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(共16张PPT)
第二节　跨学科：能源的开发与利用
【知识要点】
1.人类对能源的利用
(1)可长期提供或___________的能源属于可再生资源。
(2)一旦消耗就___________的能源属于不可再生能源。
(3)能源的大量开发和使用，会造成环境污染与生态破坏，开发和利用核能成为人类获取能量的一个新途径。
可再生
很难再生
2.开发核能与重视核安全
(1)核裂变是较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应。
(2)核聚变是较轻的原子核结合成为较重的原子核的一种核反应。氢弹就是利用核聚变原理制造的。
(3)核能发电可缓解能源危机，是人们和平利用核能的一个重要方面。目前，世界上已经利用___________原理建成了很多核能发电站。
核裂变
3.开发新能源
(1)太阳能：目前，人们主要采用光转化为______、光转化为______的方式来开发、利用太阳能。
(2)风能：我国风能储量很大，分布面广，风能资源的开发和利用对于保护环境、调整能源结构具有重要意义。
(3)其他新能源：地热能、潮汐能、氢能。
电
热
【随堂巩固】
1.如图所示是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花。花盆表面的太阳能电板在光照下，产生电流驱动电动机，使小花左右摆动。下列有关该小花摆动过程中能量转化的描述正确的是( )
A．叶片将光能转化为化学能进行储存
B．电流驱动电动机过程，是将电能转化为机械能
C．太阳能电板将太阳能转化为化学能
D．小花摆动，是将机械能转化为电能
B
2.“绿色”的含义包括“绿化城市、绿色生活、绿色消费、人与自然和谐发展”等内容。需要从我做起，从身边的小事做起。下列做法中不符合“绿色”理念的是( )
A．提倡使用一次性木筷、餐巾纸，方便卫生
B．废旧电池回收后集中处理
C．人走不忘关电灯，手洗不忘关龙头
D．同学间发电子贺卡代替赠纸质贺卡
A
【易错判断】
1.潮汐能是可再生能源。( )
2.风能是不可再生能源。( )
3.核电站是利用核聚变发电的。( )
4.化石能源的广泛使用，大大加剧了地球的温室效应。( )
5.太阳内部不停地发生核裂变，释放出巨大的核能。( )
√
×
√
×
×
1. 下列能源：①水能、②风能、③核能、④太阳能、⑤天然气、⑥生物质能、⑦煤、⑧地热能、⑨石油、⑩电能，其中属于可再生能源的是______________；属于不可再生能源的是____________。(均填序号)
能源与社会
①②④⑥⑧
③⑤⑦⑨
2. (2024·内江中考)以下能源形式中，属于清洁型能源的是( )
A.煤 B．石油 C．焦炭 D．太阳能
D
能源与环境
3. (2024·烟台中考)节约资源和保护环境是我国的基本国策，2024年5月13日至19日为全国节能宣传周，主题是“绿色转型，节能攻坚”。下列叙述不符合节能环保要求的是( )
A.重复使用节能环保购物袋，减少使用一次性用品
B．短距离上下楼不乘电梯，尽量减少电梯使用
C．公共建筑夏季室内空调温度设置一般不低于26 ℃
D．手机充完电后，不必拔下充电器
D
4. 我国在新能源开发与利用方面走在了世界前列，为全球环境保护作出了较大贡献。下面所列举的项目中，不属于开发新能源措施的是( )
A.太阳能发电 B．风力发电
C．和平利用核能 D．燃煤发电
D
开发新能源
5. (2024·山西中考)近年来风能和太阳能发电逐渐增多。为增加供电稳定性，需要储能系统进行调节。研究发现可利用“深井拉铁”技术储存电能，还能实现废旧矿井的再利用。如图所示，用电低谷时，电动机利用多余电能将重物提升至高处；用电高峰时，重物下降带动发电机发电。下列说法正确的是( )
A.风能和太阳能都属于不可再生能源
B．用电低谷时，重物上升，机械能转化为电能
C．用电高峰时，重物下降，电能转化为机械能
D．重物质量一定，井越深，能储存的电能越多
D
6. (2024·陕西中考)“玲珑一号”是我国研发的新一代小型核电机组，它利用如图所示的核反应释放的能量来发电。下列说法正确的是( )
A.该核反应是核裂变
