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(共30张PPT)
第1节　能源利用的现状和面临的挑战
第2节　新能源的发展
物理 九年级全册 人教版
【知识要点】
1．人类利用能源的历程
(1)能源：能提供________的物质资源。
能量
2．能源的划分
(1)化石能源：远古时期埋在地下的动植物形成的，包括______、________、__________。 　
(2)可再生能源：_______在短期内从自然界得到补充的能源。
(3)不可再生能源：________在短期内从自然界中得到补充的能源。
(4)一次能源：可以直接从___________获取的能源，如煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能等。
(5)二次能源：无法从_________直接获取，需要消耗_______能源才能得到的能源，如________、_______、________、_________等。
煤
石油
天然气
可以
不能
自然界
自然界
一次
电能
汽油
柴油
煤油
3．能源利用面临的挑战
(1)人口增长，经济发展，能源消耗量_______，化石能源________。　
(2)燃料燃烧造成的污染日益严重。
增长
有限
4．核能
裂变 聚变
定义 质量较大的原子核分裂为较小原子核的过程 质量很小的原子核结合成较大原子核的过程
是否可以控制 利用核反应堆控制链式反应的速度 目前，核聚变速度还不能人为控制
应用 核电站、原子弹 氢弹
5.太阳能
(1)太阳能：在太阳内部，氢原子核在超高温下发生__________，释放出巨大的核能。
(2)太阳能的利用：目前直接利用太阳能的方式有两种，一种是用集热器把水等物质加热，另一种是用_______________将太阳能转化为电能。
聚变
太阳能电池
【随堂小练】
1．下列各事物中，不属于能源的是(　　)
　　　　　　　　　　　　
A．长江的水 B．汽油机
C．天然气 D．地下热水
B
2．下列能源，属于化石能源的是(　　)
A．煤炭 B．太阳能
C．风能 D．地热能
A
3．通过聚变获得核能的是(　　)
A．氢弹 B．原子弹
C．核电站 D．核潜艇
A
4．(1)发生热传递时热量只能由高温物体传递给低温物体；(2)电烙铁工作时放出的热量很难再转化为电能。以上两个事实说明能量的转化和转移具有(　　)
A．任意性 B．方向性
C．单一性 D．不确定性
B
5．获取核能有两条途径——重核的裂变和轻核的聚变。如图所示，甲图属于______变；乙图属于______变。
裂
聚
6．我国的运载火箭技术世界领先，火箭发动机常利用液氢作为燃料，液氢通过电解水得到，可知其属于_________能源。卫星上宽大的太阳能电池板可将太阳能转化为______能。
二次
电
【易错警示】
常规能源是指已经大规模生产和广泛利用的能源，而新能源是指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源。
核裂变可以人为控制，核聚变不能人为控制。
【名题引路】
如图所示，为了形象描述核能的获得，两位同学分别画了一张利用核能途径的原理图。其中图甲表示的是______；图乙表示的是________。
裂变
聚变
点拨：核裂变是指由较重的原子核变成较轻的原子核的核反应，核聚变是指由较轻的原子核变成较重的原子核的核反应。
能源现状及挑战
1．(2024·黔东南模拟)新能源纯电动汽车是以车载电源为动力，将电源的电能转化为机械能，驱动电动机带动车轮行驶的，电能属于(　　)
A．一次能源 B．二次能源
C．可再生能源 D．不可再生能源
B
2．(多选)在下列有关能或能源的讨论中，你认为错误的是( )
A．人类社会面临能量危机，总有一天能量会被消耗殆尽
B．很多传统能源已走向枯竭，但我们可以开发新的能源
C．煤、天然气、电都属于一次能源
D．焦炭、蒸汽、电都属于二次能源
AC
3．传统燃油汽车排放的尾气是大气污染的主要来源，提供传统燃油的化石能源属于_______再生能源。为节能减排，国家正大力发展电动汽车，电动汽车所用的电能是________(填“一次”或“二次”)能源。
不可
二次
新能源
4．关于原子、原子核和核能，下列说法正确的是(　　)
A．原子由质子和电子组成
B．原子核只有相互结合时才能释放核能
C．原子核只有分裂时才能释放核能
D．核能是一次能源
D
5．光伏发电站的推广实现了将__________能转化为电能；太阳能属于_____________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
太阳
可再生
6．(2024·广州)了解能源分类对实现能源可持续发展有重要的意义。下列能源既是来自太阳辐射的能源，又属于可再生能源的一组是(　　)
A．煤炭、沼气 B．石油、潮汐能
C．风能、水能 D．柴薪、天然气
C
7.(2024·毕节模拟)如图甲所示的装置被称为“人造太阳”，有望成为世界上第一个投入运营的聚变示范堆，图乙是核聚变时的情景。下列关于“人造太阳”的理解不正确的是(　　)
