22.2　新能源的发展 2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

第二十二章

能源与可持续发展第2节

新能源的发展关键能力训练素养分层评价必备知识导学学习任务清单序号学习任务核心素养1知道核能的特点和利用核能可能带来的问题科学态度与责任2了解核裂变、核聚变物理观念3了解太阳能的特点和应用物理观念知识点一核能1.原子核通常由

和

组成。质子、中子依靠强大的

力紧密地结合在一起,因此原子核十分牢固,要使它们分裂或结合是极其困难的。但是,一旦质量较大的原子核发生

或者质量较小的原子核相互

,就有可能释放出惊人的能量。这种能量就是核能。

质子

中子

核

分裂

结合

2.裂变:如图所示,用中子轰击质量比较大的铀235原子核,使其发生裂变,变成两个质量中等大小的原子核,同时还会产生几个新的中子,这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续

,释放出巨大的能量。这就是裂变中的

反应。

裂变

链式

3.聚变:如图所示,如果使某些质量很小的原子核,例如氘核与氚核,在超高温和高压下结合成新的原子核——氦核,也会释放出巨大的核能。这就是

,有时也称为

反应。

聚变

热核

4.核电站的核反应堆中发生的是可控

反应,原子弹爆炸时发生的是不可控的核

变,氢弹爆炸时发生的是不可控的核

变。

例12025年6月10日,长三角地区首个华龙一号项目——浙江三澳核电站1号机组完成热态性能实验。关于核能的利用,下列说法正确的是(

)。A.核能是可再生能源B.核电站把核能直接转化为电能C.核燃料中的铀原子核由大量质子和电子组成D.核废料仍然具有放射性,一般将其放入特殊的容器封存后,深埋在人烟稀少的地方链式

裂

聚

D

例2关于核能的利用,下列说法正确的是(

)。A.我国具有完全自主知识产权的核电技术机组华龙一号利用的是可控核裂变B.氢弹利用不加控制的核裂变放出的巨大能量C.原子弹利用不加控制的核聚变放出的巨大能量D.核能是新能源,释放的能量很大,可以不用节约使用A

知识拓展:

(1)核能的优点:核能十分巨大,它能极大地补充人类能源的不足,使用核能大大地节约了常规能源。核能还能够解决能源分布不均衡的问题。(2)核能的缺点:核能属于一次能源,会越用越少。核反应堆中会产生核废料,核废料存在核污染,产生的核辐射会对地球生物造成伤害。治理核废料的成本较高。(3)核辐射是核能释放的一种形式,包含α、β、γ三种射线。这三种射线在科研、工业、医疗等领域中有广泛的应用,但超过一定强度的射线会对人体造成伤害,所以辐射强度高的场合都会有如图所示的警示标志。

知识点二太阳能目前直接利用太阳能的方式主要有两种,一种是用集热器把水等物质

,这一过程中,太阳能转化为

能;另一种是用太阳能电池把太阳能转化成

能。

加热

内

电

A.太阳能电池板工作时,太阳能转化为化学能B.太阳能电池板上的发电材料是砷化镓,它属于半导体材料C.太阳能电池板不可以转动D.太阳能电池板的面积越大,发电效率越高例3中国空间站是我国建成的国家级太空实验室,它利用太阳能电池板来为空间站提供能量,如图所示。关于太阳能电池板,下列说法正确的是(

)。B

知识点一核能1.关于原子核与核能,下列理解正确的是(

)。A.原子核带负电B.原子核是由电子和质子构成的C.核能是可再生的清洁能源D.目前我国的核能发电利用的是原子核裂变释放的能量D2.关于核能,下列说法正确的是(

)。A.氢弹是利用重核裂变制成的核武器B.原子弹是利用轻核裂变制成的核武器C.核潜艇将重核裂变释放的能量作为动力D.核电站是利用轻核裂变释放的能量发电的C知识点二太阳能3.中国空间站首次使用柔性太阳能电池翼作为能量来源,太阳能电池翼把太阳能直接转化为

(填能量形式)能;若电池翼接收太阳能的功率为1.1×105W,发电效率达30%,则展开10s后能够接收太阳能

J,可提供电能

J。

电

1.1×106

3.3×105

4.近代物理学研究表明,太阳是一个巨大的“核能火球”,太阳上剧烈的核反应所产生的能量以热和光的形式向四周辐射出去。下列说法不正确的是(

)。A.太阳能来自核裂变B.太阳能属于可再生能源C.太阳能热水器就是利用太阳能来加热的D.我们今天开采的化石能源,实际上都来源于上亿年前太阳上的核能

A1.核电站的发电流程如图所示,在发电过程中,下列所述能量转化顺序正确的是(

)。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→电能D.核能→机械能→内能→电能C

2.(科技发展)我国自主创新的第四代核电堆型技术——高温气冷堆,具有安全性好、发电效率高等优势。下列说法正确的是(

)。A.核能属于可再生能源B.核电站是利用核聚变发电的C.核电站可以将核能全部转化为电能D.核泄漏会引发严重的环境污染

D

3.太阳能是人类能源的宝库,下列有关太阳能的说法错误的是(

)。A.太阳能是核聚变释放的核能B.太阳能是一次能源C.太阳能是可再生能源D.太阳能电池可以将太阳能转化为内能

D

4.下列关于核反应和核能说法正确的是(

)。A.任何两个原子核都可以发生聚变B.原子核可以在常温下发生聚变C.任何情况下,核能都是没有污染的D.核电站发生的是可控的链式反应D

5.原子核通常由

和中子组成,它们之间依靠强大的核力结合在一起,一旦发生分裂或结合就会释放出

能。

6.核能是一种

(填“可再生”或“不可再生”)能源。我国在核能利用方面取得了巨大成就,其中具有完全自主知识产权的华龙一号是通过

(填“核裂变”或“核聚变”)发电的;我国科学院建造的环流器EAST是研究磁约束

的实验装置。

质子

核

不可再生

核裂变

核聚变

7.关于能源、信息和材料,下列说法不正确的是(

)。A.太阳能、风能、核能都属于可再生能源B.核电站的核反应堆利用核裂变释放的核能C.5G通信用的电磁波和光在真空中传播的速度相等D.若用超导材料制造输电线,则可大大降低电能损耗

A

8.关于能量和能源,下列说法不正确的是(

)。A.光伏发电系统是将太阳能直接转化成电能的发电系统B.太阳能、核能、地热能、风能、海洋能、氢能都属于新能源C.追溯能量的来源,我们生产生活中利用的大部分能量来自太阳D.太阳的能量来自核裂变反应,这也是目前核电站释放核能的原理

D

9.某太阳能热水器水箱内装有200kg的水,在太阳照射下,水的温度从20℃升高到45℃,水吸收

J的热量;若这些热量全部由天然气提供,假设天然气完全燃烧释放的热量全部被水吸收,则需燃烧

m3的天然气。天然气的热值取4.0×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。

2.1×107

0.52510.一些城市公园配备了集发电、储能、智能控制于一体的光伏智慧座椅(如图所示)。白天太阳照射时,座椅上的太阳能电池板将光能转化为

能,太阳能电池板中的晶体硅是

材料,利用其配备的USB充电口给手机充电,此时手机电池相当于

。

电

半导体

用电器

11.有一种高集成度、自供能、无线智能鞋垫,它可实现足底压力实时监测与多运动状态精准识别。其能量来源于贴在