人教版 初中九年级物理全册 第22章 第4节《能源与可持续发展》知识点精讲
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第22章 第4节《能源与可持续发展》
一、《能源与可持续发展》 知识点
煤和石油燃烧时生成的主要污染物是粉尘和有害气体。
未来的理想能源必须满足以下四个条件：
① 必须足够丰富，可以保证长期使用；
② 必须足够便宜，可以保证多数人用得起；
③ 相关技术必须成熟，可以保证大规模使用；
④必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。
解决能源紧张的途径：由于人类的生存和发展使得能源的消耗量持续增长，因此人类必须不断地开发和利用新能源，同时增强节能意识，不断提高能源的利用率，这是目前解决能源紧张的重要途径。
从石油中提炼出汽油，内燃机把能源中储备的化学能转化为汽车的机械能、内能。
这些机械能、内能无法再转化回可以被利用的能源。
用电器将电能转化为内能、光能、机械能多种形式的能后，这些能量无法再变回能源。
能量的转化和转移具有方向性，有些能量可以利用，有些则不能。
我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。
化石能源通过燃烧转化为内能，相当一部分内能没有被有效利用。
汽车尾气造成空气污染和城市热岛效应。
燃料燃烧产生的大量二氧化碳，加剧了地球的温室效应。
燃料燃烧还生成二氧化硫、氮氧化物、粉尘和一氧化碳等有害物质。
1．提高能源的利用率，减少在能源使用中对环境的破坏。
2、发展新的理想能源
不可再生能源：
化石能源、核能等能源会越用越少。
可再生能源：
太阳能、风能、水能等可以在自然界里源源不断地得到 。
练习
1．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．①②③④ B．②③④①
C．②①③④ D．①③④②
2．下面有关能量转移和转化的说法中正确的是( )
A．热量只能从高温物体转移到低温物体上
B．热量只能从内能大的物体向内能小的物体转移
C．能量释放在任何时候都是有益的[来源:学+科+网]
D．由能量守恒定律可知，任何能源所释放的能量都可以完全有效地利用
3．在倡导“低碳生活”的时代，以下能源在开发和利用中对环境污染和破坏作用最小的是()
A．太阳能 B．煤炭
C．石油 D．天然气
4．下列说法中正确的是( )
A．原子核在常温下就能发生轻核聚变
B．太阳的能量来自大量的氘核的裂变
C．能量在转化的过程中总量保持不变，并且存在方向性
D．煤、石油、天然气都属于可再生能源
5．氢弹是利用原子核________(填“裂变”或“聚变”)在瞬间释放出巨大能量的一种武器；自然界中能量的形式有很多，其中“水能”属于________(填“可再生”或“不可再生”)能源．
6．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________为其他形式，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．能源是人类社会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)．
7．下列能源属于可再生能源的是( )
A．石油 B．风能
C．天然气 D．核能
8．图示为某市空气中PM2.5的来源分布图．PM2.5是指直径小于等于2.5 μm的颗粒物，其在空气中浓度越高，就代表空气污染越严重．为减少PM2.5排放量，改善空气质量，下列措施不可取的是( )
A．植树造林，增大城市绿地面积
B．开发使用太阳能、核能等新能源
C．加大火力发电投入，扩大火力发电规模
D．推行城市公共自行车系统，打造绿色交通
9．下列说法正确的是( )
A．任何能量都可以无条件地被人类利用
B．内能也可以从低温物体转移到高温物体
C．能量的转移和转化都具有方向性
D．在能量的转移和转化过程中，能量的总量可能会减少
10．关于能量与能源，下列说法错误的是()[来源:Z,xx,k.Com]
A．能量的转化、能量的转移，都是有方向性的
B．人类在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响
C．化石能源、水能、核能，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源
D．可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向
11．小明对“能源与可持续发展”这一章进行了总结性反思，其中正确的是( )
A．能量是守恒的，不会有能源危机
B．能量转化和转移具有方向性
C．核电站不会产生任何污染
D．太阳能只能转化成电能和内能
12．“五一”期间，爸爸和小华开车从济南到德州的中国太阳谷旅游，为了准确到达目的地，路上爸爸打开了GPS全球定位仪(如图甲所示)．在中国太阳谷(如图乙所示)，小华亲身感受到了太阳能的广泛应用．关于GPS全球定位仪和太阳能，下列说法正确的是( )
A．GPS全球定位仪通过超声波实现定位功能，太阳能属于不可再生能源
B．GPS全球定位仪通过电磁波实现定位功能，太阳能属于不可再生能源
C．GPS全球定位仪通过超声波实现定位功能，太阳能属于可再生能源
D．GPS全球定位仪通过电磁波实现定位功能，太阳能属于可再生能源
13．能源家族中：①柴薪；②煤炭；③石油；④天然气；⑤水能；⑥风能；⑦太阳能；⑧地热能等，在大量耗用各种能源时，会造成空气污染的有________；会造成水土流失和沙漠化的是________．
14．太阳能是人类取之不尽、用之不竭的、清洁的________(填“可”或“不可”)再生能源．“阳光动力2号”飞机运行中的全部能耗都是利用太阳能电池板为其提供的，为确保“阳光动力2号”飞机着陆时的能见度，飞机上安装了16盏LED着陆灯，每盏着陆灯的功率只有10 W(其光照强度相当于200 W的白炽灯)．如果着陆过程需要10分钟，则每盏LED着陆灯着陆过程消耗的电能是________J.
15．娄新高速已于2012年12月16日正式通车，娄底西出口的100盏风光互补路灯成了一道靓丽的风景，如图．风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中．为了节能该路灯采用LED灯照明．下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率．
太阳能电池板 | 风力发电机 | 蓄电池 | LED灯 | ||||
电池板的[来源:Z&xx&k.Com] 总面积 | 0.5 m2 | 最大限 制风速 | 12.0 m/s | 电池 容量 | 150 Ah | 额定 电压 | 24 V |
光电转 化效率 | 20% | 最大输 出功率 | 400 W | 额定 电压 | 12 V | 额定 功率 | 60 W |
(1)能源的种类繁多，太阳能和风能都属于________．
A．不可再生能源 B．可再生能源
C．化石能源 D．二次能源
(2风力发电机利用风力发电时，是将________能转化为电能．
(3)当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1 000 W时，太阳能电池板的输出功率为多少？
(4)这100盏该型号风光互补路灯，每天正常工作10 h，一个月消耗多少电能？如果用火力发电供电，则一个月需要消耗煤炭多少千克？(已知火力发电时，发1度电需煤400 g，一个月以30天计)
1．C 2.A 3.A 4.C
5.聚变 可再生
6.转化 转移 太阳能 石油
7．B 8.C 9.C 10.C 11.B
12.D 13.①②③④ ①
14.可 6 000
15.(1)B (2)风
(3)P输出＝1 000 W/m2×0.5 m2×20%
＝100 W；
(4)100盏该型号风光互补路灯的总功率：
P＝100×60 W＝6 000 W＝6 kW，
一天消耗的电能：
W＝Pt＝6 kW×10 h＝60 kW·h，
一个月用电：
W总＝60 kW·h×30＝1 800 kW·h；
∵发1度电需煤400 g，
∴需要煤的质量：
m＝W总×400 g/(kW·h)
＝1 800 kW·h×400 g/(kW·h)
＝720 000 g＝720 kg.
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