A．“人造太阳”核变时的污染较小
B．“人造太阳”将是一种新型能源
C．“人造太阳”通过裂变获得核能
D．“人造太阳”通过聚变获得核能
C
8．(多选)2023年4月12日，我国自主研发有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403 s，对加快实现核聚变发电具有重要意义。下列关于核能利用的说法，正确的是( )
A．我国具有完全自主知识产权的核电技术电站“华龙一号”利用的是可控核裂变
B．氢弹利用不加控制的核裂变放出巨大能量
C．原子弹利用核聚变放出巨大能量
D．太阳利用内部氢原子核发生聚变放出巨大能量
AD
9．(2024·烟台)核能是一种_____________(填“可再生”或“不可再生”)能源。我国在核能利用方面取得了巨大成就，其中具有完全自主知识产权的“华龙一号”核电站是通过_________(填“核裂变”或“核聚变”)发电；我国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”是通过__________(填“核裂变”或“核聚变”)释放巨大的能量。
不可再生
核裂变
核聚变
10．太阳能是___________(填“可再生”或“不可再生”)能源，具有安全、清洁等优点。小付家里的太阳能热水器水箱内盛有100 kg水，在太阳照射下水温从20 ℃上升到70 ℃，则水吸收的热量为___________J。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]　
可再生
2.1×107
11．随着世界性能源危机的日益加剧，一向为人们所唾弃的垃圾也身价倍增，变成了能源再生的“宝库”。利用垃圾的一种方式就是将垃圾填埋后，通过厌氧发酵产生沼气，这些沼气燃烧，产生高温燃气，推动汽轮机转动，汽轮机驱动发电机来发电。
(1)根据上面的短文，请你将垃圾发电过程中的能量转化填写完整。
(2)垃圾填埋后产生的沼气是一种________(填“可再生”或“不可再生”)能源。利用垃圾发电与传统的垃圾填埋处理方法相比有哪些优点(写出一条)：_______________________。
可再生
节约能源或减少污染等
12．(2024·铜仁一模)推进生态文明建设，是全面建设小康社会的迫切需要。贵州省各市区已着力推进生态文明城市建设并大力提倡用新能源汽车代替燃油汽车。为此，各地积极倡导“讲文明，树新风，共建和谐沿河县城”的理念，并号召市民“低碳环保，从我做起，从身边小事做起”，共同推进生态文明建设。
(1)燃油汽车以“汽油”燃料为主，请回答“汽油”属于什么能源？
(2)请结合材料，并从物理学的角度提出两条合理低碳环保做法。
答：(1)汽油是从石油中提炼出来的，属于化石能源或不可再生能源。
(2)低碳环保的做法有：出行尽量乘坐公共交通工具，减少私家车的使用；节约用水，做好垃圾分类；多植树造林，增大绿化面积；使用节能电器，养成随手关灯的习惯；夏天空调温度不要调得太低，冬天空调温度不要调得太高。(共16张PPT)
第3节　跨学科实践：为节约能源设计方案
物理 九年级全册 人教版
1．随着生活水平的不断提高，家用电器种类越来越多，电能的消耗量也逐渐增大。实践小组对家庭用电情况产生了研究兴趣，并进行了调查研究。
任务一：小组成员对各自家庭2024年下半年的用电情况进行了调研，并制作了所调查家庭下半年每月平均电费统计表，表格如下。(电费价格不变)
月份 7 8 9 10 11 12
电费/元 90 80 50 76 68 86
任务二：分析表中数据可以获取的信息是________________________
___________________________(写出一条即可)。
任务三：节约能源应从点滴做起，请你提出一条节约用电的措施：_______________________________________(合理即可)，并说明理由：_____________________________________。　
9月份的用电量最低，
7月份的用电量最多等信息
用电器不用时不要处于待机状态
待机状态下用电器也会消耗电能
月份 7 8 9 10 11 12
电费/元 90 80 50 76 68 86
2．某学习小组开展了“设计隔热节能房屋”跨学科实践活动。
【活动目的】结合材料学等学科知识，为房屋选择合适的隔热材料，完成隔热节能房屋的设计。
【活动方案】
(1)学习小组为了比较材料的隔热性能，找到厚度相等的三种材料，制成大小、形状和结构均相同的房屋模型。用白炽灯光模拟太阳光，房屋位置如图甲所示，将温度传感器分别放在房屋模型______(填“内”或“外”)部的相同位置。闭合白炽灯开关，每隔1 min，同时测量三个房屋模型的温度。
内
(2)图甲中三个小屋的摆放位置不合理，原因是
________________________________________________________。
(3)优化实验方案后进行实验，温度传感器的示数变化情况如图乙所示。根据图像分析，学习小组应选择__________做房屋的隔热材料。
