20.2开发新能源新知要点测评对点练习1.D太阳能环保、清洁,对环境不造成污染,分布广阔,获取方便,都属于其优点;太阳能受天气影响大,是它的缺点.2.C太阳能电池是

5、直接把太阳能转化为电能的设施;太阳能热水器是直接利用太阳能,把太阳能转化为水的内能;植物光合作用是植物把太阳能转化为化学能;地热空调属于利用地热能,不属于利用太 阳能.3.D通过太阳能电池把太阳能转化为电能;通过光合作用绿色植物把太阳能转化为化学能;通过太阳能集热器把太阳能转化为内能,所以是太阳能电池,是绿色植物,是内能,故D正确.4.机械能解析:核电站中能量转化过程是:通过核反响堆把核能转化为内能,得到高温的水蒸气,水蒸气推动汽轮转动,把内能又转化为机械能;汽轮机再带动发电机发电,得到电能.5.C风是空气的流动形成的,它是可再生的;水电站是利用高处的水向低处流时重力势能转化为动能,然后把动能

6、转化为电能的,自然界中的水在太阳能的作用下,可以不断循环;热电厂是消耗化石能源煤、石油或天然气来发电的,化石能源是不可再生能源;光伏电站是利用太阳能转化为电能的,太阳能是可再生的.6.B“可燃冰属于不可再生能源,A错误;太阳是人类“能源之母,可燃冰的能量来自太阳能,B正确;可燃冰是在海底的高压、低温条件下形成的,C错误;可燃冰燃烧时是化学能转化为内能,D错误.课时层级训练【测控导航】知识点题号太阳能1,4,5,7,9化石能源、核能2,3,6,8根底稳固1.C太阳能电池可将太阳能直接转化为电能.2.C核电站发电过程:核能先转化为内能;水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气,水蒸气会推动蒸汽轮机转动

7、,将内能转化为机械能;蒸汽轮机又带动发电机转动,最后发电机将机械能转化为电能;用电器将电能转化为内能、机械能等我们需要的各种能量.3.A化石能源在消耗中会放出大量的有害气体,能源的负面影响主要是造成了环境的污染以及生态的破坏,都应引起重视;我国消耗的能源以化石能源等不可再生能源煤、石油、天然气为主;化石能源是不可再生能源,不可短期内从自然界得到补充.4.C太阳可以不断向周围提供能量,是因为太阳内部不断发生核 聚变.5.C氢弹是利用核聚变原理,原子弹是利用核裂变原理释放出宏大的能量,故A错误;太阳能可以从自然界中源源不断地得到补充,属于可再生能源,核能不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能

8、源,故B错误;为了防止核泄漏给人们带来伤害,用混凝土封存反响堆是一种防止核泄漏的有效方法,故C正确;太阳能和天然气都是一种清洁能源,但天然气是不可再生能源,不能无节制地开发利用,故D 错误.6.B直升机悬浮在空中,螺旋桨仍然在转动,需要发动机提供动力,需要消耗燃料,故A正确;航母利用的核能是可控制的核能,是重核裂变产生的能量,核能是一种新能源,故B错误;航母在海面上处于漂浮状态,受到的浮力等于航母自身的重力,飞机飞走时,航母重力减小,浮力减小,根据阿基米德原理F浮=液gV排,海水密度一定时,浮力减小,排开海水的体积减小,航母就会浮起一些,故C正确;雷达是靠发射和接收电磁波来发现敌方军事目的的,

9、故D正确.7.内电8.核聚变3×105解析:由较轻的原子核聚合成较重的原子核时,会释放出宏大的能量,这是太阳内部每时每刻进展的核聚变反响;光在真空中的传播速度为3×108 m/s,即3×105 km/s.才能提升9.115%26 m/s解析:1太阳能电池的面板接收到的太阳能的功率P太=P0S=1×103 W×8=8 000 W,转化为太阳能汽车的电功率P电=UI=120 V×10 A=1 200 W,太阳能电池将太阳能转化为电能的效率1=P电P太×100%=1 200W8 000W×100%=15%.2设汽车电动机

