現(xiàn)代文閱讀Ⅰ把握共性之“新”打通應(yīng)考之“脈”第五章電能與能源的可持續(xù)發(fā)展第二節(jié)能源的利用方式第三節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與守恒第四節(jié)能源與環(huán)境[學(xué)習(xí)目標]

1．知道能量有多種形式，知道能量守恒定律及其轉(zhuǎn)化是有方向性的，能解釋相關(guān)自然現(xiàn)象．2．能對能源的使用和環(huán)境保護提出自己的觀點，會用能量守恒、能量轉(zhuǎn)化方向性相關(guān)的證據(jù)證明自己關(guān)于環(huán)境保護的觀點，提出有創(chuàng)意的改進建議．3．通過上網(wǎng)查詢，了解如何保護環(huán)境、節(jié)約能源，完成與能源和可持續(xù)發(fā)展相關(guān)的調(diào)研報告并進行交流，具有力所能及的節(jié)約能源、保護環(huán)境的自覺行為．必備知識·自主預(yù)習(xí)儲備知識點一能源的利用方式1．化石能源包括：石油、煤炭、_________等．2．新能源包括：水能、風(fēng)能、_________、核能等．此外，還有生物質(zhì)能、_________、海洋能、氫能、_________等能源．天然氣太陽能地?zé)崮芸扇急R點二能量的轉(zhuǎn)化與守恒1．各式各樣的能量：自然界中存在不同形式的能量，有機械能、______、電能、電磁能、核能、化學(xué)能．2．能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移：能量的存在形式多種多樣，不同形式的能量可以相互______．3．能量守恒：能量既不會____________，也不會____________，它只能從一種形式______為其他形式，或者從一個物體______到別的物體；在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中其總量______．內(nèi)能轉(zhuǎn)化憑空產(chǎn)生憑空消失轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移不變4．能量轉(zhuǎn)化(轉(zhuǎn)移)的方向性在自然界的一切______過程中，能量的轉(zhuǎn)化(轉(zhuǎn)移)都是有_________的，但都不違反____________定律．提醒

能量守恒定律是自然界最普遍、最重要、最可靠的規(guī)律之一，物體間可以發(fā)生能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，但總能量不變，任何事物都不可能違背能量守恒定律．自發(fā)方向性能量守恒知識點三能源與環(huán)境1．可再生能源和不可再生能源(1)______、______、天然氣等在短期內(nèi)不可以再次得到，一旦利用了就很難或者不能再次得到的能源，稱為____________能源．(2)水能、風(fēng)能、潮汐能等能夠在短期內(nèi)重新形成的或者循環(huán)利用的能源，稱為_________能源．煤炭石油不可再生可再生2．能源與環(huán)境能源開發(fā)對環(huán)境的影響(1)對______環(huán)境的影響．(2)對______環(huán)境的影響．(3)對______環(huán)境的影響．大氣生態(tài)居住3．環(huán)境保護的三個主要方面(1)防治_______________的污染．(2)防止_______________的破壞．(3)保護______環(huán)境．生產(chǎn)和生活建設(shè)和開發(fā)自然體驗

思考辨析(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)(1)煤炭、石油等常規(guī)能源是取之不盡用之不竭的． (