B．太阳内部发生的也是这种核反应
C．核能属于可再生能源
D．原子核是由中子和电子组成的
A
7. 波浪蕴含着巨大的能量，如果将波浪具有的能量充分利用，将会节省大量的煤炭、石油等资源。波浪具有能量，它属于________(填“可再生”或“不可再生”)能源。波浪发电装置如图所示，它将波浪具有的________转化为______。
可再生
机械能
电能
8. 下列关于核能的说法正确的是( )
A．核能是原子内部的化学反应释放出来的能量
B．目前核电站是利用可控核裂变过程中释放的核能
C．原子弹利用核聚变释放能量
D．氢弹利用核裂变释放能量
B
混淆裂变和聚变的应用(共16张PPT)
第三节　跨学科：材料的利用与开发
【知识要点】
1.人类早期对材料的利用
(1)我们把直接取自自然界的材料称为天然材料，而由人工合成的材料称为人造材料。
(2)材料的发展也为科学技术的发展提供了物质基础。
2.导电性材料的利用与开发
(1)根据材料的导电性能，材料可分为导体、__________及绝缘体三大类。
(2)金属材料是导电性能较好的导体；绝缘体的电阻很大，常常被用来隔离带电物体；半导体材料的导电性能介于导体与绝缘体之间，具有一些特殊的物理性质。
(3)半导体材料可制成二极管、三极管等半导体元件和集成电路。半导体二极管具有单向导电性，半导体三极管可用来放大电信号。
半导体
3.开发新材料
(1)超导材料：在一定低温条件下，呈现出电阻降为零以及完全排斥外部磁场的性质的材料。可用来实现远距离大功率输电和交通工具的无摩擦运行。
(2)纳米材料：合成材料的基本单元大小限制在1～100 nm范围内的材料。纳米材料在力、热、声、光、电、磁等方面表现出许多特殊的性能。
【随堂巩固】
1.插排俗称延长线插座，是每个家庭必备的用品，图中所标材料属于导体的是( )
A．插排的塑料外壳
B．导线的橡胶皮
C．插排的金属插头
D．按钮开关的外壳
C
2.如图所示，碳纳米管是一种具有特殊结构的材料，具有良好的导电性、导热性能，被巨大的压力压扁后，撤去压力，碳纳米管能立即恢复原状。根据上述信息判断，碳纳米管可以用来制作( )
A．电线的外皮
B．火箭外壳
C．家用门窗
D．高铁的减震装置
D
【易错判断】
1.导电能力介于导体和绝缘体之间的物体叫超导体。( )
2.纳米是一个长度单位，符号是nm。( )
3.超导材料可以制成电热器。( )
4.手机芯片的主要材料是超导体。( )
5.可采用密度小、硬度高的新材料来制作飞机。( )
×
√
×
×
√
1. 数千年来，寻找和开发新材料造福社会是人类的核心追求之一。半导体材料的应用促进了科技日新月异的发展，这意味着人类已经步入了( )
A．石器时代 B．青铜器时代
C．铁器时代 D．“硅器”时代
D
材料与社会
2. (2024·陕西中考)航母的阻拦索在拦停高速运动的飞机时，要承受巨大冲力，绳索会伸长至原长的1.2倍以上，逐渐吸收舰载机降落时的巨大能量，最后恢复原状。另外，阻拦索要承受战时起火等极端情况，还要防止铁磁性颗粒吸附混入绳索内，发生磨损。关于制造阻拦索的材料应具备的物理属性，下列说法不正确的是( )
A.硬度大 B．弹性好
C．熔点高 D．磁性强
D
3. 高压输电网中的铁架与导线之间必须用绝缘材料连接，由于长期暴露在室外，要求这种材料的性质相当稳定。下列最适合用作这种材料的是( )
A．铝合金 B．橡胶
C．干木材 D．陶瓷
D
材料的导电性
4. 如图所示是LED灯带，LED灯是由________材料制成的，灯带中的LED灯是串联后通过电源适配器接入照明电路的。将一只LED灯接在电池两端后不亮，对调电池正、负极后LED灯亮了，说明LED灯具有__________性。
半导体
单向导电
5. (2024·广西中考)关于超导材料，下列说法正确的是( )
A.是绝缘体材料
B．是半导体材料
C．常温常压下电阻为零
D．用来输电可减少电能损耗
D
开发新材料
6. 关于纳米材料，下列说法正确的是( )
①纳米材料可大大提高材料的强度和硬度
②纳米材料可提高材料的磁性
③纳米材料能制作高贮存密度的量子磁盘
④纳米机器人“医生”能进入人体杀死癌细胞
⑤纳米技术是大尺度范围内的科学技术
A．①②③④⑤ B．②③④
C．②③④⑤ D．①②③④
D