10、的能量转化效率为2,那么汽车的机械功率P机=P电×2=1 200 W×75%=900 W当汽车匀速行驶时,P机=Fv,v=P机F=900W150N=6 m/s.20.3能的转化与能量守恒新知要点测评对点练习1.D用打气筒打气、锯木头都是将机械能转化为内能;用电熨斗熨衣服是电能转化为内能;被点燃的爆竹腾空而起是内能转化为机械能.2.B电风扇工作时,消耗电能产活力械能,故是将电能主要转化为机械能,故A正确;给铅蓄电池充电是消耗电能转化为化学能,故B错误;发电机工作,是将机械能主要转化为电能,故C正确;电热水壶工作时是消耗电能而产生内能,故D正确.3.B松手后,乒乓球上升至水面最

11、后漂浮在水面上.乒乓球在上升的过程中,水的重心不断降低,重力势能不断减小,重力势能转化为乒乓球的机械能,故乒乓球的机械能不断增加.应选B.4.A能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的根本定律之一,大到天体,小到原子核,无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都服从能量守恒定律,故A选项错误,B选项正确;人类认识自然,就要根据各种自然现象总结规律,能量守恒定律就是人类总结出的规律之一,能量守恒定律是人类认识自然、利用自然、保护自然的重要武器,故C选项正确;根据能量守恒定律的内容可知D选项正确.5.转化转移6.方向性不能不能课时层级训练【测控导航】知识点题号能的转

12、移与转化1,2,3,6,7,8,9能量守恒定律4,5,10根底稳固1.C这个发电站工作时将太阳能转化为电能,但受天气影响,工作时不会对周围环境产生污染.2.DA,B,C三个选项均正确.汽车在刹车过程中,刹车片会发热,将动能转化为内能,故D错误.3.C由题意可知路灯“头顶的小风扇为风力发电机,它工作时把风能机械能转化为电能;路灯“肩扛的太阳能电池板是把太阳能转化为电能,给路灯供电.4.B空气均匀充满房间,假如突然这些空气聚拢到某一个角落,一定是能量发生了转化或转移,而能量的转化和转移是具有方向性的,因此,空气不会自行聚拢到房间的角落.即此现象不违背能量守恒定律,但却不可能发生.5.B能的转化是伴

13、随着物体做功而实现的,在做功改变物体内能的过程中,能的形式发生了变化,即做功改变物体的内能是内能与其他形式的能之间的互相转化,A说法正确;热传递改变物体内能是内能从一个物体转移到另一个物体上,能量的形式没有变化,B说法错误;各种形式的能量在一定条件下都可以互相转化,C说法正确;根据能量守恒定律可知,D说法正确.6.减少内不变7. 机械或重力势电解析:由图示可知,在发电过程中,水的机械能转化为电能;蓄能过程中,电能转化为水的机械能;所以抽水蓄能电站实现了机械能和电能之间的互相转化.8.见解析解析:在阳光下暴晒氟石的过程:太阳能转化为氟石的内能;将装氟石的容器放到房间内,氟石的内能转移到空气中.才

14、能提升9.1吸热2电能转化为内能39.8×105 J解析:1水从20 加热至98 ,是吸热过程.2在吸热过程中消耗电能获得内能,所以是电能转化为内能.3Q吸=cmt-t0=4.2×103 J/kg·×3 kg×98 -20 =9.8×105 J.10.1从a点到b点,重力势能逐渐减少,动能增加.2不能,因为铁锁从a点到c点和由c点返回到a点的过程中,要抑制空气阻力做功,消耗能量,一部分机械能转化为内能,铁锁返回时不能到达a点,所以铁锁摆回时不能碰到鼻子.3铁锁在摆动的过程中,有一部分机械能转化为内能,所以机械能不守恒;但整个过程中,能

15、的总量是守恒的.解析:从a点到b点,高度减小,速度增大,所以重力势能逐渐减少,动能增加;铁锁在摆回的过程中,要抑制空气阻力做功,所以机械能减小,不会再摆回到原来的高度,所以不会碰到鼻子;在分析机械能和总的能量是否守恒时,要抓住机械能守恒的条件进展分析;但在任何情况下,能量都是守恒的.强化训练四1.D声音的传播需要介质,电磁波的传播不需要介质;手机属于挪动 ,它既是电磁波发射台也是电磁波接收台,所以是利用电磁波来传递信息的;在“煤、石油、天然气、太阳能这些能源中,太阳能是可再生能源,煤、石油和天然气是不可再生能源;核能是指重核裂变或轻核发生聚变时释放出的能量.2.A在日光的照射下身体会变暖,内能

