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(共42张PPT)
第一部分　教材复习篇
第十三单元　能源　能量　效率
　　教材链接：人教版物理九年级第二十二章　能源与可持续发展，1
课时。
　　1. 通过复习能量的来源，了解能源的分类，从能源的开发和利用的角度
体会可持续发展的重要性，形成节约能源的意识。
2. 通过复习能量的转化，能解释生活中常见的能量转化实例，会分析能
量流向图，发展利用能量转化和守恒分析问题的意识。
3. 通过复习能量转化的效率，了解其定义，利用公式进行简单的运算，
了解提高效率的方法，体会科技发展对人类社会的推动作用。
　　1. 完成任务一（指向目标1）
2. 完成任务二（指向目标2）
3. 完成任务三（指向目标3）
会分类——能源
【例1】整理书本内容，完成下列表格。
概念 举例
一次能源
二次能源
可再生 能源 风能、水能、太阳能、地热
能
可以直接从自然界获得的能源
化石能源、风能、水能、太阳
能、地热能、核能
无法从自然界直接获取，必须
通过消耗一次能源才能得到
电能
可以短期内从自然界得到补充
的能源
风能、水能、太阳能、地热能
概念 举例
不可再生
能源 不能在短期内从自然界得到补充
的能源 化石能源、核能
解析：明确一次能源、二次能源、可再生能源、不可再生能源的定义，能对
常见的能源进行分类，了解它们的来源。
不能在短期内从自然界得到补充
的能源
化石能源、核能
【例2】获取核能有两条途径 和 ，目前核电站是利
用 来获得核能的，如 （选填“甲”或“乙”）图所示。
（1）图丙中是核辐射标志的是 。
核聚变　
核裂变　
核裂变　
甲　
C　
（2）若将核污水排入大海，你认为会对海洋环境造成怎样的影响？略
略（言之有理即可）
（3）太阳能是万物生长的主要能量来源，它实际上是利用太阳内部发
生 （选填“核裂变”或“核聚变”）释放的核能。
核聚变　
解析：核能的来源主要是核裂变（原子弹）和核聚变（氢弹），核电站是利
用核裂变的链式反应来获取能量，核电站产生的核废料会对环境造成严重污
染，因此必须合理处理核废料。图甲为核裂变反应，图乙为核聚变反应。太
阳内部每时每刻都在进行核聚变反应，太阳能实际上是太阳内部发生核聚变
释放的核能。
会分析——能量转化
【例3】人类利用太阳能的实质是将太阳能转化为其他形式的能，下面是太
阳能的来源及转化框图。请对应填写图中序号处的物理术语：① ；
② ；③ ；④ 。
聚变　
光热转换　
太阳能电池　
化学能　
解析：①太阳能来自原子核的核聚变。②太阳能集热器可以通过光热转换把
太阳能转化为水的内能。③光电转换是通过太阳能电池把太阳能转化为电
能。④植物通过光合作用把太阳能转化为化学能。
【例4】我国太阳能和风能发电规模均为世界第一，太阳能和风能均属
于 能源，但它们也有不稳定的缺点，为消纳电网富余电能，减少
能源浪费，我国大力推动储能建设。
可再生　
（1）蓄电池储能，本质是将电能转化为 能储存起来。
解析：太阳能和风能均属于可再生能源，能从自然界源源不断地获取。蓄电
池储能，本质是将电能转化为化学能储存起来，在需要用电的时候，再将化
学能转化为电能。
化学　
（2）“压缩空气储能”，即利用压缩机将空气压缩储存到容器中（需要时
再利用高压空气驱动发电机发电），本质是把电能转化为 能储存。
解析：“压缩空气储能”，即利用压缩机将空气压缩储存到容器中，气体被
压缩时内能增大，所以本质是把电能转化为内能储存。
内　
（3）“重力储能”，方案如图，利用水泵将水从山下抽到山顶（需要时再
用山顶水库中的水发电），本质是把电能转化为 能储存。若抽水消
耗的电能为E1，放水发电得到的电能为E2，则E2 （选填“＞”“＝”
或“＜”）E1。
机械　
＜　
解析：“重力储能”，利用水泵将水从山下抽到山顶，需要消耗电能，电能
转化为水的机械能，本质是把电能转化为机械能储存。若抽水消耗的电能为
E1，放水发电得到的电能为E2，由于能量的损失，消耗的电能不可能全部转
化为水的机械能，放水发电时，水的机械能不能全部转化为电能，则E2＜
E1。
【例5】（2023·广州中考）某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化
为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电。对如图方框中能量形式判
断正确的是（　C　）
A. 甲是“电能” B. 乙是“太阳能”
C. 丙是“电能” D. 丁是“机械能”
C
解析：太阳能电池工作时将太阳能转化为电能。太阳能电池给蓄电池充电时
