22.1 能源利用的现状和面临的挑战 （课堂笔记）教材解读与重难点突破 2025-2026学年物理人教版2024九年级全一册

第22章第1节 能源利用的现状和面临的挑战 ※※模块一：学列思维导图 构建知识体系———————— ※※模块二：梳理基础知识 明晰识记要点———————— ■知识点一：人类利用能源的历程 1.能源： （1）能够提供能量的物质资源叫做能源。 （2）生产和生活中利用的各种能量，是通过不同的能源提供的。各种能源的广泛利用，极大地促进了人类文明的发展。 2.常见的能源： （1）化石能源：煤、石油、天然气称为化石能源。化石能源是当今世界的主要能源。 （2）生物质能：由生命物质提供的能量称为生物质能。 （3）水能、风能：由自然界中的流水和风提供的能量。 （4）电能：由其他形式的能转化而来的供各种用电器使用的能量。 3.能源的分类： 标准 类别 定义 例子 能否从自然界直接获取 一次能源 可从自然界直接获取 化石燃料、太阳能、地热能、核能、潮汐能等 二次能源 无法从自然界直接获取 电能、酒精、汽油、柴油等 能否可再生 可再生能源 可源源不断获取 太阳能、水能、风能等 不可再生能源 短时间自然界无法补充 化石燃料、核能 人类开发利用时间 常规能源 已经大规模开发 化石燃料、水能、风能 新能源 刚刚开始开发利用 核能、太阳能、潮汐能、地热能等 ■知识点二：能源利用面临的挑战 1.能源危机： （1）化石能源储量并不丰富，而且化石能源开发利用后不能再生，如果长期大规模开采，不久的将来会消耗殆尽。 （2）解决能源问题的出路：开发使用新能源。 2.带来的环境问题： （1）造成的环境问题： 废气污染、烟尘污染、温室效应。 （2）解决办法： A.变分散为集中供热，提高燃料利用率。 B.改进燃烧装置，加装消烟除尘设备，以减少烟尘排放。 C.推广、普及“清洁能源”。 D.种植绿色植物，净化空气。 ※※模块三：精准考点演练 突破重点难点———————— 一．人类利用能源的历程（共4小题） 1．凡是能提供________的物质资源叫做能源。现有煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、核能以及电能。在这些能源中属于化石能源的有_________；属于一次能源的有_________ ；属于二次能源的有_______ 。 【答案】能量；煤、石油、天然气；煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、核能；电能。 【解析】凡是能提供能量的物质资源叫做能源。这些能源中，化石能源有：煤、石油、天然气。一次能源有：煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、核能。二次能源是指无法从自然界获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源，如电能等。 2．当今世界的主要能源是_________，人们最方便的能源是______。 【答案】化石能源，电能。 【详解】当今世界最主要的能源煤、石油和天然气，它们都属于化石能源；最方便的能源是由其它能源转化来的电能．人们几乎已经离不开电。 3.燃气轮机______（选填“属于”或“不属于”）热机。由它带动发动机产生的电能是______（选填“一”或“二”）次能源。 【答案】属于，二. 【详解】（1）燃气轮机工作时将内能转化为机械能，所以属于热机。 （2） 电能必须通过一次能源例如机械能、内能的消耗才能得到，是二次能源。 4．请按人类利用能源的过程，将下述现象按由古至今的顺序排列__________。 A．钻木取火　 B．电力机车　 C．用煤炉烧水 　D．蒸汽机车　 E．用核电站 【答案】A、C、D、B、E。 【解析】人类利用能源的过程是：钻木取火→用煤炉烧水→蒸汽机车→电力机车→用核电站。 二．能源利用面临的挑战（共4小题） 5．使全球气候变暖趋势的一种物理现象叫 ，近年来由于人类大量燃烧煤、石油等燃料排放出大量的 ，使温室效应加剧，给人类带来了灾难性的后果，人类已经认识到正在积极想办法控制 ． 