7. (2024·常州中考)某大学研究团队研制出一种新型陶瓷材料，弹性好、韧性好(不易断裂)、绝缘性好、隔热性好、耐高温。这种材料不宜用来制作( )
A.沙发垫 B．电工手套
C．消防服 D．炒菜锅
D
8. (2024·长沙中考)研究人员利用秸秆、稻壳中的植物纤维与水泥发生反应，研制出一款新型板材，这种板材具有密度小、强度高、防火耐烧、隔热性能好等特性。请选择该板材的某一特性，并结合该特性，说出它的用途(不能与示例完全相同)。
示例：隔热性能好，用作建筑外墙的保温层。
解答：____________________________________________。
防火耐烧，用于制作防火门(其余答案合理均可)(共24张PPT)
第一节　能量的转化与守恒
【知识要点】
1.能量不但可从一个物体转移到其他物体，而且可从一种形式转化为其他形式。
2.地球上的能量主要来源于_________，生命活动离不开太阳能。
3.能量既不会消灭，也不会创生，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，而能量的总量____________。
4.能量的转移与转化具有_________性。
太阳
保持不变
方向
5.在能量转移和转化的过程中，输出的有用能量与输入总能量之比称为能量转化效率，通常用百分率表示。
6.在所有的能量利用过程中，能量损耗不可避免。我们可利用现代科技尽量减少能量的损耗，提高能量利用效率。
【随堂巩固】
1.2024年5月，嫦娥六号搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，与该过程能量转化方式相同的是( )
A.热机做功冲程 B．钻木取火过程
C．水力发电过程 D．物体上抛过程
A
2.小宇上网查阅资料时浏览到一则消息：某电力科技有限公司声称研发出一款“突破能量守恒定律”的电机组。该公司官网中描述这一技术为“一种电容补偿式自循环发电系统”，下列有关该装置的分析正确的是( )
A.根据能量守恒定律，该装置会一直运转下去
B．如果没有能量及时补充，该装置最终会停止运行
C．该发电技术突破了能量守恒定律，证明能量可以不守恒
D．不靠任何能量补充，该装置可实现发电量巨大提升
B
【易错判断】
1.物质所具有的能量和物体所处的运动形式相对应。( )
2.各种形式的能量都可以相互转化。( )
3.用电器工作时将电能转化为其他形式的能。( )
4.摩擦起电时将电能转化为机械能。( )
5.太阳能电池工作时将太阳能转化为化学能。( )
6.能量守恒的物体机械能一定守恒。( )
√
×
√
×
×
×
1. 下列实例中各具有什么能？
(1)被举高的重物：____________。
(2)弯曲的弓箭：____________。
(3)行驶的汽车：_______。
(4)熔化的铁水：_______。
(5)能燃烧的煤块：_________。
重力势能
多种形式的能量
弹性势能
动能
内能
化学能
2. 人类的生活离不开能量，并且使用的能量种类多样，如：①电能、②太阳能、③化学能、④核能。下列是生活中用到的一些器具或生产工具，其中分别用到了哪种能量，均填入序号。
(1)太阳能热水器____。(2)煤气灶____。
(3)电冰箱____。(4)原子弹____。
②
③
①
④
3. 下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是( )
A．燃料燃烧时发热
B．用热水袋取暖
C．钻木取火
D．电动机带动水泵把地下水送到地面
B
能量的转移与转化
4. 指出下列现象中能量转化或转移的情况。
(1)煤炭燃烧：_____________________。
(2)植物进行光合作用：______________________。
(3)电热毯发热：__________________。
(4)飞驰的流星拖着一条发光的尾巴：______________________。
(5)水力发电：________________________。
化学能转化为内能
太阳能转化为化学能
电能转化为内能
机械能转化为内能
机械能转化为电能
5. 有关能量守恒定律，下列说法正确的是( )
A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化
