电能与能源的可持续发展 讲义 -广东省2026-2027学年高二上学期物理粤教版必修第三册学业水平备考

电能与能源的可持续发展 讲义 -广东省2026-2027学年高二上学期物理粤教版必修第三册学业水平备考 知识点梳理 一 电路中的能量 1.电源的能量转化 电源把其他形式的能转化为电能；电流在外电路把电能转化为光能、内能、机械能等。电源内阻会消耗电能，转化成内能发热。 2.闭合电路的能量关系： 电源提供总电能 = 外电路消耗电能 + 电源内阻发热消耗的电能。 二 能源的利用方式 1.能源分类 ①一次能源：直接从自然界获取，没有经过加工。 例子：水能、风能、太阳能、煤炭、石油、天然气、核能。 ②二次能源：由一次能源加工转换得来。 例子：电能、汽油。⚠️电能属于二次能源（经常考判断题） ③可再生能源：可以源源不断从自然界得到。 太阳能、风能、水能、生物质能。 ④不可再生能源：短时间不能再生，越用越少。 煤炭、石油、天然气、核燃料。 2.几种发电方式 ① 火力发电：燃烧化石燃料（煤）→化学能→内能→机械能→电能；污染较大，消耗不可再生能源。 ② 水力发电：水的机械能转化电能；清洁能源，可再生。 ③ 风力发电：风能→机械能→电能。 ④ 太阳能发电：太阳能直接转化电能。 ⑤ 核能发电：利用核裂变释放能量；能量巨大；缺点：产生放射性核废料。 三 能量的转化与守恒 1.能量守恒定律 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失；只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体；能量的总量保持不变。 2.能量耗散： 能量转化过程中，一部分能量变成内能散失到环境，无法自动收集再利用，这叫能量耗散。 能量耗散不是消灭能量，总能量仍然守恒，只是可利用的品质降低。 四 能源与环境 1.化石燃料（煤、石油、天然气）带来环境问题 2.清洁能源：太阳能、风能、水能，几乎不排放污染物。 📝本章广东学考高频判断题（给学生背诵） 1.电能属于一次能源。（×，属于二次能源） 2.煤炭属于可再生能源。（×，不可再生） 3.能量耗散说明总能量不守恒。（×，总能量仍然守恒，能量品质下降） 4.远距离输电采用高压，目的是减小输电线上电能损耗。（√） 5.核电站是利用核裂变释放能量发电。（√） 6.能量可以凭空产生或者凭空消失。（×，能量守恒） 广东学考真题 1．（24-25高二下·广东·学业考试真题）小明将功率为1500W、1000W、500W的三个电器接通在同一个插线板上，插线板的导线出现发热现象。下列相关说法正确的是（　　） A．导线的电阻可以忽略，该发热现象与电热无关 B．更换导线更细的插线板，有利于减少发热 C．断开500W的电器，最有利于减少发热 D．不能将几个大功率电器同时接通在同一个插线板上 2．（24-25高二下·广东·学业考试真题）下表列出了某电热水壶的主要参数，该电热水壶正常工作的电流为（　　） 额定容量 1.2L 额定频率 50Hz 额定电压 220V 额定功率 1100W A．0.5A B．5A C．6A D．22A 3．（24-25高二下·广东·学业考试真题）（多选）一台电动机的线圈电阻为2Ω，当它接上220V的电源后，正常工作时通过线圈的电流为4A，下列说法正确的有（　　） A．电动机消耗电功率为880W B．电动机消耗电功率为32W C．线圈发热功率为880W D．线圈发热功率为32W 4．（24-25高二下·广东·学业考试真题）关于家庭电路和安全用电，下列做法正确的是（　　） A．家用电器一般串联使用 B．当电器着火时，应迅速向电器泼水 C．当有人触电时，应迅速切断电源或用干燥的木棍挑开电线 D．将多个大功率电器同时接在同一个插线板上使用 5．（24-25高二下·广东·学业考试真题）一台标有“220V  66W”的电风扇，若其线圈阻值为。把电风扇接入220V的交流电中，正常工作时线圈的发热功率为（　　） A．66W B．0.9W C．9W D．6.6W 6．（23-24高二下·广东·学业考试真题）LED灯是一种新型半导体节能灯。已知某型号的LED灯珠正常工作时，两端电压为1.4V，电流为20mA。一广告牌用该型号LED灯珠的总数量为40000颗，那么该广告牌上的灯珠全部点亮正常工作时，消耗的电功率为（　　） A．500W B．800W C．1120W D．1500W 7．（23-24高二下·广东·学业考试真题）太阳能将成为21世纪人类的主要能源之一，图是太阳能热水器。已知单位时间内太阳垂直射到热水器单位面积的能量约为，一台热水器的聚热面积约4。若每天太阳的照射等效于直射3h，太阳能的20%可转化为水的内能，则这台热水器一天内可有效利用的太阳能约为（　　） A． B． C． D． 8．（22-23高二下·广东·学业考试真题）太阳能路灯利用太阳能转化的电能提供照明，可有效地减少二氧化碳的排放。设太阳能电池板对蓄电池一天充电9h，充电的平均功率为10W；蓄电池的利用效率是80％，供给LED路灯的电压是24V，电流是0.5A。太阳能电池板一天产生的电能可供路灯照明的时长为（　　） A．4h B．5h C．6h D．7h 9．