苏科版物理九年级下册18.3 18.4 18.5 太阳能 能量转化的基本规律 能源与可持续发展（原卷版）

专项十八能源与可持续发展3太阳能4能量转化的基本规律5能源与可持续发展【知识梳理】太阳能太阳能是氢原子核在超高温时释放的巨大能量，太阳能是人类能源的宝库，如化石能源、地球上的风能、生物质能都来源于太阳。太阳能的利用间接利用太阳能：化石能源（光能----能）；生物质能（光能----能）。直接利用太阳能：集热器（有平板型集热器、聚光式集热器）（光能----能）；太阳能电池：（光能----能）一般应用在航空、航天、通讯、计算器、手表等方面。太阳能来源丰富，不需要运输，无污染，但由于能量比较分散且受季节、气候和变化的影响很大，给大规模利用太阳能带来一些新的技术课题。能源与可持续发展能量的转化、能量的转移，都是有的。我们是在能量的转化和转移中利用能量的，因此，不是什么能量都可以利用，能量的利用是有条件的，也是有代价的，所以我们应节约能源。能源的消耗给环境带来了负面影响：燃料燃烧时产生的有害气体、大量的粉末污染了环境，危害人体健康，影响植物正常生长，还会使水土流失，土地沙漠化，加剧温室效应，核能的使用也可造成辐射污染。能源与可持续发展不可再生能源和可再生能源：化石能源、核能会越用越少，不可能在期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源。而水的动能、风能、太阳能、生物能，可以在自然界里源源不断地得到，所以它们属于可再生能源。人类生活中，还广泛利用食物等生命物质中存储的化学能，这类生命物质提供的能量称为生物质能。常见的不可再生能源有：煤、石油、天然气、核能等。常见的可再生能源有：风能、水能、太阳能、生物质能等。21世纪能源消耗增长速度明显加快，世界化石能源的使用年限存在严重危机，人们期待未来的理想能源的开发。未来的理想能源必须满足以下条件：必须足够便宜，可以保证多数人用得起；相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。【易混淆点】太阳能产生：太阳是一个巨大的“核能火炉”。在太阳内部，每时每刻都在发生核聚变，并释放出巨大的能量。大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射除去。绿色植物的光合作用将太阳能转化为生物体的化学能。我们今天使用的煤、石油、天然气等化石燃料，实际上是来自上亿年前地球所接收的太阳能。太阳能的利用利用集热器加热物质(热传递，太阳能转化为内能)；用太阳能电池把太阳能转化为电能(太阳能转化为电能)。太阳能的优缺点优点：清洁、安全、无污染、环保、方便、经济、不受地域限制，取之不尽、用之不竭，节省地球资源等。缺点：受到天气的限制。光能转换光电转换光能→电能利用太阳能发电，如太阳能电池等光热转换光能→内能太阳能被大气和水吸收形成空气流动、水循环；利用太阳能给物体加热光化转换光能→化学能植物发生光合作用，转化成生物质能，以化学能的形式贮存到植物中能源革命人类对能源的开发利用有过四次重大的突破：火的使用、蒸汽机的发明、电能的应用和核能的使用。能源技术的每一次突破都导致了生产力的飞跃和人类社会的巨大进步。能量的转移和转化是具有方向性的，能源的大量开发和使用会造成环境污染与生态破坏。节约能源减小污染的途径：改进开发技术，减少环境污染物，限制过量开发一些污染严重的资源，大量开发一些清洁无污染的可再生能源。三次能源革命：火的使用，蒸汽机的发明，核能的使用。可再生能源和不可再生能源：可再生能源：在自然界可以不断再生并有规律地得到补充的能源，叫做可再生能源。如太阳能、风能、水能、海洋能、潮汐能等。不可再生能源：经过千百万年形成的、不可能在短期内从自然界得到补充的能源。如煤炭、石油、天然气、核燃料等。能源的可持续发展能源的转化效率公式：效率=×100%能源与可持续发展21世纪的能源趋势由于世界人口的急剧增加和经济的快速发展，能源的消耗持续迅速增长。人类的主要能源仍是化石能源，它们属于不可再生能源。能源消耗对环境的影响如化石能源的大量消耗造成了大气污染和温室效应，一些欠发达国家过分依靠柴薪能源，加剧水土流失和土地沙漠化等。解决能源危机的出路节约使用石油、煤和天然气等常规能源，提高利用率。大力开发和利用新能源。未来可推广的能源有：太阳能、地热能、核能、潮汐能、风能、可燃冰等。未来的理想能源必须满足以下条件必须足够便宜，可以保证多数人用得起；相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。能量转化的基本定律能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化或转移的过程中，总量保持不变。