)(2)熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體． (

)(3)石子從空中落下，最后停止在地面上，說明機械能消失了． (

)(4)用太陽灶燒水是太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能． (

)×××√煤炭、石油和天然氣的全球探明儲量：煤炭約10萬億噸、石油約816億噸、天然氣約495億噸．按照目前的消耗量，石油、天然氣大約可再使用50年；煤炭大約可使用240年．所以我們需要開發(fā)新能源，你知道有哪些新能源嗎？關(guān)鍵能力·情境探究達成提示：太陽能、風(fēng)能、核能、生物質(zhì)能等．考點1能量守恒定律的應(yīng)用1．對能量守恒定律的理解(1)能量守恒定律是支配整個自然界運動、發(fā)展、變化的普遍規(guī)律，熱力學(xué)第一定律、機械能守恒定律都是能量守恒定律的具體體現(xiàn)．(2)各種形式的能在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中總能量守恒無需任何條件，而某種或幾種形式能的守恒是有條件的．例如，系統(tǒng)(物體)機械能的守恒條件是只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功．(3)能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)使人們進一步認識到，任何一部機器，只要對外做功，就要消耗能量，都只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而不能無中生有地創(chuàng)造能量．不消耗能量，卻可以源源不斷地對外做功的機器(第一類永動機)是不可能制成的．2．能量守恒定律的表達式(1)E初＝E終．(2)ΔE增＝ΔE減．3．自然界中的宏觀現(xiàn)象具有方向性(1)能量耗散：燃料燃燒時一旦把自己的熱量釋放出去，就不會再次自動聚集起來供人類重新利用．(2)能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的自發(fā)變化過程具有方向性．【典例1】如圖甲、乙是某類潮汐發(fā)電的示意圖．漲潮時開閘，水由通道進入海灣水庫蓄水，待水面升至最高點時關(guān)閉閘門(見圖甲)．當(dāng)落潮時，開閘放水發(fā)電(見圖乙)．設(shè)海灣水庫面積為5.0×108m2，平均潮差為3.0m，一天漲落潮兩次，發(fā)電的平均能量轉(zhuǎn)化率為10%，則一天內(nèi)發(fā)電的平均功率約為(ρ水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg)(

)A．2.6×104kW B．5.2×104kWC．2.6×105kW D．5.2×105kW√甲

乙思路點撥：先求出重力勢能的變化，再分析轉(zhuǎn)變成了多少電能，最后根據(jù)平均功率的定義求出．

規(guī)律方法

運用能量守恒定律解題的基本思路[跟進訓(xùn)練]1．(源自人教版教材改編)某地區(qū)常年有風(fēng)，風(fēng)速基本保持在4m/s，該地區(qū)有一風(fēng)力發(fā)電機，其葉片轉(zhuǎn)動可形成半徑為10m的圓面，若保持風(fēng)垂直吹向葉片，空氣密度為1.3kg/m3，風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率為20%．現(xiàn)用這臺風(fēng)力發(fā)電機給一水泵供電，使水泵從地下10m深處抽水，水泵能將水抽到地面并以2m/s的速度射出，出水口的橫截面積為0.1m2，水的密度為1×103kg/m3，水泵及電機組成的抽水系統(tǒng)的效率為80%，重力加速度取10m/s2，則下列說法正確的是(

)A．該風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)電功率約為12.8kWB．每秒鐘水流的機械能增加400JC．風(fēng)力發(fā)電機一天的發(fā)電量可供該水泵正常工作約2.4hD．若風(fēng)速變?yōu)?m/s，則該風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)電功率變?yōu)樵瓉淼?倍√

考點2能源的分類與應(yīng)用1．地球上的絕大部分能源來源于太陽的輻射能2．能源的分類能源分類方法能源分類名稱特點

舉例按是否可再生

可再生能源

可循環(huán)使用、不斷補充

水能、風(fēng)能、潮汐能不可再生能源

短期內(nèi)無法轉(zhuǎn)換獲得

煤炭、石油、天然氣

按對環(huán)境污染情況

清潔型能源對環(huán)境基本沒有污染

太陽能、風(fēng)能、水能污染型能源會嚴重污染環(huán)境

煤炭、石油、天然氣

3．能源和環(huán)境污染(1)溫室效應(yīng)：石油、煤炭等的燃燒增加了大氣中二氧化碳的含量，由于二氧化碳對長波的輻射有強烈的吸收作用，且像暖房的玻璃一樣，只準太陽光的熱輻射進來，不讓室內(nèi)長波熱輻射出去，使地球氣溫上升，這種效應(yīng)叫溫室效應(yīng)．(2)酸雨：酸雨是指pH小于5.6的雨、雪或其他形式的降水．形成酸雨的主要原因是燃燒煤炭和石油，以及工業(yè)生產(chǎn)等釋放到大氣中的二氧化硫等物質(zhì)使雨水酸度升高，形成“酸雨”，腐蝕建筑物、酸化土壤．(3)光化學(xué)煙霧：內(nèi)燃機工作時的高溫使空氣和燃料中的多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氮氧化合物和碳氫化合物．這些化合物在大氣中受到紫外線的照射，產(chǎn)生二次污染物質(zhì)——光化學(xué)煙霧．這些物質(zhì)有毒，能引起人的多種疾?。?/p>

