5.2 能源的利用与开发 习题课件-2026-2027学年浙教版九年级科学上册

该初中科学课件聚焦“能源概况与太阳能开发利用”，涵盖化石能源占比、太阳能转化形式及新能源开发条件等核心知识点。课堂从全球能源消费结构现状切入，通过对比化石能源与可再生能源，过渡到太阳能的多种转化（如光合作用、电池板发电）及理想能源条件，构建“现状-问题-方案”的学习支架，衔接能源类型与开发利用知识。 其亮点在于结合中国空间站能源、风光互补路灯等真实情境，以科学观念（能量转化、可再生能源特征）和科学思维（推理论证，如风力发电机功率计算）为核心，通过“基础-能力-素养”分层训练，培养学生分析实际问题的能力。教师可利用多样化题目提升教学针对性，学生能在应用中深化知识理解。

第5章　能源及其利用 第2课时　其他能源开发利用 第2节　能源的利用与开发 1.(2025金华模拟)绿色能源不会产生或残留对环境造成污染 的物质,下列能源中不能称为绿色能源的是 (         ) A.铅蓄电池储存的化学能　　　　　　B.氢能 C.风能　　　　　　D.太阳能 A 解析　铅蓄电池储存的化学能由电能转化而来,不能彻底摆 脱化石燃料的使用,且废旧电池处理不好会造成环境污染,故 A符合题意。 2.如图所示是“风光互补”景观照明灯。它的最上端是一台 风力发电机,灯柱上还配有太阳能电池板,底部的蓄电池可以 储存电能。下列说法错误的是 (         ) A.风力发电机工作时将风能转化为电能 B.太阳能电池板工作时将太阳能转化为化学能 C.蓄电池充电时将电能转化为化学能 B D.照明灯工作时将电能转化为光能 解析　太阳能电池板工作时,太阳能电池板通过吸收太阳光, 将太阳能直接转化为电能。 3.我国为了减少碳排放保护环境,不断地开发新能源,下列选 项中不属于利用新能源的是(         )  　　　       　　　      B 解析　火力发电是通过燃烧煤炭、天然气、石油等化石燃 料,产生蒸汽推动发电机转动发电,煤炭、石油、天然气等属 于传统的化石能源,不是新能源,火力发电会产生大量的二氧 化碳等温室气体,对环境有较大影响,不属于利用新能源发 电。 4.(2024江苏盐城中考)“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 A 解析　太阳能属于可再生能源;天然气、石油、煤炭属于不 可再生能源,故A符合题意。 5.人类的发展离不开能源,实现“碳达峰、碳中和”是我国对 世界作出的庄严承诺。同学们对能源的有关问题进行了讨 论,下列说法正确的是 (         ) A.太阳能电池可以将电能转化为太阳能 B.目前,核电站利用核聚变释放的核能发电 C.煤、石油、天然气、地热能是可再生能源 D.电动汽车替代燃油汽车,会减少碳排放 D 解析　太阳能电池通过光电效应将太阳能直接转化为电能, 故A错误;核电站目前利用的是核裂变(如铀核裂变)释放的核 能发电,故B错误;煤、石油、天然气是化石燃料,属于不可再 生能源,地热能是可再生能源,故C错误;电动汽车消耗电能,替 代燃油汽车可减少汽油燃烧产生的二氧化碳排放,有助于实 现“碳达峰、碳中和”,故D正确。故选D。 6.【情境素材·科技成就】(2025衢州月考)如图所示是我国西 部某熔盐塔式光热电站,上万面镜子将太阳光准确地反射到 高塔顶端,太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收,熔盐带着这些能 量到达厂房,将水加热成水蒸气,水蒸气推动汽轮发电机发 电。下列说法正确的是 (         )   D ①熔盐塔式光热电站将太阳能直接转化为电能 ②塔顶的熔盐吸收太阳光的能量,内能增大 ③汽轮发电机发电是电磁感应现象的应用 ④不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律 A.①②④　　　　B.②④ C.①②③④　　　　D.②③④ 解析　①熔盐塔式光热电站的能量转化过程是:太阳能→内 能→机械能→电能,故①错误;②塔顶的熔盐吸收太阳光的能 量,内能增大,故②正确;③汽轮发电机发电是电磁感应现象的 应用,故③正确;④不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶都遵 循光的反射定律,故④正确。