九年级物理下第18章同步辅导与练习(苏科版)

1、第18章同步辅导与练习第18章第1 3节(一)能源利用与社会发展：1 .能遮一一凡是能提供能量的物质 资正，都可以叫做能源。比如：煤炭、石油、天然气 在燃烧时可以释放出能量，它们是能源；流动的水和风可以对其他物体做功，具有能量， 它们也是能源。2 .能源的种类：(1)根据能源是否是由自然界直接 提供可分为:一次能源可以直接从自然界获取的能源，如：化石燃料(煤、石油、天然气等)、太阳能、风能、水能、地热能、核能、潮汐能等。二次能源不能从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能获得的能源。如 电能、煤气等。(2)根据能源是否可以 再生可分为:可再生能源可以从自然界源源不断地得到的能源，如：太阳能、

2、风能、水能等。不可再生能源一旦消耗就很难再生的能源，如：煤、石油、天然气、核燃料等。注意：这里的可再生能源和不可再生能源都是针对一次能源而言的。(3)根据人们利用能源的 时间长短 分为:常规能源(传统能源)目前已大规模生产和广泛利用的能源，如：水能、煤炭、石油、天然气等。新能源由于技术、经济等因素而迄今尚未大规模使用的能源，如：太阳能、核 能、潮汐能、地热能等。(4)根据对环境 污染的程度 分为:清洁能源对环境无污染或污染很小的能源，如：太阳能、水能、风能等。非清洁能源对环境污染很大的能源，如：煤、石油、天然气等。3 .人类开发、利用能源的 历史过程 为:火的利用；化石能源的利用； 电能的利用

3、； 核能的发现。4 .解决能源问题的两条 途径:(1)开发新能源；(2)提高能源的利用率。(二)核能：1 .核能一一原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。这些质子和中子我们将它们统称为核子。核子间存在着巨大的核力使核子结合在一起，当原子核发生变化时就 会释放出巨大的能量，这种由于 原子核的变化 而释放出的巨大的能量叫做核能。2 .获得核能的 途径有两种:核裂变和核聚变。（1）核裂变质量较大的原子核在中子的轰击下，分裂成大小相差不太大的两个或两个以上的中等质量核的现象叫做核裂变。核裂变的产生条件是一一链式反应。（2）核聚变质量较小的原子核合成较重的核并释放出大量能量的现象叫做核聚 变。

4、3 .核电站：（1）原理：核裂变的 链式反应。（2）核心：核反应堆，以铀为燃料。（3）工作过程：将核裂变时释放的核能转化为第一回路中反应堆冷却剂的内能，使 冷却剂温度升高，进入热交换器后，把热量传给第二回路的水， 使水生成高温高压的蒸汽， 送入汽轮机驱动发电机发电。（三）太阳能：1 .太阳中蕴藏着无比巨大的能量。据估计，太阳每三天向地球辐射的能量, 就相当于地球上蕴藏的所有能量的总和；太阳一小时向地球辐射的能量，约是目前全世界全年消耗总 能量的1.5倍。2 .太阳能的优点有：（1）太阳能十分巨大；（2）太阳能供应时间长；（3）太阳能分布广 阔，获取方便；（4）太阳能安全、清洁。3 .直接利用太

5、阳能的 途径L： （1）直接转化为内能；（2）直接转化为电能；（3）直接转化 为化学能。重、难点解析：1 .怎样从能量和能量转化角度看能源利用？能源的利用其实就是能量的转化过程。煤燃烧放热使蒸汽温度升高的过程就是化学能转化为蒸汽内能的过程；高温蒸汽推动发电机发电的过程是内能转化为机械能再转化为电能的过程；电能通过电动机可转化为机械能；电能通过白炽灯或荧光灯可转化为光能；电 能通过电解槽可转化为化学能等。2 .为什么说，太阳能是人类未来的理想能源？由于石油等资源日益减少，利用这些资源又对环境造成污染，因此人们十分重视对太 阳能的利用，并积极探索各种利用太阳能的方式。地球所接受的太阳能，平均每平方