【答案】温室效应，二氧化碳，氧化碳排放量。 【详解】使全球气候变暖趋势的一种物理现象叫温室效应，常见的温室气体主要有是二氧化碳，此外，还有甲烷、臭氧、氟利昂等，近年来因为人类大量燃烧煤、石油等燃料排放出大量的二氧化碳气体进入大气使温室效应加剧，给人类带来了灾难性的后果，人类正在积极想办法控制二氧化碳气体的排放量． 6.如图分别是某一年中国与世界能源消耗结构图，从图和所学的知识可知（ B ） A．在这一年中国水电消耗的比例比世界的大 B．世界消耗的能源以化石能源为主 C．因为煤炭是二次能源，所以中国以煤炭为主要能源 D．多烧煤少用天然气符合建设生态文明城市的要求 【解析】A．在这一年中国水电消耗的比例为5.9%，比世界的（6.4%）小；该选项错误。 B．世界消耗的能源以化石能源为主；该选项正确。 C．煤炭是一次能源，所以该选项错误。 D．多烧煤少用天然气，污染严重，不符合建设生态文明城市的要求，该选项错误。 故选B。 7．“能源危机”是当今世界各国共同面临的问题。对此，以下措施中可行的是（　　） A．人人都要自觉做到节约用水、节约用电 B．关闭现有的火力发电站 C．各地都要建水力和风力发电站 D．停止使用石油资源，用核能和太阳能代替 【答案】A. 【解析】能源危机的产生原因是化石能源储量有限，并且不可再生。所以应对的方法是在大力开发新能源的同时更好地利用已知能源。比如，提高能源利用率，节约使用能源；开发新能源，如太阳能、风能、地热能等。 A．人人都要自觉做到节约用水、节约用电；该措施可行。 B．关闭现有的火力发电站，减少了发电量；该措施不可行。 C．各地都要建水力和风力发电站，不现实；该措施不可行。 D．停止使用石油资源，用核能和太阳能代替；目前人民使用的主要能源还是化石能源，所以该措施不可行。 故选A。 8．近年来，我国大力宣传“碳中和”等环保概念。是因为过度使用下列能源中的（　　） A．核能 B．风能 C．化石能源 D．太阳能 【答案】C 【详解】“碳中和”是通过植树造林、节能减排等方式，直接或间接减少二氧化碳的排放量，而化石能源的过度使用会增加二氧化碳的排放量，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 ※※模块四：中考真题再现 实战树立信心———————— 1．（2025·湖南）输电线路大范围覆冰给工业生产和日常生活带来了许多困扰。目前常用大电流通过导线产生的热量融冰，这是利用电流的 效应；还可以在线路表面涂上光热材料，吸收太阳辐射融冰，其中太阳能属于 再生能源。 【答案】热 可 【解析】[1]当电流通过导体时，由于电阻的存在，电能会转化为内能，导致导体温度升高，这就是电流的热效应，故利用电流的热效应用于融冰。 [2]太阳能可以源源不断获得且无污染，属于清洁、可持续的能源，因此是可再生能源。 2．（2025·河北）“华龙一号”是我国自主研发的第三代核电技术。核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电厂的电能源源不断地输送到千家万户，用户用电给水加热，水在升温的过程中比热容 （选填“变小”“不变”或“变大”）。 【答案】不可再生 不变 【解析】[1]核能利用的是铀等核燃料，这些燃料在地球上的储量有限，无法在短时间内再生，因此属于不可再生能源。 [2]比热容是物质的一种特性，它只和物质的种类和状态有关，与温度无关，水在升温的过程中，水的比热容不变。 3．（2025·江苏扬州）《江苏省推动氢能产业高质量发展行动方案（2025—2030年）》明确重点发展可再生能源制氢。下列属于可再生能源的是（   ） A．风能 B．石油 C．天然气 D．核燃料 【答案】A 【解析】A．风能可以自然循环再生，属于可再生能源，故A符合题意； B．石油是化石燃料，形成需漫长地质时期，不可再生，故B不符合题意； C．天然气与石油类似，是化石燃料的一种，属于不可再生能源，故C不符合题意； D．