第2节 能源的开发与利用 第3节 能源与可持续发展（举一反三讲义）物理沪科版（五四学制）九年级下册

本讲义聚焦能源的开发与利用及可持续发展，系统梳理能源的概念、开发利用历程，通过分类归纳可再生与不可再生能源，深入解析核能、太阳能等清洁能源的特点及应用，构建从基础概念到实际应用的递进式学习支架。 资料设计融入思维导图助力知识结构化，通过能源分类、核裂变与核聚变对比表格培养科学思维，结合风光互补路灯、核电站等实例强化能量观念与可持续发展意识。课中典例与变式训练辅助教学，课后巩固训练帮助学生查漏补缺，提升综合应用能力。

第2节 能源的开发与利用 第3节 能源与可持续发展 目录 学习目标 1 思维导图 2 知识梳理 2 知识点一、能源的开发与利用 2 知识点二、能源的分类 4 知识点三、清洁能源 6 方法技巧 8 方法技巧一、 能源与能量的区别和联系 8 方法技巧二、 从不同角度对能源分类 8 方法技巧三、 核裂变和核聚变的对比 9 巩固训练 9 学习目标 1. 了解人类利用能源的历程。了解人类能源利用面临的挑战，进一步强化能量观念。 2. 收集各种形式能源的资料，并结合能源特点进行分类整理、归纳总结，发展科学思维能力。 3. 了解核能及获取核能的两条途径。知道核能的应用。 4. 初步了解太阳能及其应用。 重点：1. 结合能源特点进行分类整理、归纳总结。 2. 清洁能源及其应用。 难点：清洁能源及其利用。 思维导图 知识梳理 知识点一、能源的开发与利用 1. 能量及其由来 （1）能源：能量以各种形式蕴藏在大自然中，我们把能够提供能量的物质资源叫做能源。 （2）能量的由来：地球上大部分能源所具有的能量都来自太阳。 ①从自然界直接获得的能源：如风能、水能、地热能、核能、煤、石油、天然气等能源，在农村生活中常见的秸秆、薪柴等也可以从自然界直接获得。 ②经过加工或转化而来的能源：有些能源不能从自然界直接获得，但可以经过加工或转化而来，例如需对石油进行提炼才能获得汽油，需对煤进行加工才能获得焦炭，生活中常见的电能也是由其他形式的能源转化而来的。 2. 能源的开发与利用进程 （1）太阳能的利用：人类最早使用的能源是太阳能，原始时期，人类所能获得的能源来源于太阳辐射所带来的光热。 （2）火的利用：钻木取火是从利用自然火到利用人工火的转变，开启了以柴薪作为主要能源的时代。农业文明时代的秸秆、薪柴等是火力的主要来源。 （3）风能的利用：风能主要用于船舶航行、风车灌溉等。 （4）水能的利用：水能的开发利用也有着悠久的历史，应用于农业、冶炼、纺织等多个领域。 （5）化石能源的利用：蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑，直接导致了第二次能源革命，使人类进入工业化社会。随后，人们发明了以汽油和柴油为燃料的内燃机，石油以其更高热值、更易运输等特点，成为了新的重要能源。 （6）电能的利用：19世纪初，根据电磁感应现象原理，发明了发电机，使化石能源转换成更加便于输送和利用的电能，电能的利用是人类进入现代文明社会的标志。 （7）核能的利用：20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置——核反应堆，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。 【典例1】人类发现、开发、利用能源的历史，就是其认识自然、理解自然的历史。如图所示是人类在照明上对能源利用的三个阶段，按利用能源的先后，下列排序正确的是（   ） A．①②③ B．③②① C．①③② D．②①③ 【答案】D 【详解】原始社会人类使用火把作为照明，工业革命时期人类使用煤油灯作为照明，近现代人类使用电灯进行照明，故按利用能源的先后顺序为②①③。故选D。 【变式1】水能和风能的利用 （1）利用水能发电：水电站工作时将水的 能转化为 能，带动发电机发电。 （2）利用风能发电：风吹动风力发电机的叶片，带动发电机发电。 【答案】 重力势 动 【详解】水电站工作时，水从高处往下流动冲击发电机的轮片转动，将水的重力势能转化为发电机扇叶的动能，带动发电机发电。 【变式2】如图是“风能——太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是（　　） A．风力发电机利用了电磁感应原理 B．太阳能来自太阳内部的核裂变 C．给蓄电池充电时化学能转化为电能 D．控制器中的集成电路是用超导材料制成的 【答案】A 【详解】A．发电机的工作原理是闭合回路的一部分导体切割磁感线产生感应电流，即电磁感应原理，故A正确； B．太阳能是来自太阳内部的核聚变反应。‌太阳内部的氢原子核在高温和高压的条件下发生核聚变反应，生成氦原子核，并释放出巨大的能量，故B错误； C．给蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器，消耗电能，电能转化为化学能，故C错误； D．半导体材料具有导电性能介于导体和绝缘体之间的特性，这使得它们在电子器件中有着广泛的应用。集成电路中的主要元件，如二极管和三极管，都是利用半导体材料制作的‌，故D错误。 故选A。 【变式3】利用风能、太阳能发电将助力我国实现碳达峰。如图甲所示，这是风光互补路灯系统，可利用风力和太阳能发电，并将电能输送至蓄电池储存起来，供路灯晚间照明使用。照明的LED灯的规格为“12V 80W”；蓄电池的额定电压为12V，容量为400Ah，使用过程中，充电至90%时停止充电，放电余留20%时停止电能输出。风力发电机的输出功率与风速的关系如图乙所示。 （1）有阳光时，太阳能电池板把太阳能转化为 能；风力发电机的工作原理是 ； （2）某街道安装了100盏这种风光互补路灯，若每天路灯正常工作10h，一天消耗的电能是 ； （3）当风速为12m/s时，在仅靠风力发电的情况下，仅将蓄电池的电量由20%充到70%需要 h。 【答案】 电 电磁感应 80 8 【详解】（1）有阳光时，太阳能电池板把太阳能转化为电能，供用电器使用。 风力发电机的工作原理是电磁感应，即闭合电路中的部分导体切割磁感线，产生感应电流。 （2）某街道安装了100盏这种风光互补路灯，若每天路灯正常工作10h，一天消耗的电能是 （3）当风速为12m/s时，风力发电机的输出功率为300W，蓄电池充满电时的电能为 在仅靠风力发电的情况下，仅将蓄电池的电量由20%充到70%，由P=W/t得，需要 知识点二、可再生能源与不可再生能源 1. 