能量的转移和方向性：我们是在能量转化或转移过程中利用能量的。另外，自然界中许多自发的过程都是有方向的。知识点一：太阳能【典例分析】端午节有“赛龙舟”和“吃粽子”的习俗。赛龙舟时，阵阵鼓声是鼓皮产生的；船桨是杠杆；原子弹是利用原子核(选填“裂变”或“聚变”)时释放出巨大能量的一种武器。【真题操练】小阳学习太阳能和核能后，建立了利用核能的知识结构图，请你帮他补全空格处的内容。、、知识点二：太阳能的优劣与利用【典例分析】十九大报告提出：“绿水青山就是金山银山”，倡导保护环境，使用新能源势在必行，太阳能等新型能源属于能源(填“可再生”或“不可再生”)；4G通信技术在进行信息、文件等材料的传输过程中，是靠来传输的，华为5G时代即将来临，将会让人们的生活更加方便快捷。【真题操练】下列关于太阳能的说法，错误的是()A．太阳能是一次能源 B．太阳能是由核聚变产生的 C．当前我国能源消费以直接利用太阳能为主 D．太阳能是可再生能源知识点三：能量转化的基本规律【探究重点】能量的转化和转移都是具有方向性的，不能反过来转化；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。【典例分析】将热水倒进玻璃杯中，玻璃杯会变热，下列说法正确的是()A．水将温度传给了玻璃杯B．水含有的热量减少C．玻璃杯增加的内能大于水减少的内能D．能的总量保持不变【真题操练】如图是许多城市路灯，都采用太阳能LED照明灯，主要由太阳能电池板和LED灯头等组成，LED是一种半导体二极管，通过电流能够发光，可以把电能直接转化为能，太阳能是(选填“一次”、“二次”)能源，清洁无污染，如果LED灯用6V的电压，正常工作电流为2400mA，则LED的功率是W.太阳能电池太阳能电池LED灯知识点四：能源与可持续发展【探究重点】未来理想能源的四大特征：1足够丰富，可以保证长期使用2足够便宜，可以保证多数人用得起3相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用4足够安全、清沽，可以保证不会严重影响环境。如生物能、太阳能、风能、潮汐能、温差能、地热能、波浪能、废弃物能等都属于未来理想能源。【典例分析】下列能源中，属于可再生能源的是()A．煤 B．石油 C．太阳能 D．核燃料【真题操练】在倡导“节能环保”和“低碳生活”的今天，我们应更加重视开发和利用()A．石油 B．煤炭 C．太阳能 D．天然气下列能源中，属于可再生能源的是()A．天然气 B．煤 C．石油 D．风能下列有关能源的说法正确的是()A．石油是二次能源 B．煤炭的大量燃烧不会导致温室效应 C．天然气是可再生能源 D．太阳能可转化为电能海南有丰富的太阳能资源，太阳能热水器使用广泛。太阳能是_______(选填“可再生”或“不可再生”)能源。太阳能热水器在加热水时，把太阳能转化为______。太阳能是清洁无污染的理想可再生能源，在太阳内部每时每刻氢原子核发生(选填“裂变”或“聚变”)释放出巨大的核能。许多城市都在推广利用太阳能，城市交通指示灯及路灯照明系统已大量使用太阳能，下列关于太阳能的说法不正确的是()A．太阳是一个巨大的“核能火炉”B．太阳能为二次能源C．太阳能属于可再生能源D．太阳能清洁，无污染蒸汽机的发明对人类利用能源的意义，说法错误的是()A.蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑B.蒸汽机的发明使人类逐步地以机械动力代替人力和畜力C.蒸汽机的发明使人类主要的能源由柴薪转向煤D.蒸汽机的发明使人类主要的能源由煤转向了电下列关于能源与可持续发展及信息传递的叙述中正确的是()A．石油是可再生能源B．娄底广播电台发射的电磁波是靠电流的迅速变化产生的C．北斗3号卫星定位系统传递信息利用的是超声波D．太阳内部每时每刻都在发生着核裂变释放巨大的核能进入新时代，各国都在大力发展理想能源，未来的理想能源要能够大规模替代石油、煤炭和天然气等常规能源，对理想能源满足的条件说法正确的是()A.必须足够丰富，可以保证长期使用；B.必须足够便宜，可以保证多数人用得起；C.相关技术必须成熟，可以保证大规模使用；D.足够安全、清洁，不用考虑对环境的影响。课本中的插图“太阳能凉帽。电池板把太阳能转化为扇叶的动能”（如图），引发了小聪一些联想，他的下列表达错误的是（）。A.太阳能实质上是太阳内部核及应释放出的能量；B.太阳能为“二次能源”，也是不可再牛能源；C.太阳光中的可见光是电磁波；D.