B．能量守恒定律只适用于能量的转化过程
C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律
D．按照能量守恒定律，宇宙中的能量总和永远不会增减
D
能量守恒定律
6. (2024·贵阳阶段练习)(多选)如图所示是小芳学了能量守恒定律后设计的一个小蒸汽轮机，下列说法正确的是( )
A.管口的“白气”是水蒸气液化形成的
B．如果没有能量补充，轮子最终会停下
C．蒸汽的内能转化为轮子的机械能
D．轮子的转动说明永动机是可以实现的
ABC
7. (多选)下列关于能量转移和转化的方向性的说法正确的是( )
A．在自然界中不是所有的能量都能被利用
B．电取暖器辐射到房间里的热量可以再利用
C．自然条件下不同温度的物体发生热传递时，热传递的方向只能是从高温物体到低温物体，不会相反
D．汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来，再作为汽车行驶的动力
AC
能量转移与转化的方向
8. 荡秋千的小明在荡起一定高度以后，让秋千自由摆动，每次上升的高度逐渐减小，最终停下来，下列说法正确的是( )
A．在此过程中机械能守恒
B．能量在逐渐消失
C．只存在动能和重力势能的相互转化
D．机械能最终转化为内能，且总的能量守恒
D
能量守恒与机械能守恒相混淆
9. 某款太阳能背包，前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列关于该太阳能背包的说法错误的是( )
A.太阳能电池板可将太阳能转化为电能
B．蓄电池放电时，将电能转化为化学能
C．给手机充电时，将电能转化为化学能
D．小风扇工作时，将电能转化为机械能
B
10. 下列有关能量转化和守恒的说法正确的是( )
A．用电器通电工作时，将其他形式的能转化为电能
B．氢氧化钠与盐酸反应是放热反应，该反应将内能转化为化学能
C．植物光合作用合成有机物，说明能量可以创生
D．“既要马儿跑，又要马儿不吃草”违背了能量守恒定律
D
11. 如图所示为一款创意节能灯。将海水存放到中间的容器，然后利用太阳光照射升温，使海水的内能______，海水蒸发后由侧壁回流到淡水收集装置中。蒸发后残留的盐水会与内置的铜、锌电极板发生化学反应，使LED灯发光，该装置发电过程将______能转化为____能，再由LED灯转化为光能。
增大
化学
电
12. (2024·黔西南州阶段练习)用两块铜片、热电偶、电动机(带风扇)组成一个电路，铜片1插在90 ℃热水中，铜片2放在空气中，如图所示，半分钟左右风扇发生转动，这就是温差发电现象。温差发电的实质是____能转化为电能。温差发电______(填“遵守”或“不遵守”)能量守恒定律。
内
遵守
13. (2024·铜仁二模)某公司宣布，其研发的新一代人形机器人已经推出，新款人形机器人采用了更强大灵活的电动设计，动作范围超过人类，并配备了升级的夹持器，能灵活搬运物品，它代表了人形机器人技术的巨大飞跃，有望在10年内投入实际运用。
(1)机器人在水平地面搬着重物来回移动的过程中对重物是否做功？
(2)功能越强大的机器人零部件也会更多，质量也会更大，这样在向高处搬运的过程中会大大增加机器人的能耗，导致效率
不高，请你从能量转化的角度分析机器人能量利用效率
不高的原因，并提出合理的解决方法(一条即可)。
答：(1)由于机器人在水平地面搬着重物来回移动的过程中，在机器人对重物施加的作用力方向上没有移动距离，所以机器人在水平地面搬着重物来回移动的过程中对重物不做功。
(2)①机器人能量利用效率不高的原因：机器人质量比较大，要克服自身重力做功较多，导致能量利用效率不高。合理的解决方法：选用密度小的合金材料来制作机器人的各个部件，减少机器人在搬运货物过程中克服自身重力所做的功，从而提高机器人的能量利用效率。
②机器人能量利用效率不高的原因：机器人零部件之间克服摩擦力做功较多，导致能量利用效率不高。合理的解决方法：在机器人各部件之间涂抹润滑油，减少因克服摩擦做功而损失的能量，从而提高机器人的能量利用效率。

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