可再生能源 自然界中有些能源可以源源不断地得到补 充，或能在较短周期内再生，比如风能、水能、 太阳能等，这些能源称为可再生能源。 2. 不可再生能源 有些能源的形成需要漫长的时间，越用越少，也不能在短期内从自然界得到补充，比如煤、石油、天然气都是古代生物的残骸通过长期的地质变迁形成的，这类能源称为不可再生能源。 【典例1】下列发电站利用不可再生能源发电的是（    ） A．火力发电 B．光伏发电 C．水力发电 D．风力发电 【答案】A 【详解】不可再生能源是指短时间内无法再次获取的能源，如煤炭、石油等，火力发电通常是利用煤炭作为燃料发电的；可再生能源是短时间内可以再次从自然界中获取的能源，如太阳能、潮汐能、风能等，光伏发电、水力发电、风力发电都使用了可再生能源，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式1】2022年6月2日，我国发布了“十四五”可再生能源发展规划，确立了到2025年实现可再生能源年发电量达到3.3万亿千瓦时的目标，为此需要逐步减少（　　） A．煤炭、天然气发电 B．太阳能、风力发电 C．海水涨落的潮汐发电 D．水力发电 【答案】A 【详解】能源按能否可再生分为可再生能源和不可再生能源。其中，太阳能、风能、潮汐能、水能等属于可再生能源，而煤炭、天然气属于不可再生能源，提高利用可再生能源发电的比例，需减小利用不可再生能源发电的比例，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式2】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 【答案】C 【详解】煤炭、石油、天然气是化石能源，是远古时期动植物的遗体在漫长的地质年代中形成的，它们是来自太阳辐射的能源，但它们是不可再生能源。柴薪、沼气、风能、水能、潮汐能是可再生能源，它们也是来自太阳辐射的能源。故选C。 【变式3】我国的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝水电站实现联合调度，标志着世界最大的“清洁能源走廊”已形成。水力发电是将水的 能转化为电能，水能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，水电站年均发电量可达1.08×1018J，若这些电量改用煤进行火力发电，效率为40%，煤的热值为3.07×107J/kg，则需要用煤 kg。 【答案】 机械 可再生 9×1010 【详解】水力发电是通过水冲击涡轮机，带动发电机发电，所以是将水的机械能转化为电能。 水能能够从大自然源源不断的获取，所以水能是可再生能源。 水电站年均发电量可达1.08×1018J，若这些电量改用煤进行火力发电，效率为40%，则需要用煤 知识点三、发展清洁能源 1. 化石能源对环境造成的影响 化石能源的过度使用也是造成环境变化与污染的主要因素。大量化石能源的消耗，引起温室气体排放，使大气中温室气体浓度增加、温室效应增强，导致全球气候变暖。同时，化石能源消耗过程中还带来了大量的有害气体和烟尘排放，也是造成大气污染的重要原因。 2. 常见的清洁能源 常见的清洁能源有：核能、太阳能、地热能等。 （1）核能：核能是通过核反应使原子核发生变化时所释放的能量，通常指重核裂变或轻核聚变所释放的巨大能量（选填“裂变”或“聚变”）。 ①裂变：科学家们发现用中子轰击铀核，能使其分裂成几个中等质量的核，同时释放巨大的能量。原子核裂变时，不但会释放巨大的能量，还会伴随2～3个中子产生，新的中子又会使其他原子核继续裂变。 铀核裂变示意图 核电站利用裂变产生的核能发电，它的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所，它能够控制链式反应的速度，缓慢、平稳地释放核能的装置。 ②聚变：如果将某些质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子构成）与氚核（由一个质子和两个中子构成），在超高温下结合成新的原子核——氦核，也会释放出巨大的核能，这就是聚变。氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。 （2）太阳能 太阳是一个巨大而炙热的星球，它的主要成分是氢和氦。在太阳的中心区域不断发生着核聚变，几乎每秒就有6亿多吨氢聚变成氦，同时源源不断地释放出巨大的能量。 太阳能的直接利用有光伏发电和光热发电。 ①光伏发电：光伏发电利用太阳能电池将太阳能直接转化为电能。 ②光热发电：光热发电通过光学聚焦的方式将太阳能聚集起来，产生高温高压的蒸汽来驱动发电。 （3）地热能　 地球内部的温度高达几千摄氏度， 如此高的温度必然蕴藏着巨大的能量，这种来自地表下面的能量就是地热能。地热能除了可直接用于发电，发电后的热排水还可实现供暖、种植、养殖、旅游等综合利用，是清洁的零碳能源。 【典例1】如图所示，太阳能凉帽是利用太阳能电池板，把太阳能转化为扇叶的动能。下列说法正确的是（　　） A．太阳内部发生的是核裂变 B．凉帽将太阳能全部转化为动能 C．太阳能是不可再生能源 D．电池板将太阳能直接转化为电能 【答案】D 【详解】A．太阳内部发生的是核聚变，故A错误； B．凉帽将太阳能部分转化为动能，故B错误； C．太阳能是可再生能源，故C错误； D．太阳能电池板工作时将太阳能直接转化为电能，故D正确。 故选D。 【变式1】“玲龙一号”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 【答案】A 【详解】A．由题图可知用中子轰击质量比较大的原子核，使其发生裂变，因此该核反应是核裂变，故A正确； B．太阳内部发生的是核聚变，故B错误； C．核能在短期内不能源源不断地获取，属于不可再生能源，故C错误； D．原子核是由中子和质子组成的，故D错误。 故选A。 【变式2】下列关于能量及能量的转化或转移的说法，错误的是（　　） A．煤、石油、天然气属于不可再生能源 B．核能永远是一种安全，清洁、廉价的能源 C．热水自然变凉，能量会自发地从高温物体转移到低温物体 D．地球上除核能、地热能和潮汐能外，几乎所有能源都来自太阳 【答案】B 【详解】A．