综上所述,②③④正确。故 选D。 7.青海省位于我国西部,拥有极其丰富的太阳能、风能、水能 等多种清洁能源。图中不属于利用清洁能源发电的是______ (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)图,其中丙图是将___ ____能转化成电能。  　　　      　机械 　甲      　　　      解析    甲图是火力发电,有废气、废渣等产生,不属于利用清 洁能源发电;丙图风力发电是将机械能转化成电能。   8.(2025宁波期中)下列反映一年内每个月的平均风速的图像 对应的地点中,最适合风能发电的地点是 (         )  　　　       　　　      D 解析　由图像知,B和C表示的两地点风速不稳定,可以排除,A 和D两地点风速比较稳定,且D表示的地点风速更大,故最适合 风能发电的地点为D地点。 9.海浪蕴含着巨大的能量,它属于________(选填“可再 生”或“不可再生”)能源;如图所示是利用海浪发电的装置, 当海浪带动浮子上下运动时,绳索带动发电机转动,它将海浪 的_______能转化为电能。   　机械     　可再生     解析　海浪蕴含的能量可以从自然界中源源不断地获得,属 于可再生能源;在利用海浪发电时,发电机将海浪的机械能转 化为电能。 10.(2026河南郑州期末)风力发电机是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2 kW·h,若 测得转一圈的平均时间为6 s,则发电功率为_____________ kW。 　1.2× 103     　可再生     解析　风能来源于自然界,可以持续再生,不会枯竭,因此属于 可再生能源。发电功率为P= = = =1 200 kW= 1.2×103 kW。 11.(2025上海模拟)玩具“光压”风车如图所示,它主要由抽 掉适量空气的密闭玻璃罩、四个轻质叶片、转轴和底座组 成。放在阳光下照射,风车能自动旋转起来。   (1)风车每个叶片一面为黑色,另一面为白色,受到阳光照射的 黑色叶面比白色叶面温度要______(选填“低”或“高”),温 度高的叶面附近空气分子运动速度大,对叶面的撞击作用力 大,叶片绕中间轴转动。 　高     (2)若将玻璃罩内抽成真空,在阳光下风车叶片_______(选填 “会”或“不会”)旋转。 　不会     解析    (1)理论上黑色能吸收所有的色光,而白色能反射所有 的色光;由于黑色叶片吸收了所有的色光,所以温度比白色叶 片温度高。 (2)真空环境中没有空气,没有空气分子去撞击叶片,故叶片不 会转动。   12.【核心素养·科学思维】(2025金华月考)能源短缺、环境 污染、全球气候变化……令开发清洁、高效、安全和可持续 的能源迫在眉睫,其中,氢能正在受到越来越多国家的重视。 (1)氢能属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能 源。 (2)以下属于氢能源的优点的是________(选填序号)。 ①氢气的热值高;②氢能源储量丰富;③清洁无污染;④安全、 易储存。 　①②③     　可再生     (3)小组同学燃烧氢气给水加热,若不计热损失,用5.1×10-3 kg 的氢气完全燃烧产生的热量能使多少20 ℃的水升温到70 ℃? [已知氢气的热值为1.4×108 J/kg,水的比热容为4.2×103 J/(kg· ℃)] 答案　3.4 kg 解析    (1)氢能可以从自然界源源不断地获得,属于可再生能 源。 (2)氢气的热值高,是氢能源的优点,故①正确;氢能源的原料是 水,来源广泛,是氢能源的优点,故②正确;氢气燃烧生成水,不 污染环境,是氢能源的优点,故③正确;氢气易爆炸,有一定的危 险,且不易储存,故④错误;故选①②③。 (3)5.1×10-3 kg的氢气完全燃烧产生的热量为 Q放=qm=1.4×108 J/kg×5.1×10-3 kg=7.14×105 J,不计热损失,水吸 收的热量为Q吸=Q放,水的质量为m水= =  =3.4 kg。 $第5章　能源及其利用 第1课时　能源概况与太阳能开发和利用 第2节　能源的利用与开发 1.目前全球能源消费结构中占比最高的能源类型是(         ) A.可再生能源　　　　B.核能 C.