资源简介

第十二章 电能 能量守恒定律
课时12.4 能源与可持续发展
1.知道不同形式的能量可互相转化，在转化过程中能量总量保持不变，能量转化是有方向性的。
2.了解可再生能源和不可再生能源的分类。
3.了解利用水能、风能、太阳能和核能的方式。初步了解核裂变与核聚变。
4.认识能源的过度开发和利用对环境的影响，认识环境污染的危害。
一、能量守恒定律
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。
二、能量转移或转化的方向性
1．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。
2．能量耗散：在能量转化过程中流散到周围环境中的内能很难再收集起来重新利用的现象。
3．节约能源的根本原因：在能源的利用过程中，能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上降低了，即从便于利用的能源变为不便于利用的能源。
4．自然界中的宏观过程具有方向性。
三、能源的分类与应用
1．能源的分类
(1)不可再生能源：像煤炭、石油和天然气这类无法在短时间内再生的能源，煤炭、石油和天然气也叫化石能源。
(2)可再生能源：像水能、风能、潮汐能这类在自然界可以再生的能源。
2．我国能源的开发
(1)太阳能发电；(2)水力发电；(3)风能发电；(4)核能发电。
四、能源与社会发展
1．人类利用能源的三个时期：柴薪时期、煤炭时期、石油时期。
2．利用不可再生能源带来的危害
(1)改变大气的成分，加剧气候的变化，如温室效应。
(2)形成“酸雨”，腐蚀建筑物，酸化土壤。
(3)产生光化学烟雾，产生浮尘。
基础过关练
题组一　能量守恒定律　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.(多选)下列关于能量的说法中正确的是 (　　)
A.能量的概念是牛顿最早提出来的
B.能量有不同的表现形式，并可以相互转化，但总量不变
C.伽利略的斜面实验表明了小球在运动过程中某个量是守恒的
D.以上说法均不正确
2.下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是 (　　)
A.高山上滚下的石块越来越快，说明重力势能转化为动能
B.酒精燃烧时，将化学能转化为内能
C.发电机发电时，将机械能转化为电能
D.人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
题组二　能量转移或转化的方向性
3.下列说法中正确的是　 (　　)
A.随着科技的发展，永动机是可以制成的
B.能量守恒表明节约能源是无意义的
C.机械能守恒是自然界遵循的普遍规律
D.能量的耗散反映出自然界宏观过程的方向性
4.关于能量和能源，下列表述正确的是 (　　)
A.能量可以从一种形式转化为另一种形式
B.能量不能从一个物体转移到另一个物体
C.自然界的能量是守恒的，所以人类可以利用的能源永不枯竭
D.能源在利用过程中存在能量耗散现象，这表明自然界的能量不守恒
5.热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象，所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把流散的能量重新收集利用。关于能量的耗散，下列说法中正确的是　 (　　)
A.能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了
B.能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性
C.能量耗散表明，在能源的利用过程中，在可利用的品质上降低了
D.以上说法都不对
6.下列哪些现象属于能量耗散 (　　)
A.利用水流能发电，将水能转化为电能
B.电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能
C.电池的化学能转化为电能
D.火炉把房子烤暖
题组三　能源的分类与应用
7.下列关于能源的说法中，正确的是 (　　)
A.由于能量不会凭空消失，也不会凭空产生，总是守恒的，所以节约能源意义不大
B.煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能