6、米为 1.353kW,这说是说所谓的“太阳常量”。也就是说，太阳每秒照射到地球上的能量约为燃 烧5X 106t煤的能量。地球每年所接收的太阳能至少有6X 107kW h,相当于燃烧74万亿吨标准煤所释放的能量。可见利用太阳能的潜力很大，而且太阳能不污染环境。太阳能将 成为未来能源的主流，这已为人们所共识。怎样有效地利用太阳所赐予的能量，使其成为本世纪的一大可利用能源，是新能源开发中的一个重要课题。【典型例题】例1水电、石油、风能、煤炭四种能源中，属于可再生能源的是。分析：对于此题，要注意“水电”不等同于“水能”，水电不属于一次能源，所以不是可再生能源，而石油、风能、煤炭都是自然界中直接获得的，

7、均属于一次能源，但其中 石油、煤炭，一旦消耗就不能再生，所以只有风能是可再生能源。解答：风能。例2关于核能下列说法正确的是：()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，人类获得核能有两种途径，即重核裂变和轻核聚变。C.原子弹和氢弹都是利用原子核裂变和聚变的原理制成的。D.自然界只有在人为的条件下才会发生裂变。分析：核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源。虽然各种物质的原子里都有原子核， 巨大的 制成的 恒星内保但在通常情况下并不能释放能邕白号序子超发生改变一一裂变和聚变时才伴随_ 保温桶内径(3 340mm)台匕县东由二"串日H【中支U

8、亦 M左左T后 4小台匕YrKZ存氏4向心3鬲山 I*台匕县M 店工用口口MJ、JL |JJ| 口 Ud久/nALji一一 一潸"j至那人3利用煤!£,喘，。白尔公际八八M反应八，今阳和许夕百雄进1。入规模幽端他，沸y光和热的形式将核幅:苗射出来。3 130!答：CK 温(c)(出水温度)夏天4590冬天4060可3根据下表保温桶中期清能热水器的一些数据计算220V 1100W(1)这台热水器装满水时，水的质量是多少千克？(2)夏天进入热水器的水温为20C,计算在夏天最好的光产条件下，理想情况下这台热水器装满水时，吸收的热量是多少焦？(C* =4.2X 103 J/(kg

9、C)(3)若保温桶距水龙头处 3m高，将水从水龙头处送到保温桶，注满水需做多少功？(g 取 10N/kg )(4)在冬天无阳光时可以采用电热管加热，若当时的供电电压只有200V,电热管的实际功率是多少瓦？(此问计算结果保留整数)解答：(1)保温桶内最多可盛水的质量m=V=1 103kg/m3 130 10”m=130kg(2)。吸=CmN =4.2 父 103 J/(kg，C )父 130kgM (90 20) C =3822 x 107 J(3)注满水需对水做功W =G h =mgh =130kg 10N/kg 3m=3900JUR 三(4)电热管的电阻 122L 一 (220V)2%110

10、0W22U 实(200V)2P实=【模拟试题】(答题时间:1 .下列物质中是能源的是：25分钟)A、花岗岩石。B、太阳能。)C、天上的云。D、沙漠中的沙。2 .下列能源中属于新能源的是:A、电能。B、天然气。( )C、潮汐能。D、石油。R 443 .下列能源中不是由太阳能转化的是:A、沼气。B、石油。C、风能。D、潮汐能。4.从核能到电能，在能量转化过程中, A、核能一内能一电能。正确的是:B、核能一机械能一内能一电能。C、核能一内能一机械能一电能。D、核能一机械能一电能。5 .进行核裂变的条件是:A、温度必须很高。B、必须用中子轰击。D、自发进行。C、必须用质子轰击。6 .下列太阳能的应用中

11、是直接把太阳能转化为内能加以利用的是:A、太阳能热电站。B、人造地球卫星的电源光电板。C、太阳能电池。D、光盘。7.水力发电是属于利用太阳能的哪一个渠道?A、直接被人类利用。( )B、被海洋吸收。C、植物的光合作用。D、大气、水分升腾循环。8 .原子核物理的知识可能应用到下面几项工作中，下列不是放射性现象的是:A、检查金属板内部的砂眼。C、核能发电。B、处理种子，使农作物增产。D、检查和治疗恶性肿瘤。9 .能的转化是非常普遍的，在一定条件下，各种形式的能都可以相互转化：摩擦生热,能转化为收太阳光进行光合作用，将能；电灯照明，将能转化为能转化为;吃饭干活，将能转化为能；烧煤做饭，将 能。能；植物