太阳光可以在真空中传播图中是德州市安装的一种太阳能路灯，太阳能电池将太阳能转化为________能提供给路灯，太阳能属于_________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。天然气已经被广泛利用，它是一种（选填“可”或“不可”）再生能源，完全燃烧0.07m3天然气释放的热量为J，若这些热量的30%被水吸收，可以将4kg的水由20℃加热到℃。[q天然气=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃）] 准东——皖南特高压输电输送的电能是由准东火电厂通过煤的燃烧获得的．煤属于(填“化石”或“非化石”)能源，由于煤的燃烧会产生大量二氧化碳．加剧地球的效应，故准东火电厂采用了先进技术以达到低排放环保要求．太阳能在利用过程中对环境无污染或污染很小，属于能源（填“清洁”或“非清洁”）；利用太阳能电池可以把太阳能转化为能，还有一部分太阳能转化为其他形式的能，根据能量定律可知，转化的总能量和接收的太阳能数量相同。1一个标准大气压下，1克水温度升高11=动机的效率是35%，那么该车完全燃烧1kg汽油做的有用功是J。[c水=4.210J/（kgq汽a=4.610J/kg]为了减少能源的利用对环境的污染和破坏，下列做法不正确的是()A.大力发展风力发电 B.大力发展火力发电C.减少化石燃料的使用 D.开发使用电能驱动的电动汽车下列说法正确的是()A．核能是可再生能源B．太阳是宇宙的中心C．新冠肺炎病毒的直径约为120nm，小于分子的直径D．电视机遥控器利用的是红外线开发新能源是本世纪人类关注的热点之一．除了开发新能源，我们还应该从节约身边的能源做起．图中符合节约能源的做法是()关于能量和能源，下列说法错误的是（）。A电能必须通过消耗一次能源才能得到，是二次能源；B我们今天使用的煤、石油、天然气，都是化石能源；C能量的转化和转移有时是有方向性的；D自然界的能量是守恒的，它既不能创生，也不能消灭关于核能和太阳能，下列说法错误的是()A．裂变也称为热核反应，裂变时会释放出巨大的核能B．核电站利用核能发电，它的核心设备是反应堆C．太阳能是可再生能源，核能是不可再生能源D．太阳能和核能均属于一次能源(2020•江南区模拟)关于能源和能量，下列说法不正确的是()A．电能可以转化为其他形式的能，所以电能是一次能源B．化石能源是不可再生能源C．太阳内部，氢原子核在超高温下不断发生聚变D．在热传递过程中，热量能自发地从高温物体转移到低温物体人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能量。太阳能转化为其他形式能量的方式说法错误的是()A.一是光热转换，例如用太阳能集热器把水加热；B.二是光化转换，把太阳能转化为化学能；C.三是光电转换，把太阳能转化为电能；D.四是光力转换，把太阳能转化为机械能。2020年我国在南海成功试采“可燃冰”，“可燃冰”是CH4与水在低温高压下形成的一种天然气水合物，是一种储量丰富、高热值、环保的新能源．它属于()A．三次能源B．一次能源 C．生物质能源 D．二次能源下列关于太阳能的说法，错误的是()A．太阳能是一次能源 B．太阳能是由核聚变产生的 C．当前我国能源消费以直接利用太阳能为主 D．太阳能是可再生能源“低碳环保”是当今世界的主题，在煤、石油、太阳能中，有可能成为今后理想能源的是；目前核电站一般利用的是(选填“核聚变”或“核裂变”)时产生的能量。太阳能是未来的理想能源，它是清洁的再生能源(选填“可”、或“不可”)；行驶中的太阳能汽车，其太阳能电池将太阳能直接转化为电能，进而再转化为汽车的能。能源是现代社会发展面临的重要课题以下列出的几种能源中，属于新能源的是，属于不可再生能源的是(均填序号)①太阳能②天然气③氢能④石油能量守恒和转化定律与细胞学说、进化论并称19世纪自然科学的三大发现。它的具体阐述是能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，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。虽然总量保持不变，但因为能量的转移或转化具有，所以人们在生活中得养成节能环保得意识，重点推广使用可再生能源。核能(填“是”、“不是”)可再生能源。电能的利用给人类社会的飞速发展带来了极大的优势。很多地方愿意使用电能而不使用一次能源，原因是电能便于和。习近平总书记提出绿水青山山就是金山银山”，倡导保护环境。光伏发电是将转化为电能。核能作为一种新能源，正在逐步被人们开发和利用，核电站是利用核能发电，其核燃料在反应堆内是通过核(选填“裂变”或“聚变”)的方式，把核能转化为电能输送到国家电网，供千家万户使用。