将电能转化为化学能。蓄电池放电时将电能转化为其他形式的能量。路灯工
作时将电能主要转化为光能。
太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供
电，其能量转化过程如下：太阳能→电能→化学能→电能→光能。故C正
确，ABD错误。
会计算——能量转化的效率
【例6】（2025·广州中考改编）图a所示的电热加湿器，其内部结构及电路简
图如图b。通电后，发热电阻R使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环
境湿度。已知水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）、密度为1.0×103 kg/m3、
沸点为100 ℃。
（1）完成下面的能量流向图。
（2）若消耗电能1.2×104 J，可使加热仓内3.0×10－5 m3的水从20 ℃加热至
沸腾，求：
①加热仓内水吸收的热量；
②电热加湿器的加热效率。
电能
水吸收的内能和散失的
内能
解：①水的质量m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×3.0×10－5 m3＝0.03 kg，
水吸收的热量Q吸＝c水m（t2－t1）＝4.2×103 J/（kg·℃）×0.03 kg×（100
℃－20 ℃）＝10 080 J；
②电热加湿器的加热效率η＝＝＝84％。
解析：由能量流向图发现：电热加湿器消耗了电能，转化成为水吸收的内能
和散失的能量。水吸收的能量，根据公式Q＝cm（t2－t1）计算。能量的转化
效率是有用的能量与消耗的总能量的比值。
【例7】在工地上，“塔吊”是常见的一种起重设备，如图所示的是“塔
吊”的示意图。假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有：额定电压380 V， 额
定功率38 kW。在一次吊起重物时，电动机正常工作20 s，把重物吊起20 m。
请你：（g取10 N/kg）
（1）完成下面的能量流向图。
电能
机械能
内能
（2）求出该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能。
解：由于电动机正常工作，消耗电能的功率等于额定功率，即P＝38 kW＝
3.8×104 W，工作时间t＝20 s，所以电动机消耗的电能W总＝Pt＝3.8×104
W×20 s＝7.6×105 J；
（3）该起重设备如果这次吊起重物的机械效率为80％，则被吊重物的质量为多少吨？
解：因为η＝＝，即80％＝，
解得G＝3.04×104 N，m＝＝＝3 040 kg＝3.04 t。
解析：能量流向图中电动机消耗了电能，转化成了对人类有用的机械能和散
失的内能，由于电动机正常工作，消耗的电能是W＝Pt，有用的机械能是提
升物体所产生的机械能W＝Gh，计算出来即可。
1. （2025·广州南沙区一模）“中国环流三号”首次实现原子核和电子温度
均突破1亿摄氏度，其能量产生原理与太阳发光发热相似，因此被称为新一
代人造太阳。下列有关太阳的研究说法正确的是（　C　）
A. 在太阳内部氢原子核在超高温下发生裂变，释放出巨大的核能
B. 太阳辐射的可见光、红外线和紫外线在真空中传播速度不同
C. 太阳是人类的“能源之母”，煤、风能等能源都间接来自太阳能
D. 太阳能是未来的理想能源之一，是不可再生能源
C
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2. （2024·广东广雅中学二模）如图，两个圆圈表示两种能源分类方式，下
列能源中，属于A处所表示的能源的是（　B　）
A. 电能 B. 风能
C. 化石能源 D. 现代核电厂利用的核能
B
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3. 关于能源和能源的利用，下列说法错误的是（　B　）
A. 目前人类社会使用的能源主要是化石能源
B. 由于我国煤和石油的储量非常丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不
重要
C. 钻木取火技术开启了人类以柴薪为主要能源的时代
D. 人类的生存离不开能源，社会的进步和美好生活是以消耗大量能源为代价的，我们要珍惜能源
B
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4. （2025·广州黄埔区一模）共享单车不需要额外接通电源充电，是由于车