12、吸能转化10.原子核是由组成的，中子不带电，而质子带,我们知道，同种电荷会相互排斥，那么原子间会产生较大的,然而原子核内的质子和中子却牢OO发电机的工作原理是：该系统中，采用高压输电的好处是:一日常生活中要注意用电安全。请写出两条安全用电的原则:固地结合在一起，这是由于核子间存在着更强的吸引力，即,正是由于这种吸引 力的存在，使得我们在将原子核分开时，要消耗大量的。11.如图所示为远距离输电系统示意图，请指出：(3)a.b.(4)假设该系统中的发电厂是核电站，请在下面方框内填写电站发电过程中的能量 转化情况。内能电能(5)核电站可能会带来什么负面影响？为什么很多国家仍在大力发展核电站呢?【试题

13、答案】1. B 2. C 3. D 4. C 5. B 6. A 7. D 8. C9 .机械，内；电，光；太阳（光），化学；化学，内；化学，机械。10 .质子，中子，正电，斥力，核力，能量。11 .（1）电磁感应；（2）减小电能的输送线路上的损失；（3） a远离高压带电体；b不弄湿用电器；（4）核能，机械能；（5）运行不当可能带来核污染、核废料难以处理等。因为核 电高效节能，用料省，且核原料运输方便，正常情况下对环境的污染比火力发电小得多。第18章欧姆定律第4、5节（一）能量转化的基本规律：1 .自然界中的现象、 热现象和电现象等物理方面不是孤立的，而是互相有联系的。 联系各类现象的一条最主

14、要的物理量是一一能量。自然界存在各种形式的能量，各种形式的能 量在一定条件下可以相互转化。2 .能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，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。而在转化或转移的过程中，其总量保持不 变。能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本规律之一。“转化”是指能量的形式发生变化，如“钻木取火”是机械能转化为内能，而机械能和内能是两种不同形式的能；“转移”是指能量的形式不发生变化，如“热传递”只是内能从高温物体转移到低温物体。3 .能量转移或转化具有方向性。（二）能源与可持续发展：1 .能量转化与效率：使用能量转换装置（或设备）时，输出的

15、有用能量占输入的总能量 比值为该装置的效率。即:输出的有用能量能量转换装置的效率=输入的总能量 X100%。2 .热机的效率：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧后所释放出的能量之比。提高热机效率的途径：使燃料尽可能地完全燃烧；尽量减少各种热损失；改进热机 的制造工艺，采用先进的技术等。3 .能源与可持续发展：开发利用新能源；节能降耗；保护环境。二.重、难点解析：1 .正确理解能量守恒定律我们知道自然界有许多 不同形式的能。如，机械能、内能、电能、光能、原子能、化 学能、太阳能等。各种形式的能可以相互转化或转移。在转化或转移的过程中，遵守能量守恒定律。在定律的内容中能的转化，是指通过做功，能的

16、形式发生了改变，即一种形式 的能转化为另一种形式的能。而能的转移，是指同一种形式的能，从一个物体转移到另一 个物体上，能的形式没有改变，如热传递。在能的转化和转移的过程中所遵循的规律是： 能量既不会消灭，也不会创造，且在能的转化和转移过程中能的总量保持不变。2 .辨伪永动机。永动机不可能实现，这句话说起来简单，学过初等物理的人都知道，但为什么还是会 有很多人会上当受骗，有许多人甚至不惜浪费年华，空想着有一天能够制造出一台永动机， 梦想一夜成名，发家致富。怎样才能摆脱幻想，避免上当呢？学会从物理学的角度分析问题。学会从能量守恒这一全世界公认的科学规律出发来思考问题。如果你什么都不懂，就请谎言的制

17、造者，拿出他所发明的机器设备，而不是图纸和 设想，让事实来说话。在科学发展的历史上多次上演过永动机骗局，最近还有一个正在上演。近年来，有个 叫丹尼斯 李（Dennis Lee）的美国人在美国今日、新闻周刊等全国性报刊上刊登大 幅广告，在全美各地表演，演示其号称无需任何能源的发电机。他的目的是要骗取经销费（每人需缴纳2万美元获得经销权）和预定费（每人5 20美元），而且显然捞了不少钱。他声称要拉到一百多万名预订用户后再开始寄出机器，也一再宣布过供货日期，到后来全 都宣布推迟。美国科学界一直有人在揭露他。在答复科学界的批评时，他声明：我们不去和世界科学家和科学刊物打交道。我们相信一个普通人根据常识