（22-23高二下·广东·学业考试真题）（多选）某电动机在正常工作时的电压为220V，电流为4A，线圈电阻为。只考虑线圈发热所造成的能量损失，该电动机正常工作时（　　） A．对外做功的功率为880W B．消耗的电功率为880W C．线圈发热的功率为16W D．线圈发热的功率为48400W 10．（22-23高二下·广东·学业考试真题）小明家买了一台额定功率2.2kW的空调。关于空调的供电，下列说法错误的是（　　） A．采用交流电源供电 B．必须将控制开关接在火线上 C．必须使用三孔插座 D．必须使用移动插座 11．（22-23高二下·广东·学业考试真题）某同学用10W的LED灯替换家里100W的白炽灯，仍能获得相近的亮度。按每月开灯150h计算，换灯后每月节约用电（　　） A．13.5 kW·h B．48.6 kW·h C．135 kW·h D．486 kW·h 12．（22-23高二下·广东·学业考试真题）水力发电对实现“碳达峰”目标具有重要意义。当某水电站的水位落差为时，用于发电的水流量为每秒钟，发电机组的发电效率为。重力加速度g取，若某电动汽车行驶消耗的电能，则此时该水电站每秒钟所发的电可使该电动汽车行驶的里程是（　　） A． B． C． D． 13．（22-23高二下·广东·学业考试真题）（多选）某电动机正常工作时所加电压U=220 V，通过的电流I=10 A，电动机线圈电阻r=0.5Ω，则电动机正常工作时，下列选项正确的有（　　） A．线圈的发热功率为50 W B．线圈的发热功率为96800 W C．电动机消耗的电功率为2200 W D．电动机对外做功的功率为2150 W 14．（22-23高二上·广东·学业考试真题）我国计划在2060年达到“碳中和”目标，到时生产、生活排放的碳总量与植被吸收的碳总量将达到平衡，为了实现这一目标。未来四十年我国应减少使用的能源是（　　） A．水能 B．石油能源 C．太阳能 D．风能 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．D 【详解】A．导线的电阻虽然较小，但电流较大时，根据焦耳定律 可知发热量仍不可忽略，故A错误； B．根据电阻定律，可知导线越细，横截面积越小，电阻越大，发热量反而增加，故B错误； C．断开500W电器后电路总功率为2500W，电流减小，但断开1500W的电器后，电路总功率为1500W电流减少更显著，所以断开500W的电器并非最有利于减少发热，故C错误； D．多个大功率电器同时使用会导致总电流超过插线板承载能力，引发过热危险，故D正确。故选D。 2．B 【详解】电热水壶正常工作时的电流为 已知额定功率 ，额定电压 ，代入得，故选B。 3．AD 【详解】A．电动机消耗的电功率为总功率，由公式 ，故A正确； B．线圈的发热功率是32W，而非总电功率，故B错误； C．线圈发热功率由焦耳定律 ，而非880W，故C错误； D．线圈发热功率计算为32W，与选项D一致，故D正确。故选AD。 4．C 【详解】A．家用电器一般并联使用，故A错误； B．电器着火时，不应该向用电器泼水，因为水是导电的，应该立即切断电源，故B错误； C．当有人触电时，应迅速切断电源或用干燥的木棍挑开电线，故C正确； D．家中多个大功率用电器不能同时接在同一插线板上使用，否则会因电路中电流的过大而引起火灾，故D错误。故选C。 5．B 【详解】正常工作时，电流为 则正常工作时线圈的发热功率为，故选B。 6．C 【详解】该广告牌上的灯珠全部点亮正常工作时，消耗的电功率为 ，故选C。 7．D 【详解】这台热水器一天内可有效利用的太阳能约为 故选D。 8．C 【详解】蓄电池提供的电能W1=Pt1×80％ 路灯照明所需的电能W2=UIt2，则有Pt1×80％=UIt2，解得t2=6h，故选C。 9．BC 【详解】B．消耗的总功率，故B正确； CD．线圈发热的功率为，故C正确，D错误； A．电动机对外做功的功率为，故A错误。故选BC。 10．D 【详解】A．我国家庭电路采用220V的交流电；开关安在火线上，故A正确不符合题意； B．必须将控制开关接在火线上，是为了在检修电路时，切断电路，保证工作人员的安全，故B正确不符合题意； C．有金属外壳的用电器使用三线插头和三孔插座，正确连接后，即使内部线路老化导致外壳带了电也会导入大地，不会使人触电发生危险，故C正确不符合题意； D．使用移动插座，容易负载太大，导致插座烧毁，故D错误符合题意；故选D。 11．A 【详解】由W= Pt可得W = （100-10）×10-3×150 kW·h =13.5 kW·h，故选A。 12．B 【详解】根据题意可知，发电机组每秒所发电能为 该水电站每秒钟所发的电可使该电动汽车行驶的里程是，故选B。 13．ACD 【详解】AB．线圈的发热功率为，故A正确，B错误； C．电动机消耗的电功率为，故C正确。 D．电动机对外做功的功率为，故D正确。故选ACD。 14．B 【详解】水能、风能、太阳能属于可再生能源，使用过程污染少，环保；而石油能源属于不可再生能源，使用过程中向空气中排碳，污染严重，所以我国应减少使用石油能源，ACD错误，B正确。故选B。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $