第22章 能源与可持续发展（吃透教材）-【众相原创】2026-2027学年新教材九年级全一册物理分层练（人教版）广西专版

第二十二章 能源与可持续发展 第1、2节 能源利用的现状和面临的挑战 新能源的发展 ◆教材知识梳理 知识点1：人类利用能源的历程 1.化石能源：由埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的能源。常见的化石能源有 袋 2.一次能源和二次能源 (1)一次能源：可以直接从自然界获得的能源。常见的煤 、天然气、风能 能、太 阳能、地热能、潮汐能、生物质能以及核能等均属于一次能源。 (2)二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源。电能属于 能源。 (3)21世纪的能源趋势：开发 、更好地利用已知能源，是全球范围内的重要课题。 知识点2：能源利用面临的挑战 3.能量的转化和转移具有 ,热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反。人们 是在能量的转化或转移的过程中利用能量的。 4.能源消耗对环境的影响：化石能源的广泛使用，燃料的燃烧产生了大量的二氧化碳，也大大加剧了 地球的 效应，同时也会生成二氧化硫等有害物质。 5.可再生与不可再生能源：不能在短期内从自然界得到补充的能源称为 :可以在 自然界里源源不断地得到补充的能源称为 知识点3：核能 6.原子核由带 电的 和不带电的 组成，质子电荷量跟电子电荷量 中子和质子的质量几乎相同，质子的质量远大于电子的质量。 7.核能：质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时释放的巨大的能量。 8.核裂变 (1)定义：用中子轰击质量比较 的原子核，使其裂变成两个质量中等大小的原子核，同时 释放出巨大的能量。 (2)链式反应：原子核裂变时产生新的中子再引起其他重核裂变，就导致持续裂变的反应。 (3)核电站：核电站利用 发电，它的核心设备是 核电站利用核反应堆产生的 能，通过汽轮机做功将 转化为 再带动发电机，将 转化为 9.核聚变：某些质量很小的原子核，在超高温和高压下结合成新的原子核，释放出巨大的核能的过 程。 是利用这一原理制成的。 知识点4：太阳能 10.在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 释放出巨大的核能。 53 11.人类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 特别提醒地球上的绝大多数能源都是直接或间接来自太阳能，少数能源（如地热能、核能)不是来 自太阳能，太阳能是清洁无污来的绿色能源。 12.目前直接利用太阳能的方式主要有两种，一种是用 把水等物质加热，另一种是用太阳 能电池把太阳能转化成 能。 10分钟练基础 1.下列属于二次能源的是 A.风能 B.太阳能 C.水能 D.电能 2.我国大力开发新能源，减少碳排放保护环境，以下不属于新能源的是 A.光伏发电 B.潮汐发电 C.风力发电 D.火力发电 3.为了实现“碳达峰、碳中和”的战略目标，我国正大力发展清洁能源技术，下列能源属于清洁能 源的是 ( A.太阳能 B.煤炭 C.石油 D.汽油 4.下列措施不利于“坚决打好蓝天保卫战”的是 A.禁止露天焚烧秸秆 B.发展燃煤火力发电 C.推广新能源公交车 D.限制燃放烟花爆竹 5.下列关于太阳能的说法错误的是 A.太阳能分布广阔，获取方便 B.太阳能安全、清洁，利用时无污染 C.太阳能是一种新能源，无法被人类直接利用 D.对于人类来说，太阳能是一种永久性能源 6.一种太阳能背包的外部安装有太阳能电池板，背包内部有一个蓄电池。白天阳光充足时，太 阳能电池对蓄电池充电。该蓄电池可以给随身携带的小风扇供电，其主要能量转化过程如图 所示。下列说法正确的是 去超图大也回产回兰国小回 工作 第6题图 A.①是“内能 B.②是“电能” C.③是“化学能” D.④是“机械能” 7.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。 8.核电站所利用的核能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源，主要利用核燃料在 反应堆中通过核 (选填“裂变”或“聚变”)产生的热量，使水通过蒸汽发生器变为蒸 汽，蒸汽通过管路进入汽轮机，推动汽轮发电机发电，使汽轮发电机的 能转化为电 能，最终发出的电通过电网送至千家万户。 