筐底部有太阳能发电板给单车的蓄电池充电，当有用户用手机扫二维码的时
候，由蓄电池为智能电子锁供电，电子锁依靠电磁铁实现自动解锁。根据以
上信息，下列说法正确的是（　C　）
A. 太阳能发电板将电能转化为化学能
B. 蓄电池为智能电子锁供电的过程中，蓄电池将电能转化为化学能
C. 共享单车扫码后就能开锁是利用了电磁波进行远程操作
D. 电磁铁的工作原理是电磁感应
C
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5. 全太阳能动力汽车部件工作的大致流程如图所示，下列说法正确的是
（　A　）
A. 储能环节，将电能转化为化学能
B. 图中某个环节的工作效率可达100％
C. 控制送电环节，将电能转化为机械能
D. 光电转换环节，将电能转化为太阳能
A
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6. 阅读短文，回答问题。
核能的利用
　　在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越多的重视，核材料在
核反应堆中发生核反应产生大量的内能，冷却剂将这些热能带到热交换器将
水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电
能的转换。
（1）核反应堆中发生的能量转化形式是 ；蒸汽轮
机中发生的能量转化形式是 ；发电机的能量转化
形式是 。
核能转化为蒸汽内能　
蒸汽内能转化为机械能　
机械能转化为电能　
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（2）核电站所需的核能是利用原子核 （选填“裂变”或“聚
变”）所产生的。
（3）核电站使用过的核废料，它具有 ，会对人和其他生物造成
伤害，一般深埋在人烟稀少的地方。
裂变　
放射性　
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7. 汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，这些内能无法自动
地转化为汽车的机械能，这种现象说明自发的能量转化过程是有一定
性的，但在能量的转化和转移过程中，能的总量 （选填
“不断减少”“保持不变”或“不断增加”）。
解析：汽车在刹车过程中，机械能可以转化为地面和轮胎的内能，这些内能
无法自动地转化为汽车的机械能，说明能量转化过程有方向性。在能量的转
化和转移过程中，能的总量保持不变。
方
向　
保持不变　
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8. 某公司风电、光电、水电、火电、储能多向发力，公司全面投产后预计年
发电量可达60亿度。某县光电400 MW项目只是该公司的一部分。下列说法
正确的是（　D　）
A. “度”是电功率的单位，“MW”是电功的单位
B. 60亿度即6×106度，400 MW即4×104 W
C. 利用煤炭进行火力发电时，只要注意节约不浪费，发电效率可以达到
100％，并且不会对环境造成任何污染
D. 风能、水能、太阳能可以从自然界中不断获得，属于可再生能源
D
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9. （2025·广州花都区一模）下列关于能源的说法正确的是（　C　）
A. 电能属于一次能源
B. 核能和地热能都是来自太阳辐射的能源
C. 涉及热现象的能量转化和转移过程是有方向性、不可逆的
D. 在太阳内部，氢原子核在超高温下发生裂变，释放出巨大的能量
C
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解析：电能是由一次能源经过加工转换而成的能源产品，属于二次能源，如
火力发电是将煤炭等一次能源的化学能转化为电能，水力发电是将水的机械
能转化为电能等，故A错误；核能是通过核反应从原子核释放的能量，它来
自地球内部的核燃料，与太阳辐射无关；地热能是地球内部蕴藏的热能，是
地球形成时产生的，也不是来自太阳辐射，故B错误；热现象的能量转化和
转移过程具有方向性，例如热量只能自发地从高温物体传递到低温物体，而
不能自发地从低温物体传递到高温物体；能量在转化过程中也会有一部分以
热的形式散失到周围环境中，无法再完全转化为其他形式的能量，所以是不