化石能源　　　　D.生物质能 C 解析　在当前全球能源消费结构中,占比最高的能源类型是 化石能源。 2.(2025浙江模拟)下列关于未来的理想能源的叙述中错误的 是 (         ) A.相关技术必须成熟,保证可以大规模使用 B.所蕴含的能量必须足够大,保证用量少而获取的能量大 C.必须足够便宜,保证大多数人用得起 D.必须足够安全清洁,保证不会严重影响环境 B 解析　所蕴含的能量必须足够大,不一定用量少而获取的能 量大。故B错误。 3.(2025金华月考)风能作为一种清洁的新能源,已受到世界各 国的重视,下列图中利用风能的是    (         )  　　　       　　　      B 解析　风能是一种清洁的新能源,利用风能的是风力发电,故 B符合题意。 4.(2025舟山模拟)我国航天事业取得突破性进展,中国空间站开启多人长期驻留时代,空间站的能源主要靠太阳能电池板提供。关于太阳能及太阳能电池,下列说法中错误的是(       ) A.太阳能只能转化为电能 B.太阳能是可再生能源 C.太阳能是清洁能源 D.太阳能电池提供了新的电能来源 A 解析　太阳能可以转化为电能、内能、生物质能等,故A错 误。 5.下列说法中正确的是 (         ) A.生物体的化学能、化石能源等都源自太阳 B.天然气是一种清洁能源,人类可以无尽地开发利用 C.核能属于二次能源 D.煤、石油是当今人类利用的主要能源,它们是可再生能源 A 解析　生物体的化学能、化石能源等都源自太阳,故A正确; 天然气是一种清洁能源、不可再生能源,人类不可以无尽地 开发利用,故B错误;核能属于一次能源,故C错误;煤、石油是 不可再生能源,故D错误。 6.(2025上海模拟)太阳能是人类优先开发和利用的新能源之 一,关于太阳能的利用,下列说法正确的是 (         )  　　　           　　　 　      A A.图甲中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能 B.图乙中,太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的 内能 C.图丙中,太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的 光能 D.图丁中,首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为 飞机的机械能 解析　绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,故A正 确。太阳能热水器通过热传递的方式将太阳能转化为水的内 能,故B错误。太阳能交通信号灯是利用光电转换装置,将太阳能转化为电能,再将电能转化为信号灯的光能,故C错误。首架环球航行的太阳能飞机是利用光电转换装置,将太阳能转化为电能,再将电能转化为飞机的机械能,故D错误。故选A。   7.(2025绍兴模拟)如图所示为“太阳能动力”汽车,车顶上装 有太阳能光伏发电板。关于太阳能汽车,下列说法正确的是  (         ) A.太阳能动力车不能在夜间行驶 B B.太阳能光伏发电板可将太阳能转化为电能 C.车内电动机工作原理是电磁感应现象 D.汽车外形呈流线型,快速行驶时对地面的压力比静止时大 解析    太阳能动力车可以储存电能,在夜间无太阳时,可利用 储存的电能行驶,故A错误。车顶太阳能光伏发电板的作用是 将太阳能转化为电能,故B正确。车内电动机的工作原理是通 电导体在磁场中受到力的作用,电磁感应现象是发电机的工 作原理,故C错误。汽车外形呈流线型,快速行驶时,上方空气 流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,会产生向上的升 力,对地面的压力比静止时小,故D错误。故选B。 8.(2025衢州模拟)未来的理想能源要能够大规模替代常规能 源,它必须满足以下哪几个条件     (         ) A.必须足够丰富,可以保证长期使用,必须足够便宜,可以保证 多数人用得起 B.相关的技术必须成熟,可以保证大规模的使用 C.必须足够安全和清洁,可以保证不会严重影响环境 D.