三个房屋与白炽灯的距离不同，光照强度不同
泡沫板
3．电动汽车是未来汽车的一种发展方向，由于受电池技术的限制，混合动力汽车是一种较好的过渡产品。某油电混合动力汽车相关信息如图甲所示，工作原理如图乙所示，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机就会启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，该汽车所受阻力与车速的关系如图丙所示，在某次测试中，测试前蓄电池已储存的电能为1×108 J，测试中全部由内燃机提供能量，汽车以50 km/h的速度水平匀速行驶了1 h，同时蓄电池的电能增加了25%，求：
(1)当该汽车制动刹车时，驱动电机会反转变为发电机给蓄电池充电，发电机的原理是_____________，产生的电能是由汽车的______能转化而来的。
(2)在该次测试中，所用燃料的热值为4.5×107 J/kg，测试过程中消耗了10 kg燃料，则汽车牵引力做的功是___________J，内燃机的效率是_________。(忽略蓄电池和驱动电机的能量损失)
电磁感应
机械
2×108
50%
人们在生产生活中都会使用各种能源。让我们制订出一个优化家庭能源使用的具体方案。
【项目分析】
1．首先应该了解家庭使用能源的具体情况，然后有针对性地提出优化方案，分析它的______性和______性。
有效
可行
【项目实施】
任务一　调查家庭使用能源的情况
2．小明调查了自己家庭上月能源使用状况。请你帮他完成下表：
其中能源所需费用比较多的是_______，是____________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
汽油
不可再生
名称 主要用途 使用量 单价 总价/元
电能 家用电器、照明 265 kW·h 0.5元/kW·h
液化气 烧饭做菜 53 m3 2.75元/m3
汽油 小汽车用油 47 L 7.5元/L
太阳能 热水器 / / /
132.5
145.75
352.5
任务二　选取优化对象与确定改进方法
3．为了节约用电，小明家新安装了一台容积为0.5 m3的太阳能热水器，加满水后，经过4 h阳光的照射，水温由原来的20 ℃升高到了56 ℃。则在这4 h内水吸收了__________________J热量，若这些热量由电能提供，至少耗电______kW·h。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]。与其它形式的能量相比，太阳能具有的优点是_________________________________。
7.56×107
21
太阳能无污染，节约能源(省钱)
任务三　制定与检验设计方案
方案一　给房屋加保温层
4．物理兴趣小组的同学们从市场上选择了三种常见的保温隔热材料进行研究，材料相关信息如表所示。
小滨同学的家在陕北，他打算给自建房外墙安装保温材料，因为陕北冬季气温很低且年降水量少，所以他选择外墙保温材料时应优先考虑_________(填“传热系数”或“吸水性”)(注：传热系数越大，保温性能越差)，所以他选择表格中的____号保温材料比较合适。
传热系数
Ⅰ
方案二　为家庭用车提建议
5．新型油电混合动力汽车在启动或低速行驶时，内燃机并不工作，动力电池通过驱动电机向车轮输送能量；当踩刹车时，有部分能量通过驱动电机反转为发电机向蓄电池充电，实质上是机械能转化为______能，再转化为_______能；当高速行驶或动力电池能量消耗过大时，内燃机才开始工作，既可以向车轮提供动力，也可以同时带动电机发电，给动力电池充电。使用混合动力汽车的优点是___________(只答一点)。假设一辆发动机效率为30%的燃油汽车一年消耗燃油400 kg，改为油电混合动力后将效率从30%提高到40%，每年可以节省汽油___________kg。
电
化学
节能环保
100
【展示交流】
6．在220 V的家庭电路中，一只功率为11 W的节能型日光灯的亮度相当于60 W的白炽灯灯泡的亮度。如果小明家用4只11 W的日光灯代替4只60 W的白炽灯，按每月30天、每天用电5 h计算，一个月可以节省_________kW·h电能。若节约的能量由烟煤完全燃烧提供，则最少可节约____________kg烟煤(已知烟煤的热值约为3×107 J/kg)。
29.4
3.528(共18张PPT)
第二十一章 电磁波及其应用
第二十二章　能源与可持续发展
章末复习
物理 九年级全册 人教版
贵州高频考点训练
考点1　电磁波
1．(2024·铜仁模拟)WiFi是一种短距离无线网络通信技术，为无线上网提供了极大的方便。WiFi传递信息是利用(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　
A．电磁波 B．超声波
C．次声波 D．红外线
A
2．电磁波家族信息如下图所示。其中，无线电波的频率范围在1×104～3×1011 Hz之间，以下说法正确的是(　　)
A．微波不属于无线电波
B．在真空中，X射线的传播速度比无线电波大