“小王路过加油站时闻到了汽油的气味，这是汽油分子作______，汽油属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源；将质量为100kg、初温为20℃的水加热到40℃，水吸收了_____J的热量[c水＝4.2×103J/(kg•℃)]。(2020·辽宁沈阳市·九年级二模)如图甲是风能、光能互补路灯。它是由太阳能电池板、小型风力发电机各自给24V蓄电池充电，LED(发光二极管)灯照明，照明灯由图乙所示装置控制通断。(1)如表是亮度相当的两种灯的相关数据。要使该路灯总发光效果相当于500W白炽灯，它应由_____只LED灯_____联而成。这种灯优点是_____(写出一点即可)；一只LED灯一只白炽灯额定电压24V220V额定功率12W100W(2)当风速为5m/s时，风力发电机的输出功率为40W，在这种风速下，持续光照10h，蓄电池的电能增加了5.76×106J，在这个过程中太阳能电池板发电的平均输出功率是_____W；(3)对于风光互补路灯上的风力发电机和太阳能电池板，下列说法正确的是_____；A．当无风时，风力发电机和太阳能电池板均没有内能B．当夜晚气温为0℃时，风力发电机和太阳能电池板均没有内能C．白天，太阳能电池板产生的电能转化成化学能储存在蓄电池里D．夜晚有风时，风力发电产生的电能储存在蓄电池里(4)如图乙，R是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，Rx为定值电阻，它们和电磁继电器组成自动控制电路来控制电灯，白天灯熄，夜晚灯亮，请你用笔画线代替导线将图中元件组成完整电路。(________)自然界有些能源一旦消耗就很难再生，因此我们要节约能源。下列能源属于不可再生能源的是()A．石油 B．风能 C．水能 D．太阳能关于能源与可持续发展，下列说法正确的是()A．风能、水能和核能都是可再生能源B．核电站是利用原子核裂变所释放的能量来发电C．能量的转化和转移都是有方向的、总量会发生变化D．地球上的地热能和潮汐能都来自太阳(2020·湖北荆州)下列关于能源的说法正确的是()A．煤、石油、天然气属于可再生能源B．煤、石油、天然气属于一次能源C．风能水能、地热能属于不可再生能源D．风能、水能、地热能属于二次能源列关于能量转化与能源，说法不正确的是（）。A．电风扇通过电动机，能将电能转化为风能；B．电磁感应现象中，有其他形式的能量转化为电能；C．地热、天然气、电能都属于二次能源；D．虽然能量是守恒的，但是我们仍需节约能源“北国好风光，尽在黑龙江”，建设人与自然和诺共存的美丽家园，打响蓝天保卫战，能源问题已成焦点，全球能源将发生巨大变革。下列关于能源问题说法正确的是()A.天然气燃烧产生的二氧化碳，不会加剧地球温室效应 B．煤是不可再生的化石能源，它在能源领域重要性有所降低 C．地下石油资源取之不尽用之不竭，可无限开采 D．核电站可完全替代火电站，因为核能是可再生能源泸州新农村建设公共设施安装了大量的太阳能路灯。每当夜幕降临，太阳能路灯同时亮起，这些路灯与控制它的开关之间连接方式是______联的；太阳能是太阳内部______(选填“核聚变”或“核裂变”)反应而来的，它是______(选填“可再生”或“不可再生”)能源。太阳能属于_____(选题“一次”或“二次”)能源，利用太阳能的方式主要有两种，一种是用集热器加热，如某台太阳能集热器在天气晴好时，一天可以吸收5.2×107J的热量，这相当于完全燃烧m3的煤气释放的热量；另一种是用太阳能电池将太阳能转化为．(煤气的热值为4.0×107J/m3) 图为近两个多世纪以来人类能源消耗曲线图，由图可知，自1950年以来，人类能源消耗的情况()A．显著增长B．平稳增长C．稳中有降D．显著减少在“石油、天然气、煤炭、太阳能、核燃料”中，属于可再生能源的是________，现在人们建造的核电站，其能量来自原子核________(选填“裂变”或“聚变”)释放的核能。在国家“光伏扶贫”项目中，小明家安装了太阳能发电系统，白天太阳能电池板发电，向电网提供电能，此过程中太阳能转化为能；中午时段，太阳能电池板的输出电压为500V，输出电流为20A，3h可以为电网提供电能kW•h。可燃冰，石油、煤都属于(选填“可“或“不可”)再生能源。若可燃冰的热值为4×107J/m3，完全燃烧lm3的可燃冰可放出的热量是J，这些热量有60%被水吸收，可把kg的水从20℃加热到80℃．[水的比热容C=4.2×103J/(kg℃)]2019年4月10日，人类发布了首张黑洞照片，为解开星系演化之谜提供了宝贵资枓。(1)质量巨大的天体，像太阳一样，其内部一直发生着核(填“聚变"或“裂变”反应，并(填“吸收"或“释放”)大量的能量，当