第3节跨学科实践：为节约能源设计方案（见分层作业本P137) 54断电源电弧不可 第3节电磁铁电磁继电器 课堂10分钟 教材知识梳理 1.D2.D3.2202200 铁芯匝数强电流强通断电电流的大小线圈的匝 4.家庭电路中总功率过大用电器短路 数电流的方向开关电流的磁效应低弱高强 5.电流热量6.乙都会 低B、CA、B 7.短路相切断电源 课堂10分钟 第2节家庭电路的基本组成 1.D2.C3.A4.C5.电流的磁效应增大通过电磁铁的 教材知识梳理 电流6.无绿有红7.吸引小铁钉的多少线圈匝数 切断大低禁止电流辨别相线和中性线按住金属笔 第4节电动机 卡相中性保护线大地切断总开关保险装置 课堂10分钟 教材知识梳理 1C2.C3.短路电流4.相甲 力电流磁场转子定子通电导体在磁场中受力转动 5.相大地6.AC7.=不会 电刷半圆环电流电机械受力运动改变 第二十章电与磁 课堂10分钟 第1节磁现象磁场 1.C2.C3.D4.有相反5.不在惯性线圈 6.(1)电流(2)控制电流的方向不变，把磁体N、S极对调 教材知识梳理 (3)控制变量法滑动变阻器磁性更强的磁体(4)把电源 铁钴镍强南极$极北极N极排斥吸引磁 换成交流电源 性偏转磁场北(N)极磁场N$磁场南极 北极沈括 第6节磁生电 课堂10分钟 教材知识梳理 1.B2.C3.B4.D5.C6.C7.C8.S地磁场 法拉第电现象磁现象闭合磁场切割磁感线运动 9.如答图所示 磁场方向导体切割磁感线的方向电磁感应转子 定子机械能电能大小方向50 课堂10分钟 1.D2.B3.D4.电磁感应法拉第5.会变化 N) 6.电磁感应交变电流变化 第9题答图 第二十一章电磁波及其应用 第2节电生磁 第1节电磁波的海洋 教材知识梳理 奥斯特电流方向条形磁体电流方向右手电流N 第2、3节广播、电视和移动通信 N、S极电流 卫星通信和光纤通信 课堂10分钟 教材知识梳理 1.B2.B3.D4.C5.S左6.磁场电流的方向磁 电流可以3×10入m赫兹(Hz)3×10f紫外线 7.如答图所示 可见光红外线广播电台天线收音机电信号 声音电磁波声音电摄像机显示器扬声器 发射接收电磁波电磁波直线3反射 课堂10分钟 电源 1.A2.B3.D4.B5.C6.D7.电磁波3×10 第7题答图 8.通信属于相同 参考答案 第二十二章能源与可持续发展 20.(1)变大分子间存在引力(2)温度(3)空气增大 21.(1)由下而上点燃(2)初温质量(3)水比热容 第1、2节能源利用的现状和面临的挑战 (4)控制变量法 新能源的发展 22.(1)质量(2)加热时间(3)秒表(4)甲(5)= 教材知识梳理 (6)甲 煤石油天然气石油水二次新能源方向性温室 23.(1)相同(2)小水水1.05×10(3)BB 不可再生能源可再生能源正质子中子相等大 24.解：(1)由p=心可知，水的质量m本=p*V=1.0x10kg/m×5× 核能核反应堆内内能机械能机械能电能氢弹 聚变太阳能集热器电 103m3=5kg…(2分) (2)水吸收的热量Q=c*m*(t-o)=4.2×103J/(kg·℃)× 课堂10分钟 5kg×(44℃-40℃)=8.4×104J…(2分) 1.D2.D3.A4.B5.C6.D7.聚变可再生 (3)不计热量损失，金属放出的热量Q粒=Q=8.4×10J,金 8.不可再生裂变机械 属降低的温度△1=86℃-44℃=42℃…(2分) 检测卷 由Qx=cm△1可知，金属的比热容c= Qr_8.4x10」=1× m全△：2kg×42℃ 103J/(kg·℃)…(2分） 第十三章 内能 25.解：(1)冰熔化成水后，质量不变，即水的质量m本=m*= 0.5kg …(1分) 1.C2.B3.C4.D5.A6.A7.B8.C9.A CD段水吸收的热量Q压水=c本m家△1*=4.2×10°J/(kg·℃)× 10.D11.AC12.CD 0.5kg×(10℃-0℃)=2.1×10J…(2分) 13.做无规则运动间隙14.做功热传递15.扩散高 16.比热容较小17.降低减小18.大于不变 (2)由Qe=cmd:可知，cE段水升高的温度41=0a: c水m水 19.(1)如答图甲所示 6.3×10J =30℃……(2分) cJ·(kg·℃)] 4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg (3)由图可知，AB段冰升高的温度△1体=0℃-(-10℃)= -水 10℃……(1分） 沙子 AB段冰吸收的热量Q*=c陈m*△1*=2.1×10J/(kg·℃)× t/℃ 0.5kg×10℃=1.05×10J(2分) 第19题答图甲 (4)由图可知，冰熔化过程持续了10min,水在CD段加热的 (2)如答图乙所示 时间也是l0min,由于相同时间内水和冰吸收的热量相同， 90温度/℃ 所以冰在熔化过程中吸收的热量等于水在CD段吸收的热 70 量，即Q=Q服水=2.1×10J… …(3分)》 50 第十四章 内能的利用 9 1.A2.D3.D4.C5.C6.A7.D8.B9.A 0 5 10时间/min 10.B11.AD12.CD 第19题答图乙 13.