初中物理人教版九年級全冊第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展第1節(jié)能源“衡水杯”一等獎

能源能源是能夠提供能量的物質資源。通過本節(jié)的學習清楚能源的分類及核能、太陽能的相關問題?！绢}文1】最近國家出臺了許多有關新能源開發(fā)與利用的政策，以保護環(huán)境．下列各組能源中，均為不可再生能源的是（）A．核能、水能、天然氣B．太陽能、地熱能、石油C．電能、地熱能、風能解析：A、核能、天然氣是不可再生能源，水能是可再生能源，故A錯誤；B、石油是不可再生能源，太陽能、地熱能是可再生能源，故B錯誤；C、電能是二次能源，由其它能量轉化而來，地熱能、風能是可再生能源，故C錯誤；D、煤、石油、天然氣都是不可再生能源，故D正確；答案:D【題文2】2023年我國核能技術取得重大突破，鈾利用率提升60倍．我國已經探明的鈾資源從大約只能使用50年到70年變成了足夠用上3000年．關于核能的獲得，下列說法中正確的是（）A．核反應堆是原子核裂變時，在極短時間內釋放出大量核能的裝置B．在核電站的反應堆中發(fā)生的是可控制的核聚變C．核電站是使核能轉化為內能，再通過汽輪發(fā)電機轉化為電能的裝置D．當原子核內部變化時會釋放出巨大的能量，核裂變和核聚變是獲得核能的兩種方式解析：核能是人們在近幾十年里發(fā)現(xiàn)和利用的新能源，雖然各種物質的原子里都有原子核，但在通常情況下并不能釋放能量，只有當原子核發(fā)生改變--裂變和聚變時才伴隨巨大的能量變化．核電站和原子彈都是利用裂變的鏈式反應釋放出巨大能量的原理制成的，其中在核電站中鏈式反應的速度和規(guī)模是人為控制的，而原子彈的裂變過程是不加控制的；氫彈是利用輕核的聚變制成的，目前還不能實現(xiàn)人為控制反應速度．A、核反應堆是利用原子核裂變的鏈式反應產生的能量，其過程是可控的，因此不是極短時間內釋放出大量內能，故A錯誤；B、在核電站的反應堆中發(fā)生的是可控核裂變，這種反應稱為鏈式反應，故B錯誤；C、核電站發(fā)電的過程是將核裂變產生的核能轉化為內能，再通過汽輪發(fā)電機轉化為電能，故C正確；D、目前人類利用核能的兩種方式是核裂變和核聚變，即是利用了原子核內部發(fā)生變化時釋放出的巨大的能量，故D正確答案：CD【題文3】人類利用太陽能的實質，是將太陽能轉化為其他形式的能量．如圖畫出了太陽能三種轉化的方框圖．其中橢圓表示轉化的裝置或物體，菱形表示由太陽能所轉化的另一種能量形式．請在圖中的三個空白處填入相關的文字．解析：光熱轉換是指把太陽能轉化為內能，比如太陽能熱水器可以通過光熱轉換把太陽能轉化為水的內能．光電轉換是指把太陽能轉化為電能，比如太陽能電池可以把太陽能轉化為電能．光化轉換是指把太陽能轉化為化學能，比如綠色植物的生長是將太陽能轉化為化學能儲存在體內．答案：陽能電池②進行光合作用的植物③內能【總結】1能源的分類一次能源可再生能源水能、生物質能太陽能、風能、地熱能、潮汐能不可再生能源煤、石油、天然氣、核能二次能源煤氣、電能、酒精、汽油、柴油、液化石油氣、沼氣同一能源可屬于不同的能源類型，例如。水能既屬于一次能源，也屬于可再生能源，還屬于常規(guī)能源，這是因為劃分的角度不同。從其產生的方式可分為一次能源和二次能源。①一次能源：從自然界直接獲取的能源叫一次能源，如水能、風能、太陽能。②二次能源：無法從自然界直接獲取，必須通過一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源，如電能。從能源是否可再生的角度可分為可再生能源和不可再生能源。①可再生能源：可以在自然界里源源不斷地得到的能源，如水能、風能、生物質能。②不可再生能源：越用越少，不可能在短期內從自然界得到補充的能源，如化石能源、核能根據能源利用的早晚，又可把能源分為常規(guī)能源和新能源。①常規(guī)能源：如煤、石油、天然氣等人類已經利用了多年的能源叫常規(guī)能源。②新能源：核能、太陽能、地熱能是人類近期利用的能源，稱為新能源按生成年代分為化石能源和生物質能。①化石能源：像煤、石油、天然氣，是千百萬年前埋在地下的動植物經過漫長的地質年代形成的，所以稱為化石能源。②生物質能：由生命物質提供的能量稱為生物質能，如木材、草類、肉類等。2核能（1）核能：質子、中子依靠強大的核力緊密地結合在一起，一旦使原子分裂或聚合，就可能釋放出驚人的能量，這就是核能（2）核裂變：重核分裂成質量較小的核，釋放出核能的反應稱為核裂變。應用：原子彈、核電站的能量都來源于核裂變。（3）核聚變：較輕的原子核結合稱為較重的原子核的一種反應。應用：氫彈是利用核聚變原理制造的已匯總威力比原子彈還要大的核武器。（4）核電站①構成：核反應堆是產生核反應的裝置，是核電站的核心。核反應堆一般由鈾棒（核材料）、減速劑、控制棒、冷卻劑、熱交換器和屏蔽物（水泥）等組成。②原理：核材料在反應堆內部發(fā)生核反應產生內能；用石墨或其他材料制成的減速劑使核反應產生的中子減速以提高很裂變的效率；控制棒的下部為阻擋中子的材料，用來控制鏈式反映的速度，如果希望加快反應速度就把控制棒拉出來一點，希望降低反應速度咋推進控制棒；冷卻劑在反應堆中循環(huán)以將熱量帶入熱交換器；水在熱交換器中被加熱成為蒸汽并輸出用于推動汽輪機，再帶動發(fā)電機發(fā)電。③能量轉換：核能----水和水蒸氣的內能----蒸汽機的機械能----電能3.太陽能利用太陽能的三種方式太陽能轉化為內能太陽能熱水器太陽能轉化為電能太陽能電池太陽能轉化為化學能植物進行光合作用太陽能的優(yōu)點完全清潔、無污染、并且取之不盡、用之不竭太陽能的缺點太陽能太分散，收集和轉換系統(tǒng)過于龐大，因而造價高；隨氣候、季節(jié)變化，不穩(wěn)定，轉換率低【練習題】1．下列能源中屬于可再生能源的是()A.太陽能B.石油C.天然氣D.煤炭2.下列能源屬于不可再生能源的是（）A.風能B.水能C.太陽能D.核能3.為解決能源危機,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,開發(fā)利用新能源是當務之急,太陽能是一種新能源,它屬于________(填“可再生”或“不可再生”)能源;核電站是利用核能(新能源)發(fā)電的,目前核電站的核反應堆中發(fā)生的是人工可以控制的核________(填“聚變”或“裂變”).4.我市建有全國沿海最大的太陽能電站,太陽能電池將太陽能直接轉化為()A.內能B.化學能C.電能D.機械能5.在常規(guī)化石能源非常緊缺的今天，核能受到越來越高度的重視，如今美國電力的21%是來自核電．核電站的大體組成如圖所示，核材料在原子反應堆中發(fā)生核反應產生大量的熱能，冷卻劑將這些熱能帶到熱交換器將水變成水蒸汽，水蒸氣推動蒸汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，最終實現(xiàn)了核能到電能的轉換．請在下面的空格中填上適當的內容：（1）核電站是利用核__________，從能源的分類來看，核能是屬于_______．（填“一次能源”或“二次能源”）（2）發(fā)電機發(fā)電時是讓線圈在_________中旋轉而產生電流，這種現(xiàn)象在物理學中稱之為____現(xiàn)象．（3）核電站所需的核能是利用原子核_________（填“裂變”或“聚變”）所產生的．該變化是________．（填“可控”或“不可控”）（4）如果核電站每年需要50t的核燃料，而同等規(guī)模火電站每年需要6×106t的煤炭．則6×106t的煤炭完全燃燒放出的熱量是_______J（煤炭的熱值為3×107J/kg）．（5）核電站的核廢料具有_______性，對環(huán)境會造成相當大的危害，因此要將核廢料深埋到人跡稀少的沙漠地帶，同時如何在開發(fā)新能源，又注意環(huán)境的保護，是人類面臨的一大課題．【參考答案】AD可再生裂變C5.（1）能一次能源（2）磁場電磁感應（3）裂變可控（4）×1017（5）放射；解析：（1）核電站是利用核能為人類提供服務的，從能源的分類來看，核能是直接從自然界獲取的，所以屬于一次能