16、增加,温度升高,是光能转化为内能;在原子核发生聚变时会放出宏大的核能;热机是把内能转化为机械能的装置;水沸腾时温度不变,但沸腾时还需要吸收热量.3.A核电站是利用原子核裂变时释放的核能来发电的,故A正确;光纤通信、手机是利用电磁波传递信息的,故B,D错误;可以源源不断地从自然界中获得或可重复利用的能源是可再生能源,太阳能是可再生能源,煤、石油、天然气是不可再生能源,故C错误.4.A太阳能和风能都属于可再生能源;电磁波的传播不需要介质,超声波在真空中不能传播;核电站获得核能的方式是核裂变;常州电视台和中央电视台发射的电磁波频率不同,传播速度一样.5.C煤炭、石油、天然气都属于不可再生能源,风能是

17、可再生能源.6.C自行车下坡时其速度发生了改变,但惯性大小与速度无关,故A错误;增大座垫面积可以在压力一定时,减小座垫对人的压强,故B错误;步行、骑自行车、少乘车和电梯等都可以减少能量的损耗,故C正确;电动时机消耗电,而电是由其他能转化而来的,不属于“低碳环保,故D错误.7.B开发新能源,减少化石燃料的燃烧,这样既可以减少对不可再生能源的开采,又会减少对环境的污染,做法正确;假如大量使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋会造成白色污染问题,做法不妥;开发消费无汞电池,这样就不会造成环境污染,做法正确;提倡使用手帕,减少餐巾纸的使用,可以节约纸张,减少造纸厂对环境的污染问题,做法正确;分类回收垃圾,可以

18、对垃圾回收利用,做法正确.8.A核能转化为电能的正确途径是核能先转化为内能,再推动蒸汽轮机转动,转化为机械能,再推动发电机转动,转化为电能;太阳能利用可以光热转换、光化转换或光电转换,能量转化过程中总量保持不变;天然气是化石能源,属于不可再生能源,风能、水能等是可再生能源,可以重复利用;拦河坝可以进步上游水位,利用水的势能和动能通过水轮发电机转化为电能.9.化学可再生解析:绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能;“生物燃料属于可再生能源.10.核裂变核聚变核聚变11.光一次14.4 W解析:LED是一种发光二极管,通过电流时不用经过加热灯丝直接就可以发光,即把电能直接转化成光能;太阳能是一次

19、能源;U=6 V,I=2 400 mA=2.4 A,所以LED灯的功率P=UI=6 V×2.4 A=14.4 W.12.1二氧化碳2化学能3可再生和清洁解析:1化石燃料是由碳、氢、氧组成的,燃烧后的物质中含有大量的二氧化碳气体;2原电池是一种能将化学能直接转化成电能的装置,它通过化学反响,消耗某种化学物质,输出电能.实现了化学能向电能的转变;3新能源的特点是可再生和清洁.13.一样点:都是利用高温高压蒸汽推动汽轮机发电机,将内能转化为电能.不同点:使用的原料不同.核电站使用的是核原料,而火力发电站使用的是化石燃料,获得内能的方式不同.核电站是把裂变释放的核能转化为内能,火力发电站是把

20、燃料的化学能转化为内能.解析:通过对两个图形的比较可以发现,都是由别的形式的能通过汽轮机带动发电机转化成电能,再输送出去.但它们使用的原料不同,中心设备不一样.14.1电化学一次2串联3b43.215解析:1太阳能电池板是将太阳能转化成电能;太阳能是一次能源;太阳能电池板给蓄电池充电的过程中,消耗了电能,将电能转化为蓄电池的化学能储存在电池中;2由于太阳能电池板产生的电压较大24 V,而LED发光二极管是一种半导体器件,它工作电压低24 V,所以应将几个LED发光二极管串联接在电路中;3当开关与a点接触时,LED灯断路,不工作;当开关与b点接触时,LED灯才接入电路正常工作;4当电压为2.5

21、V时,电流为10 mA,由P=UI,得P1=U1I1=2.5 V× 0.01 A=0.025 W,当电压为3.6 V时,电流为900 mA,由P=UI,得P2=U2I2=3.6 V×0.9 A=3.24 W,增加的电功率P=P2-P1=3.24 W-0.025 W=3.215 W.15.18.4×106 J22.1×107 J30.3 m3解析:1热水器中水吸收的热量为Q吸=cmt-t0=4.2×103 J/ kg·×100 kg×46 -26 =8.4×106 J.2热水器在5小时的有效照射时间内接收到