核燃料（如铀）是矿物资源，储量有限，且开采后无法快速再生，属于非可再生能源。故D不符合题意。 故选A。 4．（2025·福建）下列属于可再生能源的是（　　） A．煤 B．核能 C．风能 D．天然气 【答案】C 【解析】可再生能源指在自然界中可以不断再生，永续利用的能源。如风能、太阳能、水能、生物质能等。不可再生能源指储量有限，消耗后短期内无法再生的能源。如煤、石油、天然气、核能（铀矿）等。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．（2025·新疆）以下各种形式的能源中，属于二次能源的是（　　） A．风能 B．水能 C．电能 D．核能 【答案】C 【解析】一次能源：直接来自自然界而未经加工转换的能源，例如化石燃料、风能、太阳能、水能、生物燃料、核能；二次能源：由一次性能源直接或间接转换而来的能源：煤气、氢能、电能、汽油、沼气。因此属于二次能源的是电能。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．（2025·四川达州）近年来我国新能源汽车技术飞速发展。下列说法正确的是（　　） A．锂电池储存的电能是一次能源 B．电动汽车利用充电桩充电，电动汽车是用电器 C．新能源汽车的动能回收过程是电能转化为机械能 D．电动汽车人工智能系统所使用的芯片主要由超导材料制成 【答案】B 【解析】A．电能需要消耗一次能源才能得到，是二次能源，锂电池储存的电能是二次能源，故A错误； B．电动汽车利用充电桩充电时，需要消耗电能，电动汽车是用电器，故B正确； C．新能源汽车减速时会对动能进行回收，动能回收过程是机械能转化为电能，故C错误； D．电动汽车人工智能系统所使用的芯片主要由半导材料制成，半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，故D错误。 故选B。 7．（2025·福建）抽水蓄能电站被称为“超级充电宝”，用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库，用电高峰时段再放水至下水库发电，如图：关于抽水蓄能电站，下列说法正确的是（　　） A．用电低谷时，以电能的形式储能 B．用电高峰时，机械能转化为电能 C．选址时，上下水库的高度差要小 D．存储的能量可以全部转化为电能 【答案】B 【解析】A．由题意知，用电低谷时，电动机将水抽到高处，将电能转化为机械能，即以机械能的形式储能，故A错误； BD．用电高峰时利用存储的能量发电，水能带动水轮机转动，将机械能转化为电能，由于能量损耗，无法将全部的机械能部分转化为电能，故B正确，D错误； C．由图可知，抽水蓄能电站由上游水库、下游水库和水电站组成，要求水资源丰沛、上下游有落差，因此选址时需要考虑地理位置的问题，故C错误。 故选B。 8．（2025·四川泸州）中国科技发展日新月异，对以下重大成果中涉及的物理知识解释不正确的是（　　） A．白鹤滩水电站年均发电量624亿千瓦时——水力发电是将机械能转化为电能 B．“天问二号”小行星探测器遨游太空——探测器在太空中通过电磁波与地面站联系 C．中国空间站利用太阳能电池板供电——太阳能属于清洁能源 D．中国突破了“人造太阳”1亿摄氏度持续1000秒的技术——该反应为核裂变 【答案】D 【解析】A．水力发电通过水的机械能带动发电机转化为电能，故A正确，不符合题意； B．电磁波可在真空中传播，探测器通过电磁波与地面联系，故B正确，不符合题意； C．太阳能无污染且可再生，属于清洁能源，故C正确，不符合题意； D．“人造太阳”通过核聚变释放能量（类似太阳内部反应），而非核裂变，故D错误，符合题意； 故选D。 9．（2025·四川乐山）关于能源和电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电能是一次能源 B．核电站是利用聚变的链式反应发电的 C．5G通信利用电磁波传递信息 D．电视机遥控器发出的红外线不属于电磁波 【答案】C 【解析】A．