18、能够看到放在他们面前 的证据，自己做出决定。我们相信你不需要科学家来替你思考。”一一反科学人士想必很赞赏这样的声明。美国已有多个州采取行动禁止他推销其产品。在遇到免费能源”的诱惑时，人们往往变得过于天真，容易受骗上当。在美国如此，在中国也如此。有一个并不比 永动机高明的 水变油”骗局就曾经在中国风行多年，造成了数亿元的经济损失。这不仅要 求政府部门对这类骗局要加倍地关注，也提醒人们要擦亮眼睛，尊重科学。【典型例题】例1.在某密闭隔热的房间内有一电冰箱，现接通电源使电冰箱开始工作，并打开电冰箱的门，则过段时间后室内的温度将：（）A、降低。B、不变。C、升高。D、无法判断。分析：电冰箱制冷过程中，

19、使冰箱内的温度降低的同时，又使其外间温度升高（使冰 箱内部的内能转移到外部），此过程不可能自发发生，必又消耗电能，此部分电能最终也 转变为内能，因此从总能量的角度看，室内的内能不但不会减小，反而会增加。解答：应选Co例2.水塘中的水不再冷却并凝固成冰时，能否把内能转化为势能，从而使自己升到高空中去？解析：水在冷却并凝固成冰时释放出内能，水升到高空时重力势能增加，从能的转化 来看，它并不违背能量守恒定律，但能量的转化、转移，都是有方向性的一一内能不可能 自发地全部转化为机械能。因此，上述现象是不可能发生的。例3. “某汽油机比柴油机的效率低”这句话的意思是：（）A、汽油机的功率比柴油机的功率小。

20、B、汽油机用来做有用功的能量比柴油机小。C、汽油机比柴油机所消耗的燃料小。D、汽油机用来做有用功的能量跟燃料完全燃烧所放出的能量的比值较小。分析：本题是考察对热机效率概念的理解，A选项把功率与热机的效率混为一谈，功率反映物体做功的快慢，而效率是指利用的百分比；B和C选项没有理解热机的效率是两个能量的比值，只是考虑了两个能量中的一个，是不完全的； 只有D选项才符合热机效率 的定义。解答：应选D。例4. 一个实验用的电动机与电流表串联后接在6V直流稳压电源上。闭合开关后电动机并未转动，这时电流表的读数为5A。检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了。排除故障后，让电动机带动轻负载转动，这时电流表的读数为1

21、A。试计算该电动机此时的功率及效率。解析：分析电动机工作情况，可知其能量转化情况是电能转化为机械能和内能，列出能量转化的关系式为：UIt = mgh+ I2Rt,当电动机不转时， mgh=0, UIt = I2Rt,得到R= 1.2 Q o电动mgh常工UW-机樽功率为：P= t = t=UI I2R=4.8W。电动标峋赦率为:r = P 总 x 100% = 80%。【模拟试题】（答题时间：45分钟）一、填空：1 .能量既不会 ,也不会,它只会从一种形式 为其他形式，或者从一 个物体 到另一个物体，而在转化和转移过程中， 的总量保持不变。这就是能量守恒定律。2 .克服摩擦或压缩气体做功时，消

22、耗 能，使 能转化为 能，而且消耗多少 能，就得到多少 能，在这个过程中，能量的总量 。3 . “和平”号空间站完成使命后，安全坠入南太平洋海域，当“和平”号进入稠密大气 层时，燃起了熊熊大火，这是将 能转化为 能，在“和平”号坠入南太平洋的 过程中，它的 能增加，能减少，而能的总量。4 .自然界中各种不同形式的能量都可以相互转化，电动机可以把 能转化为 能；太阳能电池把 能转化为 能；植物的光合作用可以把 能转化为能，燃料燃烧时发热，将 能转化为 能。5 .秋千荡起来，如果不继续用力会越荡越低，甚至停止；皮球落地后，每次弹起的高度 都会比原来低.在这两个过程中，机械能 了，转化成了 能。机械

23、能 ,能 的总量。6 .人类历史上不断进行着能源革命， 是人类在能量转化方面最早的一次能源革 命；的发明，直接导致了第二次能源革命；物理学家发明的 是以核 能为代表的第三次能源革命。7 .当今世界的主要能源是 ,人们最方便的能是 。8 .自然界中能量的转移和转化是有 的，人们是在能量的转化或转移过程中利用 能量的。9 .人类在能源革命的进程中给自己带来了便利，也给自己造成了麻烦， 大量燃烧化石能源会造成 和;过分依靠柴薪能源， 会加剧 和，所以,人类不能无限制的向大自然索取。10 .在过去的二十世纪中，人类所使用的能源主要有三种，就是、和。这些能源短期内不能再生，因此必须开发新能源。二、选择题