可逆的，故C正确；在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨
大的能量，而不是裂变，故D错误。故选C。
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10. （2025·广州白云区一模）如图是核电站发、电的工作情况，下列关于核电
站和核能的描述中，正确的是（　D　）
D
A. 核电站发电的能量转化：核能→机械能→
内能→电能
B. 启动核裂变反应的粒子是中子，中子带
正电
C. 核能是可再生能源
D. 核反应堆是通过可控核裂变释放核能的
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解析：核电站发电的能量转化是核能→内能→机械能→电能，A错误；中子
不带电，B错误；核能是不可再生能源，核裂变原料是不可再生的，C错误；
核反应堆是通过可控核裂变释放核能，D正确。
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11. 近几年来，我国大力推广新能源汽车，某款电动汽车（如图所示）以60
km/h的速度在水平路面上匀速直线行驶了80 km，所受的牵引力为720 N，耗
电6.48×107 J。请完成下列问题：
（1）我国大力推行电动汽车，主要是为了减少 。（填字母）
A. 大气污染 B. 光污染
C. 水污染 D. 噪声污染
A　
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（2）电动汽车匀速直线行驶80 km牵引力所做的功是多少？
解：电动汽车匀速直线行驶80 km，牵引力所做的功：W＝Fs＝720 N×
80 000 m＝5.76×107 J；
（3）上述行驶过程中，电动汽车的效率是多少？（保留到0.1％）
解：电动汽车的效率：η＝＝≈88.9％；
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（4）有一款与它外形、重力均相同的汽油车，在相同路面上以60 km/h的速
度匀速直线行驶80 km，牵引力所做的有用功相同。若该汽油车的效率为
25％，需要消耗多少千克汽油？（q汽油＝4.5×107 J/kg）
解：由η＝可得，消耗汽油完全燃烧释放的热量：Q放＝＝＝
2.304×108 J，由Q放＝mq可得，要消耗汽油的质量：m＝＝＝5.12 kg。
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1. C　2.B　3.B　4.C　5.A
6. （1）核能转化为蒸汽内能　蒸汽内能转化为机械能　机械能转化为电能　
（2）裂变　（3）放射性
7. 方向　保持不变
解析：汽车在刹车过程中，机械能可以转化为地面和轮胎的内能，这些内能
无法自动地转化为汽车的机械能，说明能量转化过程有方向性。在能量的转
化和转移过程中，能的总量保持不变。
参考答案
8. D
9. C 解析：电能是由一次能源经过加工转换而成的能源产品，属于二次能源，如火力发电是将煤炭等一次能源的化学能转化为电能，水力发电是将水的机械
能转化为电能等，故A错误；核能是通过核反应从原子核释放的能量，它来
自地球内部的核燃料，与太阳辐射无关；地热能是地球内部蕴藏的热能，是
地球形成时产生的，也不是来自太阳辐射，故B错误；热现象的能量转化和
转移过程具有方向性，例如热量只能自发地从高温物体传递到低温物体，而
不能自发地从低温物体传递到高温物体；能量在转化过程中也会有一部分以
热的形式散失到周围环境中，无法再完全转化为其他形式的能量，所以是不
可逆的，故C正确；在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨
大的能量，而不是裂变，故D错误。故选C。
10. D
解析：核电站发电的能量转化是核能→内能→机械能→电能，A错误；中子
不带电，B错误；核能是不可再生能源，核裂变原料是不可再生的，C错误；
核反应堆是通过可控核裂变释放核能，D正确。
11. （1）A
解：（2）电动汽车匀速直线行驶80 km，牵引力所做的功：W＝Fs＝720
N×80 000 m＝5.76×107 J；
（3）电动汽车的效率：η＝＝≈88.9％；
（4）由η＝可得，消耗汽油完全燃烧释放的热量：
Q放＝＝＝2.304×108 J，
由Q放＝mq可得，要消耗汽油的质量：
m＝＝＝5.12 kg。

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