√√[跟進訓(xùn)練]2．(多選)CO2氣體有個“怪脾氣”，它幾乎不吸收太陽的短波輻射，大氣中CO2濃度增加能使地表溫度因受太陽的輻射而上升；另外，它還有強烈吸收地面紅外熱輻射的作用，阻礙了地球周圍的熱量向外層空間的排放，使整個地球就像一個大溫室一樣，因此大氣中二氧化碳氣體濃度的急劇增加會導(dǎo)致氣溫的逐步上升，使全球氣候變暖．為了減緩大氣中CO2濃度的增加，以下措施中可行且有效的是(

)A．禁止使用煤炭、石油和天然氣B．開發(fā)使用核能、太陽能C．將汽車燃料由汽油改為液化石油氣D．植樹造林√√提示：可分為一次能源和二次能源．一次能源又分為可再生能源和不可再生能源．2．寫出能量守恒定律的內(nèi)容．回歸本節(jié)知識，自我完成以下問題：1．試寫出能源的分類．提示：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中其總量不變．

題組一能源與環(huán)境1．煤炭、石油、天然氣和生物能作為能源的共同特點是(

)A．都為可再生能源，取之不盡，用之不竭B．都為不可再生能源，用一點，少一點C．都為來自太陽輻射的能量D．都為污染環(huán)境的能源題號135246879101112課時分層作業(yè)(十六)能源的利用方式能量的轉(zhuǎn)化與守恒能源與環(huán)境13√2．能源亦稱能量資源或能源資源，是發(fā)展國民經(jīng)濟的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，國家未來的命運取決于對能源的掌控．能源的開發(fā)和有效利用程度以及人均消費量是生產(chǎn)技術(shù)和生活水平的重要標志，下列能源為可再生能源的是(

)A．石油 B．天然氣C．風(fēng)能 D．煤炭題號135246879101112√題號135246879101112133．關(guān)于“節(jié)約能源”，下面的說法中正確的是(

)A．浪費能源，只是浪費個人的金錢，所以節(jié)約能源是毫無意義的B．浪費能源，只是浪費個人的金錢，對整個社會和自然界來講，反正能量是守恒的，所以就社會而言，節(jié)約能源毫無意義C．自然界中人類能利用的能源有限，且能源的利用過程對環(huán)境有污染，所以“節(jié)約能源”對人類社會發(fā)展有很大的影響D．上述說法都是錯誤的√題號135246879101112題號135246879101112題號135246879101112134．(多選)針對工廠煙囪向空中排放大量廢氣的現(xiàn)象，下列說法正確的是(

)A．排放廢氣不僅浪費能源，而且嚴重違反能量守恒定律B．排放廢氣引起能量的耗散，但并沒有違反能量守恒定律C．當(dāng)前存在著環(huán)境惡化和能源短缺問題，所以必須加強廢氣排放等污染治理D．能量守恒定律揭示出了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化題號135246879101112√題號135246879101112題號13524687910111213√√題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213BCD

[排放廢氣浪費能源，引起能量的耗散，但不違反能量守恒定律，故A錯誤，B正確；當(dāng)前存在著環(huán)境惡化和能源短缺問題，所以必須加強廢氣排放等污染治理，故C正確；能量守恒定律揭示出了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化，故D正確．]5．如圖是水電站的發(fā)電原理圖，由圖可知，下列說法錯誤的是(

)A．水力發(fā)電不會造成污染B．該裝置將機械能轉(zhuǎn)化為電能C．要加大發(fā)電的功率，可僅采用“增大水落差”的方法D．該裝置可以將水庫中儲存的水的機械能全部轉(zhuǎn)化為電能題號135246879101112√題號135246879101112題號13524687910111213題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213D

[水力發(fā)電不會有污染，該裝置將水的機械能轉(zhuǎn)化為電能，故A、B正確，不符合題意；如果僅將水的落差增大，那么水流到水輪機處的速度就增大，這一方法可加大發(fā)電的功率，故C正確，不符合題意；由于水下落過程以及發(fā)電機裝置都有摩擦，故該裝置不可能將水庫中儲存的水的機械能全部轉(zhuǎn)化為電能，故D錯誤，符合題意．]