24、11 .下列说法中正确的是（）A.冬天对着手哈气，手变暖是机械能转化为内能B.用酒精灯给水加热，是机械能转化为内能C.洗澡时，用毛巾擦背，感觉后背发热，是机械能转化为内能D.滑冰时，冰刀与冰之间相互摩擦，出现一道痕迹，是内能转化为机械能12 .在各种形式的能量相互转化过程中，下列说法正确的是（）A.机械能一定守恒B.各种形式的能量都守恒C.各种形式能的总量一定守恒D.内能一定守恒13 .给电动机通电后电动机带动其他机器运转起来，同时电动机的外壳也变得烫手，则下列说法中正确的是（）A.电能全部转化为机械能B.电能的一部分转化为机械能，另一部分转化为内能C.电能全部转化为内能D.电能的一部分转化为

25、内能是通过克服摩擦力做功来完成的14 .初温、质量都相同的水和铁球，从相同的高度自由落下，落地时，假若它们的势能全部转化为内能，使各自的温度升高，则（）A.水的温度高B.铁球的温度高C.水、铁球的温度一样高D.无法确定15 .学习了 “能量的转化和守恒”的知识后，同学们提出了下面的一些关于利用和开发能源的建议，其中不可行的是（）A.我国煤炭资源丰富，应研究并采用如何让燃料充分燃烧，以减少热量损失的措施B.电力部门应加快进行将内能直接转化为电能的研究，以减少内能在多次转化过程中的损失（）C.我国应进一步开发利用江河水利资源D.随着资源的不断消耗，应研究出一种既可以不消耗或少消耗能量，又能不断对外

26、多做功的机器16 .同学们家中使用的煤气（或液化石油气），在使用过程中能量的转化情况是（）A.将化学能转化为内能B.将内能转化为化学能C.将机械能转化为化学能D.将化学能转化为机械能17 .热电厂中，能量的转化情况是（）A.煤的化学能T蒸汽的化学能T机器的机械能T电能B.煤的化学能T蒸汽的内能T机器的机械能T电能C.煤的化学能T蒸汽的机械能 T机器的机械能 T电能D.煤的化学能T蒸汽的内能T机器的内能T电能三、问答题18 .分析热机中燃料燃烧释放能量的去向，说明提高热机效率的方法。19 .有人说：“利用水库的水发电， 再利用这些电又把水抽回水库，那么发电机和抽水机就会永远不停的运转下去。”你认

27、为这可能吗？为什么？20 .阅读下列材料：材料一：美国科学美国人杂志在 1971年7月刊登“地球的能量资源” 一文提供 了如下数据：到达地球表面太阳辐射能的几条主要去路直接反射以热能的方式离 开地球水循环大气流动光合作用52000 父 109kJ/s81000 M 109kJ/s40000 M 109kJ/s370 M 109 kJ/s40 M 109 kJ/s地球获得太阳能包括水循环和光合作用两个方面。开发太阳能具有广阔的前景。材料二：经常洗澡保持良好的卫生习惯是一种文明行为。目前，家用电热淋浴器分为 储水式和无水箱式两种。储水式淋浴器要用较长的时间将水箱中的水加热，待水箱中的水 达到要求后用水箱中的热水淋浴，无水箱式淋浴器则使冷水流过电热器就达到要求的温度从而立即从喷头流出供淋浴，已知冷水的温度为16C,淋浴时所需热水的温度为38 C,淋浴时所需热水的流量为 4义10"m3 / min ,水的比热容为42义103J/ （kg C）,某家庭 照明电路允许通过的最大电流为8A。材料三：测定患者的血沉有助于医生对病情作出正确判断。设血液是由红血球和血浆 组成的悬浮液，将此悬浮液放在竖直放置的血沉管内，红血球就会在血浆中匀速下沉，其下沉的速度v称为血沉。红血球可近似看彳一个半径为 R的小球，其体积可用4nR3/3来 计算。红血球在下沉过程中，除重力、浮力之外，血浆对