煤、石油、天然气不能直接从自然界获取，且用完了就没有了，属于不可再生能源，故A正确，A不符合题意； B．核能会造成核泄漏和核污染，并不是安全和清洁能源，故B错误，B符合题意； C．热水自然变凉，是热传递，是能量自发地从高温物体转移到低温物体，故C正确，不符题意； D．地球上除核能、地热能和潮汐能外，几乎所有能源都来自太阳，比如风能、水能、化石能源，故D正确，D不符合题意。 故选B。 【变式3】我国红沿河核电站核能供暖示范项目，利用核能发电的同时实现了清洁供暖。 （1）核电站利用原子核 （选填“聚变”或“裂变”）释放的核能发电； （2）核电站利用发电过程中产生的余热进行供暖，提高了能量的利用率。供暖时，用水做输运能量的介质，是因为水的 大； （3）在能量转化和转移的过程中，能量的总量 。但是在供暖过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反，这一现象说明能量的转移具有 。 【答案】 裂变 比热容 不变 方向性 【详解】（1）获得核能的两种途径：核裂变和核聚变，核电站都是利用原子核裂变的链式反应发电。 （2）供暖的“暖气”用水做输运能量的介质，是因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度时，水放出的热量多。 （3）热量总是自发地从高温物体传到低温物体，而不可能自发地从低温物体传到高温物体，说明能量的转移和转化具有方向性；能量在转化或转移的过程中总量保持不变。 方法技巧 一、能源与能量的区别和联系 1. 能源：能够提供能量的物质资源叫做能源，本质是可以提供某种形式能量的物质。 2. 能量：物体做功本领的量度，本质是：与物质及其运动相联系，不同形式的运动对应着不同形式的能量，如机械能、电能、内能、化学能等。 3. 联系：能源的利用过程，实质上就系是能量的转化和转移的过程。 二、从不同角度对能源分类 分类依据 类型 实例 能否直接从 自然界获得 一次能源 化石能源、地热能、 核能、生物质能等 二次能源 电能、汽油等 能否在短期内从 自然界得到补充 可再生能源 水能、风能、太阳能、生物质能等 不可再生能源 化石能源、核能等 是否对环境 造成污染 清洁能源 太阳能、风能、水能等 污染能源 煤、石油等 三、核裂变和核聚变的对比 比较 核裂变 核聚变 定义 质量较大的原子核分裂为质量较小的原子核的过程 质量较小的原子核结合成质量较大的原子核的过程 条件 中子轰击较大原子核 超高温 释放核能大小 巨大 更加巨大 应用 原子弹、核电站 氢弹 巩固训练 1．关于能源以及能量的转化，下列说法正确的是（　　） A．煤、石油、天然气、潮汐能都是可再生能源 B．太阳能电池可以将太阳能转化为电能 C．风力发电的过程中将电能转化为机械能 D．能量在转化过程中是守恒的，因此各种能源都是取之不尽的 【答案】B 【详解】A．可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源，煤、石油、天然气是不可再生能源，潮汐属于可再生能源，故A错误； B．太阳能电池消耗太阳能，产生电能，可以将太阳能转化为电能，故B正确； C．风力发电消耗机械能，产生电能，是将机械能转化为电能，故C错误； D．能量在转移转化过程中是守恒的，但能量的转化具有方向性，所以要节约能源，故D错误。 故选B。 2．人类社会的发展离不开能源的开发和利用，下列能源属于不可再生能源的是（ ） A．化石能源 B．太阳能 C．水能 D．风能 【答案】A 【详解】A．化石能源（如煤、石油、天然气）是古代生物遗骸经过漫长地质年代形成的，其储量有限，短期内无法再生，属于不可再生能源，故A符合题意； B．太阳能来自太阳辐射，只要太阳存在，能量就会持续供应，取之不尽、用之不竭，属于可再生能源，故B不符合题意； C．水能依赖自然界的水循环，水通过蒸发、降水等过程不断再生，属于可再生能源，故C不符合题意； D．风能由大气运动产生，大气运动是永恒的自然现象，风能可永续利用，属于可再生能源，故D不符合题意。 故选A。 3. 自然界有一些能源一旦消耗就很难再生，因此我们要节约能源。下列能源属于可再生能源的是（　　） A．石油 B．氢能 C．风能 D．煤炭 【答案】C 【详解】能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源； 短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；石油、煤炭、氢能都不可能在短时间内补充，是不可再生能源，风能可以从自然界源源不断的得到，是可再生能源，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 4．“立式大风车”是一种由风力驱动使轮轴旋转的机械。下列与大风车所用能源同属于可再生能源的是（　　） A．太阳能 B．天然气 C．石油 D．煤炭 【答案】A 【详解】大风车利用的是风能，风能可以源源不断地从自然界获得，是可再生能源； A．太阳能可以源源不断地从自然界获得，是可再生能源，故A符合题意； BCD．天然气、石油、煤炭不能源源不断地从自然界获得，是不可再生能源，故BCD不符合题意。 故选A。 5. 如图所示，全国各地分布着各种不同类型的发电站，它们在发电过程中，利用不可再生能源发电的是（　　） A B C D A．西藏羊八井地热发电站 B．新疆哈密光热发电站 C．湖北宜昌三峡水力发电站 D．内蒙托克托燃煤火力发电站 【答案】D 【详解】A．地热能可以源源不断的得到，是可再生能源，故A不符合题意； B．太阳能可以源源不断的得到，是可再生能源，故B不符合题意； C．水能可以源源不断的得到，是可再生能源，故C不符合题意； D．煤是化石能源，会越用越少，不可能在短时间内补充，是不可再生能源，故D符合题意。 故选D。 6．如图，太阳能汽车利用太阳能电池将太阳能转化为电能，储存在车上的蓄电池内，为汽车提供动力。下列说法正确的是（　　） A．太阳能是一种不可再生能源 B．蓄电池为汽车提供动力时，将电能转化为化学能 C．太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能 D．太阳能汽车将太阳能转化为内能，再将内能转化为动能 【答案】C 【详解】A．太阳能取之不尽、用之不竭，所以是可再生能源，故A错误； B．