C．X射线的频率比无线电波的高
D．X射线的波长比无线电波的长
C
3．电磁波与我们人类息息相关，某城市广播电台发射的电磁波的频率为500 MHz，该电磁波的波长是______m。(电磁波速度取3×108 m/s)
0.6
考点2　信息通信
4．关于信息传递，下列说法正确的是(　 　)
A．光在光导纤维内壁上多次折射传递信息
B．手机通话是利用超声波传递信息
C．北斗卫星是通过电磁波传递信息
D．电磁波在空气中的传播速度是340 m/s
C
5．(2024·湖北)我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星，架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近(如图所示)，采用了反射率更高的镀金钼丝天线。下列说法不正确的是(　　)
A．鹊桥号利用声波进行信号传输
B．鹊桥二号利用电磁波进行信号传输
C．镀金钼丝天线反射的信号传播速度为3×108 m/s
D．信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短
A
6．5G移动通信是利用____________传递信息的。未来5G网络将和光纤一道成为信息社会最重要的基础设施，其中光纤通信是利用光在光导纤维中多次__________将信息传到远方。
电磁波
反射
考点3　能源
7．(2024·贵州)“华龙一号”核电机组是中国核电技术走向世界的“国家名片”。它发电时利用了核裂变释放的是下列哪种能量(　　)
A．核能 B．动能 C．光能 D．势能
A
8．(2024·湖南模拟)能源的利用和可持续发展一直是国际瞩目的前沿问题，根据你学习到的相关知识，请判断以下正确的选项是(　　)
A．电能是一次能源
B．太阳释放的能量主要是核裂变产生的
C．水力发电是将水的机械能转化为电能
D．煤、石油、天然气都是可再生能源
C
9．(2024·厦门模拟)2024年政府工作报告中提出，要大力发展新能源和可再生能源，推进清洁能源的利用。下列能源中，可以用如图所示的阴影部分表示的是(　　)
A．潮汐能 B．石油
C．天然气 D．核能
A
10．(2024·陕西)“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
11．(2024·山西)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，用电低峰时，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．用电低峰时，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
12．(多选)关于能源与可持续发展，下列说法中正确的是( )
A．化石能源是一次能源
B．核电站发电时，发生的核反应是核裂变
C．化石能源是不可再生能源，核能、风能、水能、太阳能是可再生能源
D．能量在转化过程中是守恒的，因此不需要节约能源
AB
13．(2024·河北)风电的开发可以有效助力我国实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。张北—雄安特高压交流输变电工程投运后，实现了“张家口的风点亮雄安的灯”。从能源的视角来看，“张家口的风”属于_________(填“可再生”或“不可再生”)能源，它实际上来源于_______能。我国自主研发的单个陆上风电机组功率可达107 W，这样一个风电机组在此功率下稳定工作______min产生的电能，相当于200 kg焦炭完全燃烧放出的热量。焦炭的热值为3.0×107 J/kg。
可再生
太阳
10
14．(2024·西宁)如图所示是在青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈市建成的熔盐塔式储能光热电站，是我国光热发电技术的重大突破。四周的定日镜将太阳光反射到中央的吸热塔，塔内的低温液态熔盐吸热升温，形成的高温液态熔盐被输送到蒸汽发生器，水吸收热量产生高温水蒸气，推动汽轮发电机组发电。在蒸汽发生器中水通过_________的方式增大内能，光热电站将太阳能最终转化为______能。如果光热电站每天产生的电能是1.44×1012 J，这相当于完全燃烧______吨煤放出的热量(q煤＝3×107 J/kg)。
热传递
电
48
15．(2024·安顺模拟)如图所示是新农村建设中一道靓丽的风景——风光互补路灯。“有风无光”时利用叶片转动发电，“有光无风”时利用太阳能电池板发电，二者皆备时均能同时发电，并日夜蓄能。请回答：
(1)该路灯两种发电方式的能量转化？
(2)从物理学的角度说说这种风光互补路灯有哪些优点？(答出一条即可)。
答：(1)两种发电方式的能量转化：叶片转动发电的过程中，将机械能转化为电能；太阳能电池板将太阳能转化为电能。
(2)该路灯的优点：清洁无污染(能源可持续)。

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