以上3个条件必须都满足 D 解析　理想能源要足够丰富,才能被人们长期使用,并要足够 便宜,才能保证多数人用得起,A正确;相关技术成熟,才可以保 证大规模的使用,B正确;理想能源比较常规能源,应更加清洁、环保,且使用安全,才能代替常规能源,C正确。故选D。 9.某兴趣小组设计了一个环保小屋模型,可利用太阳能供应热 水、提供电能,还可为暖房中的花草蔬果提供光合作用的需 求。请在图中空白处填入由太阳能所转化的能量形式:①____ ______,②_______。   　电能     内能     解析　太阳能集热器可以将太阳能转化为内能;太阳能电池 板可以将太阳能转化为电能。 10.我国自主设计建造的先进磁约束核聚变实验装置“中国 环流器二号M装置”被称为“新一代‘人造太阳’装置”, 它主要是让含有质子和中子的氢原子核在超高温下发生__ _____(选填“裂变”或“聚变”),从而获得巨大的核能。这与_______(选填“原子弹”或“氢弹”)获得能量的方式相 同。 　氢弹     聚变     解析　氢原子核在超高温下发生聚变,获得巨大核能,与氢弹 获得能量的方式相同。   11.(2026广东韶关期末)如图所示是某校园使用的风光互补路 灯,它既可以通过太阳能电池板独立发电,也可以通过风力发 电机独立发电,还可以两者同时发电,将电能储存在蓄电池内, 以供晚上LED路灯照明时使用。蓄电池充满电后不再充电, 使用时放电至20%就停止电能输出,这样可延长蓄电池的寿 命。该型号风光互补路灯的技术参数如表所示,其中风力发 电机的最大输出功率是指风速达到限制风速时风力发电机的 输出功率;太阳能电池板的光电转换效率是指太阳能电池板 将光能转化为电能的效率;蓄电池的容量是指蓄电池放电电 流与放电总时间的乘积。   风力发电机 太阳能电池板 蓄电池 LED路灯 限制 风速 12 m/ s 面积 0.5 m2 容量 90 A· h 额定 电压 12 V 最大 输出 功率 400 W 光电 转换效率 10% 额定 电压 12 V 额定 功率 60 W (1)当夜晚的温度为-5 ℃时,风力发电机和太阳能电池板均___(选填“有”或“没有”)内能。 (2)风力发电机将风的机械能转化为电能,再转化为_______能储存在蓄电池里。 (3)此路灯照明1 h消耗_________kW·h的电能;在夜晚无风时,蓄电池充满电后最多可供此路灯照明_________h。 (4)若太阳光照到太阳能电池板表面的功率为1 000 W/m2,则 太阳能电池板的输出总功率为_______W。 (5)已知风力发电机的输出功率P跟风速v的三次方成正比(风 　50     　14.4     　0.06     　化学     有     速在规定范围内),则当风速为5 m/s时,风力发电机的输出功率 为_______W。(结果保留整数) (6)该校园的风光互补路灯共20盏,每盏灯每天正常工作10 h, 一年开灯300天,则该校园使用该路灯一年相当于节约了____ ______kg的煤。[煤电转换系数β=0.4 kg/(kW·h)] 1 440     　29     解析    (1)物体在任何温度下都有内能,所以当夜晚的温度为- 5 ℃时,风力发电机和太阳能电池板均有内能。 (2)风力发电机将风的机械能转化为电能,再将电能转化为化 学能储存在蓄电池里,蓄电池可以向外输出电能。 (3)此路灯照明1 h消耗的电能:W=Pt=60×10-3 kW×1 h=0.06 kW·h;在夜晚无风时,蓄电池充满电后最多可供此路灯照明的 时间:t'= = = =51 840 s=14.4 h。 (4)太阳光照到太阳能电池板表面的功率为1 000 W/m2,则太 阳能电池板的输出总功率:P总=1 000 W/m2×0.5 m2×10%=50 W。 (5)已知风力发电机的输出功率P跟风速v的三次方成正比,即 P=kv3,当风速为12 m/s时,风力发电机的输出功率为400 W,则4 00 W=k×(12 m/s)3,解得k= ;当风速为5 m/s时,风力发 电机的输出功率:P'= ×(5 m/s)3≈29 W。 (6)该校园使用该路灯一年消耗的电能:W=Pt总=60×10-3 kW× 10h×300×20=3.6×103 kW·h,煤电转换系数β=0.4 kg/(kW·h), 则该校园使用该路灯一年相当于节约煤的质量:m=βW=0.4 kg/(kW·h)×3.6×103 kW·h=1 440 kg。 $