蓄电池为汽车提供动力时，将化学能转化为电能，故B错误； C．太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能，有一部分太阳能会转化为内能等其它形式的能，故C正确； D．太阳能汽车将太阳能转化为电能，再将电能转化为动能，故D错误。 故选C。 7．2025年5月14日，我国自主三代核电“华龙一号”全球首堆——中核集团福清核电5号机组实现连续安全稳定运行1000天，持续向社会稳定输送清洁电能超370亿度，如图所示是“华龙一号”全球首堆外景。下列有关说法错误的是（    ） A．核能属于不可再生能源 B．核电站利用核反应堆通过可控核裂变释放核能 C．核反应堆将核能直接转化为电能 D．核废料具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方 【答案】C 【详解】A．核能是一种相对较为清洁的能源，但由于核燃料在地球上的总量是一定的，所以核能属于不可再生能源，故A正确，不符合题意； B．核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控核裂变反应释放核能的设备，故B正确，不符合题意； C．核能发电的能量传递和转化过程是：核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能，故C错误，符合题意； D．核污染主要是指核燃料或核废料具有放射性，因此一般埋在人烟稀少的地方，故D正确，不符合题意。 故选C。 8．如图所示，敦煌盐塔式光热电站将太阳光会聚到熔盐吸热塔，阳光的能量被熔盐吸收，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气推动汽轮机发电，下列说法正确的是（　　） A．盐塔式光热电站实现了光电转化，将光能直接转化为电能 B．太阳能是不可再生能源 C．熔盐通过热传递的方式改变内能 D．能量在转移和转化过程中总量不断减少 【答案】C 【详解】A．光热电站并不是直接将光能转化为电能，而是先将太阳能通过熔盐吸热转化为内能，再通过加热水产生蒸汽推动汽轮机转化为机械能，最后转化为电能，故A错误； B．太阳能是可再生能源，因为太阳的能量在人类时间尺度上是取之不尽、用之不竭的，故B错误； C．熔盐吸收阳光的能量是通过热传递实现的，其内能因此增加，故C正确； D．根据能量守恒定律，能量在转移和转化过程中总量保持不变，故D错误。 故选C。 9. 新疆达坂城发电站利用可再生能源发电，其利用的能源为（　　） A．核能 B．风能 C．石油 D．天然气 【答案】B 【详解】天然气和石油是化石能源，短期内不能得到补充，所以是不可再生能源；核能是矿产资源，短期内不能得到补充，所以是不可再生能源；风能在短期内能及时得到补充，所以风能是可再生能源，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 10．了满足乡镇居民晚上的照明需要，很多乡镇在街道两旁装了风光互补型太阳能道路灯，查资料得知，它是利用风能和太阳能系统共同发电的装置。如图所示，它是由小风扇、太阳能电池板、蓄电池、照明灯组成，下列解释合理的是（    ） A．太阳能电池板是将光能转化为电能的装置 B．蓄电池白天充电时，将化学能转化为电能 C．照明灯工作时，将电能转化为光能和风能 D．小风扇是风力发电机，工作时将电能转化为机械能 【答案】A 【详解】A．太阳能电池板工作时，消耗光能，产生电能，将光能转化为电能，故A符合题意； B．蓄电池在白天充电时，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能，故B不符合题意； C．照明灯工作时，将电能转化为光能和内能，故C不符合题意； D．小风扇属于风力发电机，在工作时，将机械能转化为电能，故D不符合题意。 故选A。 11．地热能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，如图所示是地热发电站的场景，利用地热发电是通过 方式改变内能。 【答案】 可再生 做功 【详解】地热能可以从自然界源源不断的获取，是可再生能源。 地热发电通常通过抽取地下热水或蒸汽，利用其高温将水加热为蒸汽，推动涡轮机发电。利用地热发电是通过做功的方式改变内能。 12. 中国空间站为人类探索太空贡献着中国力量。空间站主要靠太阳能帆板提供能源，帆板工作时将太阳能直接转化为 能。太阳能清洁无污染，是可再生能源，请再列举出一种可再生能源： 。 【答案】 电 风能 【详解】太阳能帆板通过光伏效应将太阳能直接转化为电能。 常见的可再生能源还包括风能、水能、地热能、潮汐能等，这些能源均能自然再生且可持续利用。 13．博鳌亚洲论坛2022年年会实现100%“绿电”供应。目前我国“绿电”主要以太阳能光伏发电和风力发电为主，太阳能、风能是 能源（选填“可再生”或“不可再生”）。在日常生活中，你的节能举措有 （写出一条即可）。 【答案】 可再生 随手关灯（合理即可） 【详解】太阳能和风能都可以从自然界源源不断地获得，属于可再生能源。 随手关灯可以减少灯的工作时间，能够有效的节约用电，节约能源。 14. 原子由原子核和 构成。原子核发生变化时，释放出的能量被称为核能，核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国自主设计、建造的“东方超环”核反应装置用于研究如图所示的核反应，这种反应叫做核 （选填“裂”或“聚”）变。 【答案】 核外电子 不可再生 聚 【详解】原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成。 核能消耗的原料是矿产资源，使用后不可能在短期内从自然界得到补充，故属于不可再生能源。 我国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超环，其反应原理与太阳类似，太阳是通过核聚变释放能量，所以“人造太阳”是通过核聚变释放巨大的核能。 15．近年来，山川田野间一座座风力发电机组拔地而起。风力发电机是利用风力带动风轮旋转，把风的动能转变为风轮轴的机械能，风能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。某型号风力发电机转一圈发电量为，相当于 kg的煤完全燃烧释放的能量（）。 