22、的太阳能E=5×4.2×106 J=2.1×107 J.3根据题意知Q放=E=2.1×107 J,那么需要完全燃烧的天然气V=Q放q=2.1×107 J7×107 J/m3=0.3 m3.20.4能源、环境与可持续开展新知要点测评对点练习1.A大量使用煤、石油等燃料可以增加二氧化碳的排放量;假如将生活垃圾进展燃烧处理,可以产生大量的二氧化碳;以私家车出行代替公共交通工具,可以增加汽油的消耗量,从而增加二氧化碳的排放量.2.C植树造林,增大城市绿地面积,可以净化环境,减小空气污染;开发使用太阳能、核能等新能源,可以减少化石能源的利用,减

23、小空气污染;加大火力发电投入,扩大火力发电规模,会使得空气污染越来越厉害;推行城市公共自行车系统,打造绿色交通,减少机动车辆的使用,减少空气污染.3.B核能是不可再生能源,所以A错误;我国还没有利用核聚变发电的核电站,所以C错误;能量在转化过程中总量守恒,但能量的转化有方向性,所以不是“取之不尽,用之不竭的,因此D错误.课时层级训练【测控导航】知识点题号能源与环境1,2,3,4,6,7,8,11环境保护5,9,10根底稳固1.A使用煤、石油、天然气时,它们燃烧时都产生大量的二氧化碳等气体,会污染环境.2.A人类利用的能源是多种形式的,不一定都是电能,其他可以被人类利用的能源也可以,那么A说法错

24、误.3.D煤燃烧会生成二氧化硫、二氧化氮等物质,可以污染环境;风能、太阳能和水能都是清洁能源,使用过程中不会污染环境.4.A在当前经济迅速开展、能源消耗量直线上升的严峻形势下,要下大力气研究和开发新能源.5.A煤、石油、天然气等属于化石能源,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源;太阳能可直接从自然界中获取,属于一次 能源.6.B使用冰箱时,开门后不及时关门,会浪费电能;白天尽量采用自然光,不开灯,节约电能;用煤炉取暖,效率低,浪费能源而且还会对大气造成污染;用洗衣机每次洗一件衣服,既浪费了水资源,又浪费了 电能.7.m太阳能热水器解析:PM2.5是指悬浮在大气中直径小于或等于2.5m

25、的细颗粒物,这些颗粒主要是使用煤、石油、天然气等燃料产生的;液化石油气燃烧时会产生较多的污染物,而太阳能那么是清洁能源,不会对大气造成污染,因此家庭中使用太阳能热水器能大大减少大气污染物的排放.8.火力水力解析:火力发电要燃烧大量的煤,会向大气中排放大量的二氧化碳气体,二氧化碳气体可以造成温室效应.水能是可以循环再生的,属于可再生能源.9.符合骑自行车10.发电业:开发利用新能源如太阳能、核能、风能、地热能等;汽车业:开展电动汽车,开发新能源汽车答案合理即可.解析:不管“发电业还是“汽车业,在提出建议时,要从减少二氧化碳排放,减弱温室效应的角度来考虑.对于“发电业来说,减少常规的化石能源的使用

26、,开发和利用无污染的新能源来发电;而对于“汽车业来说,减少汽油、柴油等产生二氧化碳等废气的常规能源的使用,使用电能、酒精、甲醇等细微污染的新能源,研发和制造新能源 汽车.才能提升11.1会造成常规污染带来温室效应,甚至有爆炸的危险2电可再生3节约用水、随手关灯、不使用塑料袋、不随意丢弃废电池等合理即可解析:1垃圾集中填埋,让其自行发酵.在发酵过程中会产生二氧化碳和甲烷等废气.易造成常规污染,还可能带来温室效应,甚至有爆炸的危险.2由题目可知,垃圾填埋气和太阳能、风能一样,是一种可再生能源.章末知识复习题组训练1.B2.D石油、天然气都属于不可再生能源;电能属于二次能源;水能属于一次能源又属于可再生能源,故D正确.3.D可以源源不断地从自然界中获得或可重复利用的能源是可再生能源,太阳能、风能是可再生能