热值比热容14.热值越多15.提高不变 (3)如答图丙所示 16.电能转化为内能遵循17.内能做功 温度/℃ 18.230.6【解析1飞轮每分钟转2760，则每秒转270=46r, 60 70 60H 牛奶 由于汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2 50 40 转，对外做功1次，所以该汽油机每秒对外做功23次；该汽 30 20H 水 油机1h对外做功的次数n=3600s×23/s=82800r,1h所 0 51015一时间/min 第19题答图丙 做的功w=100/rx82800r=8.28×10J,由刃=0.可得1h 参考答案 (2)水吸收的热量Qs=c水m*(t-to)=4.2×10J/(kg·℃)×4× 消耗的汽油完全燃烧放出的热量Q煎= W_8.28×10J-2.76× 730% 103kg×(100℃-20℃)=1.344×101J…(2分) 10'J,由Q粒=mg可得消耗汽油的质量m= Q= (3)对有效载荷做的有用功W有用=Gh=mgh=1.35×10°kg× 9汽注 10N/kg×7×103m=9.45×100J…(1分) 2.76×103J 燃料完全燃烧释放的总能量Q。为液氢完全燃烧释放的热量 4.6×10'J/k =0.6kgo Q数，则Q台=Q前=2.1×102J…(1分) 19.(1)如答图甲所示 tg/J·kg) 发射该火箭的效率？= 里-9.45x10x10%=4.5%… Q危2.1×102J ……(2分)》 25.解：(1)水升高的温度△=100℃-20℃=80℃…(1分) 水吸收的热量Q=c*m*△1=4.2×103J/(kg·℃)×250kg× Q1万 第19题答图甲 80℃=8.4×107J…(2分) (2)天然气完全燃烧放出的热量Q数=V天然气9天然气=6m×4.2× (2)如答图乙所示 107J/m3=2.52×108J…(2分) Ex100%= 8.4×107J 燃气锅炉烧水时的效率η= ×100%≈ Q 2.52×108J 33%…（2分） (3)可燃冰热值为9可*=160g天然气=160×4.2×10？J/m3= 6.72×10°J/m3 … (1分) 第19题答图乙 使水吸收同样多的热量，且锅炉效率不变，换用可燃冰，需放 (3)如答图丙所示 出的总热量仍为Q数=2.52×108J…(1分) 由Q数=g可得，需要燃烧可燃冰的体积V可燃漆= Q二 9可磁冰 2.52×10ǒJ =0.0375m3…（2分) 6.72×10°J/m 第十五章电流和电路 1.C2.D3.B4.C5.A6.B7.A8.A9.D 第19题答图丙 10.D11.BC12.AD 20.(1)小风扇转轴处摩擦力太大（或酒精灯火焰太小或笔管喷 13.异种带电体可以吸引轻小物体14.正毛衣到棉衣 口太大或笔管距离小风扇太远等)(2)内能机械能做 15.C绝缘体16.并联开关17.a通路 功(3)有用功(4)减少摩擦（或提高燃料燃烧效率或优 18.干路3.5【解析】由电路图可知，灯泡L1、L2、L,并联，电 化结构减少能量损失等) 流表⊙测干路电流，电流表©测通过灯泡L,、L,的电流之 21.(1)水升高的温度(2)使花生米充分燃烧(3)5.4×10 和，电流表①测通过灯泡L,L,的电流之和；由题意可知，通 (4)小于花生米燃烧放出的热量没有全部被水吸收（或花 过灯泡L2、L,的电流之和为12+1=3A:通过灯泡L,、L,的电 生米燃烧不充分) 流之和为1，+l2=1A;交换某两个灯泡后，再次闭合开关，电 22.(1)甲、乙温度计升高的示数(2)①甲、丙②相同加 流表©，①的示数均不变，所以①若互换的灯泡为L、L,说 热时间的长短③6(3)m,-) 1 m1-m2 明LL,规格相同，则1，=山=2×1A=0.5A,则1=3A- 23.(1)下(2)质量温度计升高的示数(4)煤油 0.5A=2.5A,此时电流表©的示数为1=1，+12+1=0.5A+ (5)6.3×10(6)小燃料无法完全燃烧（或没有考虑在加 0.5A+2.5A=3.5A;②若交换的灯泡为L2、L,说明L2、L 热过程中热量的散失) 24.解：(1)液氢完全燃烧释放的热量Q数=m室9=1.5×10kg×1.4× 规格相同，则=1=2×3A=15A,则1=1A-1,5A5 108J/kg=2.1×102J…(2分) -0.5A,这种情况不会出现：③若交换的灯泡为L、L,说明 参考答案