【答案】 可再生 0.24 【详解】风能可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它属于可再生能源。 某型号风力发电机转一圈产生的电能为 煤完全燃烧释放的能量等于风力发电机转一圈产生的电能 燃烧煤的质量 16．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。张北一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 （选填“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107W，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200kg焦炭完全燃烧放出的热量。焦炭的热值为3.0×107J/kg。 【答案】 可再生 太阳 10 【详解】风能短时间内可以再次从自然界中获取，属于可再生能源。 风的形成主要是由太阳辐射热引起的，当太阳光照射在地球表面时，地表温度会升高，导致地表的空气受热膨胀并变轻上升，热空气上升后，低温的冷空气会横向流入补充，上升的空气在逐渐冷却的过程中会变重并降落，由于地表温度仍然较高，这又会加热空气并使之上升，这种空气的持续流动就形成了风，故风能实际上来源于太阳能。 200kg焦炭完全燃烧放出的热量为 风电机组在此功率下稳定工作的时间为 17．2022年12月，全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组、引领世界水电的超级工程——白鹤滩水电站（如图）全部机组投产发电，成为仅次于三峡水电站的全球第二大水电站和清洁能源生产基地。所谓水电站，就是把水的机械能（简称“水能”）转化成 的工厂；水电站发电所用的能源——水的机械能属于 （选填“可再生能源”或“不可再生能源”）。    【答案】 电能 可再生能源 【详解】发电机工作时将机械能转化成电能，水电站，就是把水的机械能（简称“水能”）转化成电能的工厂。 水能可以源源不断地获得，水电站发电所用的能源——水的机械能属于可再生能源。 18．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 （选填“聚变”或“裂变”），释放出巨大的核能。太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。请写出太阳能的1个优点： 。 【答案】 聚变 可再生 环保/安全/经济 【详解】在太阳内部，太能之所以能发光发热，实质相当于无数个的氢弹爆炸而造成的，即氢原子核在超高温下发生聚变释放核能。 太阳能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源。 太阳能的优点是：清洁无污染，环保，安全，经济。（或环保；节能；取之不尽，用之不竭等） 19．如图所示的“风光互补”路灯，其太阳能电池板和风力发电机产生的电能，输送至蓄电池储存起来，供路灯照明使用； （1）工作时，风力发电机将 能转化成电能，太阳能电池板将 能转化成电能，风能和太阳能是 （选填“可再生”“不可再生”）的 （选填“一次”“二次”）能源； （2）蓄电池储存的电能为4.8kW·h，若全部用于路灯供电，可供额定功率为80W的路灯正常发光 h。 【答案】（1）风，太阳，可再生，一次；（2）60 【详解】（1）工作时，风力发电机，消耗了风能，获得电能，故是将风能转化为电能。 太阳能电池板是利用太阳能工作的，故将太阳能转化为电能。 风能和太阳能可以从自然界源源不断获取，是可再生能源。 风能和太阳能能够直接从自然界获取，是一次能源。 （2）4.8kW·h电能供额定功率为80W的路灯正常发光时间为 20. 阅读短文。回答问题。 兴城抽水蓄能电站辽宁兴城抽水蓄能电站位于辽宁省葫芦岛市兴城市境内。枢纽工程由上水库、下水库、输水系统、地下厂房和地面开关站、补水系统等组成。上水库总库容932万m3，下水库总库容1133万m3。 抽水蓄能电站是为了解决电网高峰、低谷之间供需矛盾而产生的，是间接储存电能的一种方式。在下半夜用电低谷时，它利用过剩的电力驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存起来，次日白天和前半夜用电高峰时，再将水放出发电，并流入下水库。其工作原理如图。2023年10月，辽宁兴城抽水蓄能电站项目通风洞正式进洞施工，标志着该项目已进入全面施工阶段。2025年4月，国网新源辽宁兴城抽水蓄能电站厂房顶拱开挖顺利完成，标志着项目主体工程建设取得突破性进展。电站建成后，年发电量约12.04亿kW·h，在辽宁电网系统中主要承担系统调峰、储能、调频等关键任务，对推动辽宁新能源发展、优化东北电网发展布局、保障电力供应具有重要意义。 若上水库水面面积为1.2×106m2，抽水机每天从深夜0时至清晨5时抽水使上水库水面增高1m，放水发电时，重力做功的80%转化为电能。（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3） （1）储能时，水泵利用多余的电能将下水库的水抽到上水库，多余的电能转化为水的重力势能；抽水机抽水是利用 的作用把水“吸”上来的； （2）发电时，发电机将水的动能转化为电能，发电机的工作原理是 ；发电时所利用的水能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； （3）一只白鸽掠过水平如镜的下水库湖面，湖中映出白鸽的倒影，水中的“白鸽”是由于光的 形成的像； （4）若上水库与下水库的高度差h为60m，夜间抽到山顶的水全部用来发电（忽略水面高度的变化），则放出这些水的发电量为 kW·h； （5）除了可以利用水能发电，还有许多可以用来发电的清洁能源，请列举一种： 。 【答案】（1）大气压；（2）电磁感应；可再生；（3）反射；（4）1.6×105；（5）太阳能 【详解】（1）储能时，水被抽到上水库中，水的高度增加，所以电能转化为水的重力势能，抽水机抽水时通过活塞上移或叶轮转动使抽水机内水面上方的压强减小，水在外界大气压的作用下被压上来。 （2）发电时，发电机是利用电磁感应的原理工作的，工作时将水的动能转化为电能，因为水能从自然界源源不断地获得，属于可再生能源。 （3）水中的 “白鸽” 是平面镜成像现象，是由于光的反射形成的虚像。 （4）抽水机夜间抽水的体积为 抽水的质量为 水的重力 放水发电时重力做功为 夜间抽到山顶上水库的水全部用来发电时产生的电能为 （5）常见的清洁能源有​​风能、太阳能、地热能等。 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2节 能源的开发与利用 第3节 能源与可持续发展 目录 学习目标 1 思维导图 2 知识梳理 2 知识点一、能源的开发与利用 2 知识点二、能源的分类 4 知识点三、清洁能源 4 方法技巧 6 方法技巧一、 能源与能量的区别和联系 6 方法技巧二、 从不同角度对能源分类 6 方法技巧三、 核裂变和核聚变的对比 7 巩固训练 7 学习目标 1. 了解人类利用能源的历程。了解人类能源利用面临的挑战，进一步强化能量观念。 2. 收集各种形式能源的资料，并结合能源特点进行分类整理、归纳总结，发展科学思维能力。 3. 了解核能及获取核能的两条途径。知道核能的应用。 4. 初步了解太阳能及其应用。 重点：1. 结合能源特点进行分类整理、归纳总结。 2. 清洁能源及其应用。 难点：清洁能源及其利用。 思维导图 知识梳理 知识点一、能源的开发与利用 1. 能量及其由来 （1）能源：能量以各种形式蕴藏在大自然中，我们把能够提供能量的物质资源叫做 。 （2）能量的由来：地球上大部分能源所具有的能量都来自太阳。 ①从自然界直接获得的能源：如风能、水能、地热能、核能、煤、石油、天然气等能源，在农村生活中常见的秸秆、薪柴等也可以从自然界直接获得。 ②经过加工或转化而来的能源：有些能源不能从自然界直接获得，但可以经过加工或转化而来，例如需对石油进行提炼才能获得汽油，需对煤进行加工才能获得焦炭，生活中常见的电能也是由其他形式的能源转化而来的。 2. 能源的开发与利用进程 （1）太阳能的利用：人类最早使用的能源是太阳能，原始时期，人类所能获得的能源来源于太阳辐射所带来的光热。 （2）火的利用：钻木取火是从利用自然火到利用人工火的转变，开启了以柴薪作为主要能源的时代。农业文明时代的秸秆、薪柴等是火力的主要来源。 （3）风能的利用：风能主要用于船舶航行、风车灌溉等。 （4）水能的利用：水能的开发利用也有着悠久的历史，应用于农业、冶炼、纺织等多个领域。 （5）化石能源的利用：蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑，直接导致了第二次能源革命，使人类进入工业化社会。随后，人们发明了以汽油和柴油为燃料的内燃机，石油以其更高热值、更易运输等特点，成为了新的重要能源。 （6）电能的利用：19世纪初，根据 原理，发明了发电机，使化石能源转换成更加便于输送和利用的电能，电能的利用是人类进入现代文明社会的标志。 （7）核能的利用：20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置—— ，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。 【典例1】人类发现、开发、利用能源的历史，就是其认识自然、理解自然的历史。如图所示是人类在照明上对能源利用的三个阶段，按利用能源的先后，下列排序正确的是（   ） A．①②③ B．③②① C．①③② D．②①③ 【变式1】水能和风能的利用 （1）利用水能发电：水电站工作时将水的 能转化为 能，带动发电机发电。 （2）利用风能发电：风吹动风力发电机的叶片，带动发电机发电。 【变式2】如图是“风能——太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是（　　） A．风力发电机利用了电磁感应原理 B．太阳能来自太阳内部的核裂变 C．给蓄电池充电时化学能转化为电能 D．控制器中的集成电路是用超导材料制成的 【变式3】利用风能、太阳能发电将助力我国实现碳达峰。如图甲所示，这是风光互补路灯系统，可利用风力和太阳能发电，并将电能输送至蓄电池储存起来，供路灯晚间照明使用。照明的LED灯的规格为“12V 80W”；蓄电池的额定电压为12V，容量为400Ah，使用过程中，充电至90%时停止充电，放电余留20%时停止电能输出。风力发电机的输出功率与风速的关系如图乙所示。 （1）有阳光时，太阳能电池板把太阳能转化为 能；风力发电机的工作原理是 ； （2）某街道安装了100盏这种风光互补路灯，若每天路灯正常工作10h，一天消耗的电能是 ； （3）当风速为12m/s时，在仅靠风力发电的情况下，仅将蓄电池的电量由20%充到70%需要 h。 知识点二、可再生能源与不可再生能源 1. 可再生能源 自然界中有些能源可以源源不断地得到补充，或能在较短周期内再生，比如风能、水能、 太阳能等，这些能源称为可再生能源。 2. 不可再生能源 有些能源的形成需要漫长的时间，越用越少，也不能在短期内从自然界得到补充，比如煤、石油、天然气都是古代生物的残骸通过长期的地质变迁形成的，这类能源称为不可再生能源。 【典例1】下列发电站利用不可再生能源发电的是（    ） A．火力发电 B．光伏发电 C．水力发电 D．风力发电 【变式1】2022年6月2日，我国发布了“十四五”可再生能源发展规划，确立了到2025年实现可再生能源年发电量达到3.3万亿千瓦时的目标，为此需要逐步减少（　　） A．煤炭、天然气发电 B．太阳能、风力发电 C．海水涨落的潮汐发电 D．水力发电 【变式2】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 【变式3】我国的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝水电站实现联合调度，标志着世界最大的“清洁能源走廊”已形成。水力发电是将水的 能转化为电能，水能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，水电站年均发电量可达1.08×1018J，若这些电量改用煤进行火力发电，效率为40%，煤的热值为3.07×107J/kg，则需要用煤 kg。 知识点三、发展清洁能源 1. 化石能源对环境造成的影响 化石能源的过度使用也是造成环境变化与污染的主要因素。大量化石能源的消耗，引起温室气体排放，使大气中温室气体浓度增加、温室效应增强，导致全球气候变暖。