假期辅导讲义：18.5 能源与可持续发展-2023-2024学年苏科版物理j九年级下册

18.5 能源与可持续发展 姓名：_________________ 日期：_____月______日 等第___________ 《水浒传·赤日炎炎似火烧》 【作者】无名氏 【朝代】宋 赤日炎炎似火烧，野田禾稻半枯焦。 农夫心内如汤煮，公子王孙把扇摇。  上面这首歌谣，节选自我国古典四大名著之一的《水浒传》，为梁山人物白日鼠白胜出场时唱的山歌，一向被认作为《水浒》的主题。 其中一句“赤日炎炎似火烧”描述夏季烈日照射下如火烧一般炎热，通过上面知识的学习我们知道歌谣中蕴含的物理知识是太阳能转化为内能的过程，那么同学你们知道有多少能量在这一个过程中转化吗？也就是太阳能转化的效率是多少呢？今天我们一起学习初中物理最后一节《能源与可持续发展》： 1能量的转化效率 在上一节课我们已经学习能量转化的基本规律能量守恒定律：能量转化不会凭空产生，也不会凭空消失，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，而在转化的过程中，能量的总量保持不变。 家里通常用白炽灯来照明，细心的同学会发现，白炽灯在发光的同时会产生一定的热量，能量在转化过程中有一部分能量不可避免的转化为人们不希望得到的能量，也就是说能量在转化的过程中转化效率并不是100%的，这就涉及能量转化为有用能量的转化效率问题。 1能量转化装置的效率（热机效率） 输出的有用能量与输入的总能量的比值叫能量转化装置的效率。如热机的效率是指转化为有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。 2能量转化装置的效率计算 效率=输出的有用能量/输入的总能量x100% 式中“输出的有用能量”和“输入的总能量”的国际基本单位均是焦耳（J），效率没有单位，一般用百分数表示。 2能源与可持续发展 1能源 像煤、天然气、汽油、水流、风、电、太阳光等能够提供能量的物质资源，我们把它们都叫做能源. 2能源问题 ①能源危机：全世界的能源消耗大幅度增长，而化石能源的蕴藏量有限。 ②能源消耗对环境的影响：如化石能源的大量消耗造成了大气污染和温室效应，一些欠发达国家过分依靠柴薪能源，加剧水土流失和土地沙漠化等。 3解决能源问题的出路 ①节约使用石油、煤和天然气等常规能源，提高其利用率。 ②依靠科技进步改变能源结构，大力开发和利用新能源。未来可推广的能源有：太阳能、地热能、核能、潮汐能、风能、可燃冰等。 典型例题：如图表示汽油机的　   　冲程。汽油属于　   　能源（可再生/不可再生），完全燃烧0.1kg的汽油，放出热量为　   　J，如果这些热量全部被质量为100kg、初温为20℃的水吸收，能使水的温度升高　   　。（q汽油=4.6×107J/kg，c水=4.2×103（J/kg℃）） 【解答】解：（1）图中，汽油机的两个气阀都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程； （2）汽油来源于石油，石油是经过几百万年的演变形成的，汽油是从石油中提炼出来的，属于不可再生能源； （3）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量： Q放=m煤油q=0.1kg×4.6×107J/kg=4.6×106J； （4）根据Q吸=cm△t=Q放可知水温度升高值： △t=Q吸/cm=4.6x106J/4.2x103J/(kg·℃)x100kg=11℃ 故答案为：压缩；不可再生；4.6×106；11℃。 3考题再现 习题1：下列能源的大量使用，会造成空气污染加剧的是（　　） A．天然气 B．地热能 C．太阳能 D．风能 习题2：下列说法中正确的是（    ） A.电能表是用来测量电功率的 B.江苏田湾核电站是利用核裂变发电的 C.神舟十一号与天宫二号对接过程中是相对静止的 D.根据能量守恒定律，能量不会消失，所以是不会有能源危机的 习题3：天然气已经被广泛利用，它是一种　 　（选填“可”或“不可”）再生能源，完全燃烧0.07m3天然气释放的热量为　  　J，若这些热量的30%被水吸收，可以将4kg的水由20℃加热到　  　℃．[q天然气=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃）] 习题4：南极冰面上，科考队用拖拉机借助绳索水平牵引装有货物的轻质木箱，运输货物. (1)木箱底面积为5m2，质量不计，水平冰面能承受的最大压强为1×104Pa，g取10N/kg，求木箱内可装货物的最大质量为           。 某次运输过程中，拖拉机用绳索牵引装有货物的木箱在水平冰面上以36km/h的速度匀速直线行驶10km、消耗柴油1kg，牵引木箱做功的功率为9kW，q柴油=4.5×107J/kg. (2)求该运输过程中，冰面对木箱的摩擦力大小为             。 (3)求该运输过程，柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率为                。 亲爱的同学们，学习完这一节，初中物理的全部新课程就结束了。为了持续帮助同学们提高物理学习兴趣及成绩，在后面的课程中将会逐步加入课堂同步、每日一题、中考专题、物理实验等相关内容，希望能对大家有所帮助！此外，“博士物理”将继续更新高中新课程，我们高中再见吧！ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$