第二十二章 能源与可持续发展 导学案 2025-2026学年人教版物理九年级全一册
第 1讲 能源利用的现状和面临的挑战
题型 能源的形式与分类
智慧锦囊<
1.按获取方式分类可分为一次能源和二次能源；按利用状况分类可分为常规能源和新能源；一次能源按恢复时间分类可分为可再生能源和不可再生能源。
2.以下各种形式的能源：柴薪、煤、石油、天然气，风能、水能、电能、太阳能、地热能、核能。一次能源有：柴薪、煤、石油、天然气，风能、水能、太阳能、地热能、核能；二次能源有电能；一次能源中可再生能源有：柴薪、风能、水能、太阳能、地热能。
【例1】教材变式 P₁₉₃T₂ 关于能源，下列说法中错误的是 ( )
A.今天，我们开采化石燃料来获取能量，实际上是在开采上亿年前地球所接收的太阳能
B.风能、水能、太阳能都是一次能源
C.煤、石油、天然气、风能都是不可再生能源
D.电能与地热能都是可再生能源
题型二 能源利用面临的挑战
【例2】从环保的角度看，下列能源中，在大规模使用过程中会产生二氧化硫、氮氧化物、粉尘和一氧化碳等有害物质，会造成空气污染、城市热岛效应、地球温室效应的是 ( )
①石油 ②煤 ③天然气 ④核能 ⑤风能 ⑥太阳能 ⑦柴薪 ⑧水力发电
A.①② B.①②③ C.①②③⑦ D.④⑤⑥⑧
题型三 能量转化效率的计算
智慧锦囊<
结合效率公式 
计算及能量守恒定律计算。
【例3】光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，而将光能直接转化为电能的一种技术，其发电系统主要有太阳能电池板，控制器和逆变器三大部分组成，其简化电路如图所
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示，当太阳光照射太阳能电池板发电时，控制信号将S₁闭合，S₂断开，蓄电池充电，当控
制信号将S₂闭合后，向外供电。光伏发电广泛应用于小型电源，中型供电系统和大型发电站。
(1)该村还建成了一座扶贫光伏发电站，总功率为 
其一天的发电量是多少千瓦时?(一天的有效光照时间按8小时计算)
(2)光伏发电站发的电用于灌溉农田，可将低处河水抽到高处灌溉渠中，若高低落差为10m，抽水机的效率为 60%，则每度电可抽取河水多少立方米? 
g取 10N/ kg)
典题精练
1.下列能源中，能归入图中所示的中间阴影部分的是 ( )
A.核能 B.太阳能
C.电能 D.石油
2.2024年12 月31 日，世界装机容量最大抽水蓄能电站——国家电网河北丰宁抽水蓄能电站实现全面投产发电，该电站可以利用电网过剩的电力，驱动水泵，将水抽到高处储存起来，需要时再将水放出发电，从而弥补了风能、太阳能等新能源发电不稳定且电力难储存的问题，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是 ( )
A.水能是可再生能源，电能是不可再生能源
B.该电站放水发电时是将机械能转化为电能
C.根据能量守恒定律可知，该电站抽水时消耗的电能全部转化为水的机械能
D.风能、光能、机械能、电能可以相互转化，说明能量的转化是没有方向性的
3.作为传统燃油汽车燃料的汽油和柴油是 (选填“可再生”或“不可再生”)能
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源，为了减少燃油汽车对环境的污染，我国大力发展新能源汽车。如今，我国电动汽车的多项技术已领跑世界，某型号的国产电动汽车的电池容量为200A·h，额定电压为400V，充满电后，它储存了 kW·h的能量。
4.某小学安装有太阳能发电站，基本结构和5月初电能表的示数如图甲所示；5月底电能表的示数如图乙所示。问：
(1)5月份，发电站向办公楼输送电能多少焦耳?
(2)用燃煤发电的效率为30%，已知燃煤的热值为3×10⁷J/ kg,若火力发电站要产生和学校办公楼5月份用电量相等的电能，需消耗燃煤的质量为多少?
板块一 核能与太阳能
题型一 核能与太阳能
智慧锦囊
1.核电站的核心是核反应堆，是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的。核聚变现在还不能和平利用，在氢弹爆炸和恒星内部进行。
2.太阳能的利用方式：①太阳能转化为内能：如用集热器把水等物质加热；②太阳能转化为电能：利用太阳能电池发电。
【例1】新情景科技成就中国“人造太阳”(EAST)取得重大突破，奠定了我国在该领域的世界领先地位。EAST利用氘、氚原子核，在超高温下结合成氦原子核，同时释放出巨大的核能。下列关于核能的利用说法正确的是 ( )
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