C.节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关
D.水能是不可再生能源
8.目前，共享单车作为绿色出行的交通工具，成为一种时尚。甲、乙两种共享单车都采用了电子锁，车锁内集成了GPS模块与联网模块等，这些模块工作时需要电能。这两种共享单车采用了不同的方式获取电能：甲车靠小型发电机——踩动单车时，线圈在磁场中转动，产生电能，如图1所示；乙车靠车筐底部的太阳能电池板——有光照时，产生电能，如图2所示。这两种共享单车获取电能时，都是把其他形式的能转化为电能。关于它们的能量转化，下列说法中正确的是 (　　)
A.都是把机械能转化为电能
B.都是把光能转化为电能
C.甲车把机械能转化为电能，乙车把光能转化为电能
D.甲车把光能转化为电能，乙车把机械能转化为电能
题组四　能源与社会发展
9.下列供热方式最有利于环境保护的是 (　　)
A.用煤作为燃料供热
B.用石油作为燃料供热
C.用天然气或煤气作为燃料供热
D.用太阳能灶供热
10.CO2气体有个“怪脾气”，它几乎不吸收太阳的短波辐射，大气中CO2浓度增加，能使地表温度因受太阳辐射而上升；另外，它还能强烈吸收地面红外热辐射，阻碍了地球周围的热量向外层空间的排放，使整个地球就像一个大温室一样。因此，大气中CO2浓度的急剧增加会导致气温的逐步上升，使全球气候变暖。这种大气中以CO2为主的气体产生的效应称为 (　　)
A.光热效应
B.光电效应
C.光气效应
D.温室效应
答案全解全析
4　能源与可持续发展
基础过关练
1.BC　能量的概念最早是焦耳提出的，选项A错误；根据能量守恒定律知选项B正确；伽利略的斜面实验表明了小球在运动过程中某个量是守恒的，选项C正确，D错误。
2.D　高山上滚下的石块运动得越来越快，说明动能越来越大，是重力势能转化为动能的结果，选项A说法正确；酒精燃烧时，酒精的化学能转化为内能，选项B说法正确；发电机发电时，把机械能转化为电能，选项C说法正确；太阳能是太阳内部发生轻核聚变而向外辐射的能量，太阳能并不是凭空产生的，选项D说法错误。
3.D　根据能量守恒定律和能量转移和转化具有方向性可知，永动机是不可能制成的，选项A错误；虽然能量是守恒的，但可利用的能源不断减少，节约能源意义重大，选项B错误；机械能守恒是有条件的，这个定律不是自然界遵循的普遍规律，选项C错误；自然界中宏观过程具有方向性，能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性，选项D正确。
4.A　根据能量守恒定律可知，能量可以从一种形式转化为另一种形式，也可以从一个物体转移到另一个物体，选项A正确，B错误；自然界的能量是守恒的，但在利用能源的过程中存在能量耗散现象，所以人类可以利用的能源不可能永不枯竭，选项C、D错误。
5.C　能量不能凭空产生，也不能凭空消失，能量耗散的过程中总的能量是守恒的，但是在能源的利用过程中，能量向品质低的大气内能转变，即在可利用的品质上降低了，选项A、B、D错误，C正确。
6.D　能量耗散是指其他形式的能转化为内能，最终分散在周围环境中无法重新收集并加以利用的现象，若转化为的是能够重新收集并加以利用的能量，则不能称为能量耗散。本题中的电能、光能都可以重新收集并加以利用，故A、B、C中现象不能算能量耗散。火炉把房子烤暖是使燃料的化学能转化成内能并流散在周围的环境中，内能无法重新收集并加以利用，是能量耗散，故选D。
7.B　高度可用的能量会转化为不能利用或不易利用的能量，所以这样会减少可利用资源的数量，因此应该节约能源，故A错误；煤、石油、天然气等是化石燃料，是由古代动植物的遗体转化来的，而动植物体内的能量最初都可以追溯到太阳能，故B正确；加强发展科技，提高能源的利用率，可以更多地节约能源，故C错误；水具有循环性，水能属于可再生能源，故D错误。
8.C　甲车靠小型发电机——踩动单车时，线圈在磁场中转动，产生电能，故是将机械能转化为电能；乙车靠车筐底部的太阳能电池板——有光照时，产生电能，故是将光能转化为电能。故A、B、D错误，C正确。
9.D　煤、石油、天然气等燃料的利用，使人类获得大量的内能，但由于这些燃料中含有杂质以及燃烧不充分，使得废气中含有的粉尘、一氧化碳、二氧化硫等污染了大气，而太阳能是一种无污染的能源，应大力推广，故选D。
10.D　大气中CO2浓度的增加，会导致温室效应，故D正确。

展开更多......

收起↑