同时，化石能源消耗过程中还带来了大量的有害气体和烟尘排放，也是造成大气污染的重要原因。 2. 常见的清洁能源 常见的清洁能源有： 、 、地热能等。 （1）核能：核能是通过核反应使原子核发生变化时所释放的能量，通常指重核 或轻核 所释放的巨大能量（选填“裂变”或“聚变”）。 ①裂变：科学家们发现用中子轰击铀核，能使其分裂成几个中等质量的核，同时释放巨大的能量。原子核裂变时，不但会释放巨大的能量，还会伴随2～3个中子产生，新的中子又会使其他原子核继续裂变。 铀核裂变示意图 核电站利用裂变产生的核能发电，它的核心设备是 。核反应堆是原子核发生链式反应的场所，它能够控制链式反应的速度，缓慢、平稳地释放 的装置。 ②聚变：如果将某些质量很 的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子构成）与氚核（由一个质子和两个中子构成），在超高温下结合成新的原子核——氦核，也会释放出巨大的 ，这就是聚变。氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。 （2）太阳能 太阳是一个巨大而炙热的星球，它的主要成分是氢和氦。在太阳的中心区域不断发生着核 变，几乎每秒就有6亿多吨氢聚变成氦，同时源源不断地释放出巨大的能量。 太阳能的直接利用有 发电和 发电。 ①光伏发电：光伏发电利用太阳能电池将 能直接转化为 能。 ②光热发电：光热发电通过光学聚焦的方式将太阳能聚集起来，产生高温高压的蒸汽来驱动 。 （3）地热能　 地球内部的温度高达几千摄氏度， 如此高的温度必然蕴藏着巨大的能量，这种来自地表下面的能量就是 能。地热能除了可直接用于发电，发电后的热排水还可实现供暖、种植、养殖、旅游等综合利用，是清洁的零碳能源。 【典例1】如图所示，太阳能凉帽是利用太阳能电池板，把太阳能转化为扇叶的动能。下列说法正确的是（　　） A．太阳内部发生的是核裂变 B．凉帽将太阳能全部转化为动能 C．太阳能是不可再生能源 D．电池板将太阳能直接转化为电能 【变式1】“玲龙一号”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 【变式2】下列关于能量及能量的转化或转移的说法，错误的是（　　） A．煤、石油、天然气属于不可再生能源 B．核能永远是一种安全，清洁、廉价的能源 C．热水自然变凉，能量会自发地从高温物体转移到低温物体 D．地球上除核能、地热能和潮汐能外，几乎所有能源都来自太阳 【变式3】我国红沿河核电站核能供暖示范项目，利用核能发电的同时实现了清洁供暖。 （1）核电站利用原子核 （选填“聚变”或“裂变”）释放的核能发电； （2）核电站利用发电过程中产生的余热进行供暖，提高了能量的利用率。供暖时，用水做输运能量的介质，是因为水的 大； （3）在能量转化和转移的过程中，能量的总量 。但是在供暖过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反，这一现象说明能量的转移具有 。 方法技巧 一、能源与能量的区别和联系 1. 能源：能够提供能量的物质资源叫做能源，本质是可以提供某种形式能量的物质。 2. 能量：物体做功本领的量度，本质是：与物质及其运动相联系，不同形式的运动对应着不同形式的能量，如机械能、电能、内能、化学能等。 3. 联系：能源的利用过程，实质上就系是能量的转化和转移的过程。 二、从不同角度对能源分类 分类依据 类型 实例 能否直接从 自然界获得 一次能源 化石能源、地热能、 核能、生物质能等 二次能源 电能、汽油等 能否在短期内从 自然界得到补充 可再生能源 水能、风能、太阳能、生物质能等 不可再生能源 化石能源、核能等 是否对环境 造成污染 清洁能源 太阳能、风能、水能等 污染能源 煤、石油等 三、核裂变和核聚变的对比 比较 核裂变 核聚变 定义 质量较大的原子核分裂为质量较小的原子核的过程 质量较小的原子核结合成质量较大的原子核的过程 条件 中子轰击较大原子核 超高温 释放核能大小 巨大 更加巨大 应用 原子弹、核电站 氢弹 巩固训练 1．关于能源以及能量的转化，下列说法正确的是（　　） A．煤、石油、天然气、潮汐能都是可再生能源 B．太阳能电池可以将太阳能转化为电能 C．风力发电的过程中将电能转化为机械能 D．能量在转化过程中是守恒的，因此各种能源都是取之不尽的 2．人类社会的发展离不开能源的开发和利用，下列能源属于不可再生能源的是（ ） A．化石能源 B．太阳能 C．水能 D．风能 3. 自然界有一些能源一旦消耗就很难再生，因此我们要节约能源。下列能源属于可再生能源的是（　　） A．石油 B．氢能 C．风能 D．煤炭 4．“立式大风车”是一种由风力驱动使轮轴旋转的机械。下列与大风车所用能源同属于可再生能源的是（　　） A．太阳能 B．天然气 C．石油 D．煤炭 5. 如图所示，全国各地分布着各种不同类型的发电站，它们在发电过程中，利用不可再生能源发电的是（　　） A B C D A．西藏羊八井地热发电站 B．新疆哈密光热发电站 C．湖北宜昌三峡水力发电站 D．内蒙托克托燃煤火力发电站 6．如图，太阳能汽车利用太阳能电池将太阳能转化为电能，储存在车上的蓄电池内，为汽车提供动力。下列说法正确的是（　　） A．太阳能是一种不可再生能源 B．蓄电池为汽车提供动力时，将电能转化为化学能 C．太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能 D．太阳能汽车将太阳能转化为内能，再将内能转化为动能 7．2025年5月14日，我国自主三代核电“华龙一号”全球首堆——中核集团福清核电5号机组实现连续安全稳定运行1000天，持续向社会稳定输送清洁电能超370亿度，如图所示是“华龙一号”全球首堆外景。下列有关说法错误的是（    ） A．核能属于不可再生能源 B．核电站利用核反应堆通过可控核裂变释放核能 C．核反应堆将核能直接转化为电能 D．核废料具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方 8．如图所示，敦煌盐塔式光热电站将太阳光会聚到熔盐吸热塔，阳光的能量被熔盐吸收，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气推动汽轮机发电，下列说法正确的是（　　） A．