題組二能量的轉(zhuǎn)化與守恒6．(多選)行駛中的汽車制動后滑行一段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的火焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產(chǎn)生電流．上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程是(

)A．物體克服阻力做功B．物體的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量C．物體的勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量D．物體的機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量題號135246879101112√題號135246879101112題號13524687910111213√題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213AD

[這四個現(xiàn)象中物體運動過程中都受到阻力作用，汽車主要受摩擦阻力，流星、降落傘受空氣阻力，條形磁鐵下落受磁場阻力，因而物體都克服阻力做功，A正確；四個物體的運動過程中，汽車是動能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，流星、降落傘、條形磁鐵是重力勢能轉(zhuǎn)化成其他形式的能，總之機械能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能，D正確，B、C錯誤．]7．關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化，下列說法中不正確的是(

)A．水力發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化為電能B．燃氣熱水器把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能C．洗衣機把電能轉(zhuǎn)化為機械能D．太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能題號135246879101112√題號135246879101112題號13524687910111213題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213D

[水力發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化為電能，選項A正確，不符合題意；燃氣熱水器把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，選項B正確，不符合題意；洗衣機把電能轉(zhuǎn)化為機械能，選項C正確，不符合題意；太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，選項D錯誤，符合題意．故選D．]

題號135246879101112√題號135246879101112題號13524687910111213題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213

9．風(fēng)能是一種很好的可再生能源，而且對環(huán)境的污染較小，近年來我國在西北地區(qū)建立了許多風(fēng)力發(fā)電廠．通過風(fēng)輪機一個葉片旋轉(zhuǎn)一周掃過面積的最大風(fēng)能為可利用風(fēng)能．已知：空氣的密度為ρ，風(fēng)輪機葉片的長度為r，若風(fēng)速為v0，每臺風(fēng)力發(fā)電機輸出的電功率為P，求此過程中：(1)單位時間內(nèi)每臺風(fēng)力發(fā)電機獲得風(fēng)能的表達式；(2)風(fēng)力發(fā)電機利用風(fēng)能的效率表達式．題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213

10．如圖所示用直流電動機提升重為400N的重物，電源電動勢為100V，不計電源內(nèi)阻及各處摩擦，當(dāng)電動機以0.80m/s的恒定速度向上提升重物時，電路中的電流為4.0A，可以判斷(

)A．電動機提升重物輸出的功率為400WB．電動機消耗的總功率為480WC．電動機線圈的電阻為5ΩD．電動機線圈的電阻為25Ω題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213√題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213

題號135246879101112題號135246879101112題號1352468791011121311．在日常生活中，人們習(xí)慣于用幾何相似性放大(或縮小)的倍數(shù)去得出結(jié)論，例如一個人身體長高了50%，做衣服用的布料也要多50%，但實際上這種計算方法是錯誤的．若物體的幾何限度為l，當(dāng)l改變時，其他因素按怎樣的規(guī)律變化？這類規(guī)律可稱之為標度律，它們是由量綱關(guān)系決定的．在上例中，物體的表面積S∝l2．所以身高變?yōu)樵瓉淼?.5倍，所用的布料變?yōu)樵瓉淼?.52倍，即2.25倍．如果一只跳蚤(形狀可看作正方體)的身長為2mm，質(zhì)量為0.2g，往上跳的高度可達0.3m．可假設(shè)其用來跳高的能量E∝l3，在其平均密度不變的情況下，若身長變?yōu)?m，則這只跳蚤往上跳的最大高度最接近(

)A．0.3m B．3mC．30m D．300m√題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213A

[由題意知能量E∝l3，設(shè)E＝kl3，k是常數(shù)，跳蚤上升過程中，根據(jù)能量守恒定律有E＝kl3＝mgh＝ρgl3h，可得k＝ρgh，由于ρ、g不變，k是常數(shù)，所以高度h不變，仍為0.3m，選項A正確．]題號135246879101112題號135246879101112題號1352468791011121312．能源問題是當(dāng)前熱門