一次能源是指直接从自然界获取的能源，如太阳能、风能、水能等；二次能源是指由一次能源经过加工转换后得到的能源，如电能、汽油、柴油等。所以电能是二次能源，故A错误； B．核能获取方式分为裂变和聚变两种，裂变应用在核能发电中，聚变主要应用在氢弹上。因此核电站是利用核裂变反应发电的，故B错误； C．电磁波的传播不需要介质，5G通信是利用电磁波传递信息的，故C正确； D．γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线等都是电磁波；电视机的遥控器前端有一个发光二极管，通过不同的按键，可以发射不同的红外线对电视机进行遥控，红外线是电磁波，故D错误。 故选C。 10．（2023·山东菏泽·）关于能源与信息，下列说法正确的是（　　） A．电力、焦炭属于一次能源 B．核能不属于清洁型绿色能源 C．超声波只能传递能量，不能传递信息 D．北斗导航系统是利用电磁波传递信息的 【答案】D 【详解】A．电力、焦炭都是其它能源转化来的，属于二次能源，故A错误； B．清洁能源是指温室气体和污染物零排放或排放很少的能源，核能属于清洁型绿色能源，故B错误； C．超声波既能传递能量，也能传递信息，故C错误； D．电磁波可以在真空中传播，北斗导航系统是利用电磁波传递信息的，故D正确。 故选D。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第22章第1节 能源利用的现状和面临的挑战 ※※模块一：学列思维导图 构建知识体系———————— ※※模块二：梳理基础知识 明晰识记要点———————— ■知识点一：人类利用能源的历程 1.能源： （1）能够提供能量的物质资源叫做能源。 （2）生产和生活中利用的各种能量，是通过不同的能源提供的。各种能源的广泛利用，极大地促进了人类文明的发展。 2.常见的能源： （1）化石能源：煤、石油、天然气称为化石能源。化石能源是当今世界的主要能源。 （2）生物质能：由生命物质提供的能量称为生物质能。 （3）水能、风能：由自然界中的流水和风提供的能量。 （4）电能：由其他形式的能转化而来的供各种用电器使用的能量。 3.能源的分类： 标准 类别 定义 例子 能否从自然界直接获取 一次能源 可从自然界直接获取 化石燃料、太阳能、地热能、核能、潮汐能等 二次能源 无法从自然界直接获取 电能、酒精、汽油、柴油等 能否可再生 可再生能源 可源源不断获取 太阳能、水能、风能等 不可再生能源 短时间自然界无法补充 化石燃料、核能 人类开发利用时间 常规能源 已经大规模开发 化石燃料、水能、风能 新能源 刚刚开始开发利用 核能、太阳能、潮汐能、地热能等 ■知识点二：能源利用面临的挑战 1.能源危机： （1）化石能源储量并不丰富，而且化石能源开发利用后不能再生，如果长期大规模开采，不久的将来会消耗殆尽。 （2）解决能源问题的出路：开发使用新能源。 2.带来的环境问题： （1）造成的环境问题： 废气污染、烟尘污染、温室效应。 （2）解决办法： A.变分散为集中供热，提高燃料利用率。 B.改进燃烧装置，加装消烟除尘设备，以减少烟尘排放。 C.推广、普及“清洁能源”。 D.种植绿色植物，净化空气。 ※※模块三：精准考点演练 突破重点难点———————— 一．人类利用能源的历程（共4小题） 1．凡是能提供________的物质资源叫做能源。现有煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、核能以及电能。在这些能源中属于化石能源的有_________；属于一次能源的有_________ ；属于二次能源的有_______ 。 2．当今世界的主要能源是_________，人们最方便的能源是______。 3.燃气轮机______（选填“属于”或“不属于”）热机。由它带动发动机产生的电能是______（选填“一”或“二”）次能源。 4．请按人类利用能源的过程，将下述现象按由古至今的顺序排列__________。 A．钻木取火　 B．电力机车　 C．