盐塔式光热电站实现了光电转化，将光能直接转化为电能 B．太阳能是不可再生能源 C．熔盐通过热传递的方式改变内能 D．能量在转移和转化过程中总量不断减少 9. 新疆达坂城发电站利用可再生能源发电，其利用的能源为（　　） A．核能 B．风能 C．石油 D．天然气 10．了满足乡镇居民晚上的照明需要，很多乡镇在街道两旁装了风光互补型太阳能道路灯，查资料得知，它是利用风能和太阳能系统共同发电的装置。如图所示，它是由小风扇、太阳能电池板、蓄电池、照明灯组成，下列解释合理的是（    ） A．太阳能电池板是将光能转化为电能的装置 B．蓄电池白天充电时，将化学能转化为电能 C．照明灯工作时，将电能转化为光能和风能 D．小风扇是风力发电机，工作时将电能转化为机械能 11．地热能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，如图所示是地热发电站的场景，利用地热发电是通过 方式改变内能。 12. 中国空间站为人类探索太空贡献着中国力量。空间站主要靠太阳能帆板提供能源，帆板工作时将太阳能直接转化为 能。太阳能清洁无污染，是可再生能源，请再列举出一种可再生能源： 。 13．博鳌亚洲论坛2022年年会实现100%“绿电”供应。目前我国“绿电”主要以太阳能光伏发电和风力发电为主，太阳能、风能是 能源（选填“可再生”或“不可再生”）。在日常生活中，你的节能举措有 （写出一条即可）。 14. 原子由原子核和 构成。原子核发生变化时，释放出的能量被称为核能，核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国自主设计、建造的“东方超环”核反应装置用于研究如图所示的核反应，这种反应叫做核 （选填“裂”或“聚”）变。 15．近年来，山川田野间一座座风力发电机组拔地而起。风力发电机是利用风力带动风轮旋转，把风的动能转变为风轮轴的机械能，风能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。某型号风力发电机转一圈发电量为，相当于 kg的煤完全燃烧释放的能量（）。 16．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。张北一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 （选填“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107W，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200kg焦炭完全燃烧放出的热量。焦炭的热值为3.0×107J/kg。 17．2022年12月，全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组、引领世界水电的超级工程——白鹤滩水电站（如图）全部机组投产发电，成为仅次于三峡水电站的全球第二大水电站和清洁能源生产基地。所谓水电站，就是把水的机械能（简称“水能”）转化成 的工厂；水电站发电所用的能源——水的机械能属于 （选填“可再生能源”或“不可再生能源”）。    18．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 （选填“聚变”或“裂变”），释放出巨大的核能。太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。请写出太阳能的1个优点： 。 19．如图所示的“风光互补”路灯，其太阳能电池板和风力发电机产生的电能，输送至蓄电池储存起来，供路灯照明使用； （1）工作时，风力发电机将 能转化成电能，太阳能电池板将 能转化成电能，风能和太阳能是 （选填“可再生”“不可再生”）的 （选填“一次”“二次”）能源； （2）蓄电池储存的电能为4.8kW·h，若全部用于路灯供电，可供额定功率为80W的路灯正常发光 h。 20. 阅读短文。回答问题。 兴城抽水蓄能电站辽宁兴城抽水蓄能电站位于辽宁省葫芦岛市兴城市境内。枢纽工程由上水库、下水库、输水系统、地下厂房和地面开关站、补水系统等组成。上水库总库容932万m3，下水库总库容1133万m3。 抽水蓄能电站是为了解决电网高峰、低谷之间供需矛盾而产生的，是间接储存电能的一种方式。在下半夜用电低谷时，它利用过剩的电力驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存起来，次日白天和前半夜用电高峰时，再将水放出发电，并流入下水库。其工作原理如图。2023年10月，辽宁兴城抽水蓄能电站项目通风洞正式进洞施工，标志着该项目已进入全面施工阶段。2025年4月，国网新源辽宁兴城抽水蓄能电站厂房顶拱开挖顺利完成，标志着项目主体工程建设取得突破性进展。电站建成后，年发电量约12.04亿kW·h，在辽宁电网系统中主要承担系统调峰、储能、调频等关键任务，对推动辽宁新能源发展、优化东北电网发展布局、保障电力供应具有重要意义。 若上水库水面面积为1.2×106m2，抽水机每天从深夜0时至清晨5时抽水使上水库水面增高1m，放水发电时，重力做功的80%转化为电能。（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3） （1）储能时，水泵利用多余的电能将下水库的水抽到上水库，多余的电能转化为水的重力势能；抽水机抽水是利用 的作用把水“吸”上来的； （2）发电时，发电机将水的动能转化为电能，发电机的工作原理是 ；发电时所利用的水能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； （3）一只白鸽掠过水平如镜的下水库湖面，湖中映出白鸽的倒影，水中的“白鸽”是由于光的 形成的像； （4）若上水库与下水库的高度差h为60m，夜间抽到山顶的水全部用来发电（忽略水面高度的变化），则放出这些水的发电量为 kW·h； （5）除了可以利用水能发电，还有许多可以用来发电的清洁能源，请列举一种： 。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 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