18.4 能源与可持续发展 同步练-2025-2026学年物理苏科版九年级下册

18.4　能源与可持续发展 了解能源开发和利用的可持续性发展的重要性． 知识点1　能量转化的效率 例1　为践行“低碳理念”，现在已广泛使用LED节能灯，它可以直接把电能转化为光能．现有一盏标有“24 V　12 W”的LED灯，其亮度与“220 V　100 W”的普通白炽灯相当，白炽灯工作时的能量转化情况如图所示，则该LED灯的发光效率是　　　　；试推测12 W的LED灯与100 W的白炽灯照明效果相同的可能原因是_____________________________________________________． （例1） （例2）　 （例3） 知识点2　能源的可持续性发展 例2　如图所示为“几个世纪以来人类能源消耗”图像，针对这种趋势，我们应该　　　　　　　．目前我国常用的能源有煤炭、石油、天然气、风能、水能、核燃料、太阳能等，其中属于可再生能源的是　　　　　　　　　　　　． 例3　（2024徐州沛县模拟）如图所示，白炽灯的能量转化示意图表明其工作时的效率为　　　　；一盏工作时的效率为60%的节能灯，要达到60 W白炽灯的亮度，其功率应为　　　　W.节能灯产生的内能散失到空气中，无法自动转化为电能，表明能量的转化具有　　　　． 例4　（2023无锡模拟）为积极响应江阴市创建“全国文明典范城市”活动，小明提出以下环保节能建议，其中不可行的是(　　) A. 使用洗衣机时每次只洗一件衣服 B. 手机充电完毕后及时拔下充电器 C. 夏天使用空调时，把温度设置得尽量高些 D. 大力开发太阳能 1 LED灯具有节能、环保等特点．一只“220 V　10 W”的LED灯与一只“220 V　100 W”的白炽灯在正常工作时发光效果相当． (1) 该白炽灯正常发光时电阻为　　　　Ω. (2) 则1 kW·h的电能可供一只这样的LED灯正常工作　　　　h. (3) 若该白炽灯正常发光的效率为8%，则该LED灯正常发光的效率为　　　　%. 2 （2024无锡滨湖期中）如图所示是小明制作的简易孔明灯，其体积为0.2 m3，在孔明灯下端的燃烧皿中加入适量的煤油，将燃烧皿放在电子秤上实时监测其质量的变化．经测量，已知孔明灯的质量为20 g，室温为20 ℃，当孔明灯刚起飞时，电子秤的示数变化了1 g，煤油燃烧放出热量　　　　J；孔明灯刚好起飞时，孔明灯内空气温度约为　　　　℃，孔明灯内空气吸收的热量最多为　　　　J；从加热到起飞的过程中，加热效率最大为　　　　%（结果保留一位小数）.已知空气的比热容为1×103 J/(kg· ℃)、煤油的热值为4.6×107 J/kg；g取10 N/kg；孔明灯的厚度忽略不计，不同温度下空气密度如表所示． 空气温度/℃ 20 25 30 35 40 45 50 55 60 空气密度/kg·m-3 1.20 1.17 1.15 1.12 1.10 1.07 1.04 1.01 0.98 　　 3 如图所示的白鹤滩水电站是实施“西电东送”的国家重大工程，它每年可向华东地区输送1.14×1017 J的电能，相当于火力发电站燃烧1.0×1010 kg标准煤所获得的电能．标准煤的热值取3.0×107 J/kg.下列说法中错误的是(　　) A. 水能是可再生能源 B. 水电站将水的机械能转化为电能 C. 煤炭是不可再生能源 D. 火力发电站的发电效率为50% 4 在下列有关能或能源的讨论中，你认为错误的是(　　) A. 人类社会面临能量危机，总有一天能量会被消耗殆尽 B. 煤、石油、天然气等的储量有限，人类面临能源危机 C. 很多传统能源已走向枯竭，但我们可以开发新的能源 D. 太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能实际是无限的 5 （2024扬州邗江模拟）在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，我们应尽量减少下列哪种能源的使用(　　) A. 水能 B. 石油 C. 风能 D. 太阳能 6 （2024苏州姑苏模拟）有一个额定电压为6 V的电动机通电后，当其正常转动时，测得其工作电流为0.6 A，若用手捏着转头不让其转动，测得其电流为2 A，则该电动机正常转动时的机械效率为(　　) A. 91% B. 70% C. 30% D. 9% 7 （2025盐城模拟）我国科学技术迅猛发展，在信息、能源和材料等领域取得了辉煌的成绩，下列说法正确的(　　) A. 我国白鹤滩水电站中的发电机是利用电磁感应原理发电的 B. 神舟十四号飞船上的新型硅光电池板主要将电能转化为太阳能 C. 能量在转移和转化的过程中总量保持不变，因此我们不需要节约能源 D. 超导材料可以用于制作电炉的电炉丝 8 某科研小组研制了一辆太阳能汽车．其车顶的太阳能电池板可将太阳能转化为电能，并储存在蓄电池中为车辆提供动力，已知太阳能汽车整车总质量为650 kg，太阳能电池板平均每小时接收3.9×106 J的太阳能，每天平均有效接收太阳能的时间为5 h；当该车以10 m/s的速度匀速行驶时，太阳能电池板每天所储存的电能可维持该车行驶4 min，其中储存电能的80%用来克服汽车阻力做功，汽车匀速行驶时所受阻力为车重的0.2倍．（g取10 N/kg）求： (1) 该太阳能电池板每天接收的太阳能； (2) 该汽车以10 m/s匀速行驶4 min过程中，克服阻力所做的功； (3) 太阳能转化为电能并储存的效率． 9 一台额定电压为U，额定电流为I的电风扇，线圈电阻为R，正常工作时，消耗的电功率为　　　　．不考虑电动机转动时产生摩擦，小电风扇的电动机正常工作时的效率是　　　　．（均用题中所给字母表示） 10 随着我国人民生活水平的提高，家庭小汽车作为一种普通的交通工具已走进千家万户． (1) 汽车发动机一般是汽油机，其　　　　冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能；完全燃烧1 kg的汽油能够释放　　　　J的能量．（汽油的热值为4.6×107J/kg） (2) 阅读了某品牌汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示的流向图，则该内燃机的效率为　　　　%. 11 （2025无锡）抽水蓄能是利用电网用电低谷期过剩的电能，通过电动抽水泵将低处下水库的水抽到高处上水库储存起来，然后待用电高峰期再释放上水库中的水，冲击水电站中的水轮发电机组发电，输送回电网，工作原理示意图如图所示．我国的河北丰宁电站是目前世界上装机容量最大的抽水蓄能电站，上水库容量为4.5×107 m3，上水库一次储满的水若全部通过隧洞下落400 m高度，冲击水轮发电机组发电，可获得1.44×1014 J的电能．（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10 N/kg） (1) 抽水蓄能的能量转化过程是将过剩的电能转化为水的　　　　能，在需要的时候再通过发电机组转化为　　　　能，输送回电网． (2) 水轮发电机组的发电效率为多少？ 四、 能源与可持续发展 例1　83.3%　节能灯的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多 例2　节约能源　风能、水能、太阳能 例3　10%　10　方向性　例4　A 1. (1) 484　(2) 100　(3) 80 2. 4.6×104　40　4 400　9.6 3. D　4. A　5. B　6. B　7. A 8. (1) 1.95×107 J　(2) 3.12×106 J　(3) 20% 9. UI　×100% 10. (1) 做功　4.6×107　(2) 30 11. (1) 重力势　电　(2) 80% 学科网（北京）股份有限公司 $