用煤炉烧水 　D．蒸汽机车　 E．用核电站 二．能源利用面临的挑战（共4小题） 5．使全球气候变暖趋势的一种物理现象叫 ，近年来由于人类大量燃烧煤、石油等燃料排放出大量的 ，使温室效应加剧，给人类带来了灾难性的后果，人类已经认识到正在积极想办法控制 ． 6.如图分别是某一年中国与世界能源消耗结构图，从图和所学的知识可知（ B ） A．在这一年中国水电消耗的比例比世界的大 B．世界消耗的能源以化石能源为主 C．因为煤炭是二次能源，所以中国以煤炭为主要能源 D．多烧煤少用天然气符合建设生态文明城市的要求 7．“能源危机”是当今世界各国共同面临的问题。对此，以下措施中可行的是（　　） A．人人都要自觉做到节约用水、节约用电 B．关闭现有的火力发电站 C．各地都要建水力和风力发电站 D．停止使用石油资源，用核能和太阳能代替 8．近年来，我国大力宣传“碳中和”等环保概念。是因为过度使用下列能源中的（　　） A．核能 B．风能 C．化石能源 D．太阳能 ※※模块四：中考真题再现 实战树立信心———————— 1．（2025·湖南）输电线路大范围覆冰给工业生产和日常生活带来了许多困扰。目前常用大电流通过导线产生的热量融冰，这是利用电流的 效应；还可以在线路表面涂上光热材料，吸收太阳辐射融冰，其中太阳能属于 再生能源。 2．（2025·河北）“华龙一号”是我国自主研发的第三代核电技术。核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电厂的电能源源不断地输送到千家万户，用户用电给水加热，水在升温的过程中比热容 （选填“变小”“不变”或“变大”）。 3．（2025·江苏扬州）《江苏省推动氢能产业高质量发展行动方案（2025—2030年）》明确重点发展可再生能源制氢。下列属于可再生能源的是（   ） A．风能 B．石油 C．天然气 D．核燃料 4．（2025·福建）下列属于可再生能源的是（　　） A．煤 B．核能 C．风能 D．天然气 5．（2025·新疆）以下各种形式的能源中，属于二次能源的是（　　） A．风能 B．水能 C．电能 D．核能 6．（2025·四川达州）近年来我国新能源汽车技术飞速发展。下列说法正确的是（　　） A．锂电池储存的电能是一次能源 B．电动汽车利用充电桩充电，电动汽车是用电器 C．新能源汽车的动能回收过程是电能转化为机械能 D．电动汽车人工智能系统所使用的芯片主要由超导材料制成 7．（2025·福建）抽水蓄能电站被称为“超级充电宝”，用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库，用电高峰时段再放水至下水库发电，如图：关于抽水蓄能电站，下列说法正确的是（　　） A．用电低谷时，以电能的形式储能 B．用电高峰时，机械能转化为电能 C．选址时，上下水库的高度差要小 D．存储的能量可以全部转化为电能 8．（2025·四川泸州）中国科技发展日新月异，对以下重大成果中涉及的物理知识解释不正确的是（　　） A．白鹤滩水电站年均发电量624亿千瓦时——水力发电是将机械能转化为电能 B．“天问二号”小行星探测器遨游太空——探测器在太空中通过电磁波与地面站联系 C．中国空间站利用太阳能电池板供电——太阳能属于清洁能源 D．中国突破了“人造太阳”1亿摄氏度持续1000秒的技术——该反应为核裂变 9．（2025·四川乐山）关于能源和电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电能是一次能源 B．核电站是利用聚变的链式反应发电的 C．5G通信利用电磁波传递信息 D．电视机遥控器发出的红外线不属于电磁波 10．（2023·山东菏泽·）关于能源与信息，下列说法正确的是（　　） A．电力、焦炭属于一次能源 B．核能不属于清洁型绿色能源 C．超声波只能传递能量，不能传递信息 D．北斗导航系统是利用电磁波传递信息的 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$