17.2 能源的开发与利用（举一反三·讲义）物理新教材沪科版（五四学制）九年级下册

17.2 能源的开发与利用 目录 知识框架 1 知识精讲 1 【知识点1 常见的能源】 2 【知识点2 能源的开发与利用进程】 2 课后作业 4 广阔海面上的风蕴含着巨大的能量，这种能量可以转化为帆船的动能，使帆船航行；也可以驱动风力发电机的叶轮进行发电。图17-2-1所示为上海东海大桥海上风力发电场，通过风力发电机把风能转化成电能。在广阔的大自然中我们如何才能获得所需的能量呢？知识归纳 【知识点1 常见的能源】 1. 能源 能量以各种形式蕴藏在大自然中，使世界呈现出生机勃勃的景象。我们把能够提供能量的物质资源叫做 。 2. 能量的由来 （1）地球上大部分能源所具有的能量都来自 。 （2）从自然界直接获得的能源：如 等能源，在农村生活中常见的秸秆、薪柴等也可以从自然界直接获得。 （3）经过加工或转化而来的能源：有些能源不能从自然界直接获得，但可以经过加工或转化而来，例如需对石油进行提炼才能获得汽油，需对煤进行加工才能获得焦炭，生活中常见的电能也是由其他形式的能源转化而来的。 【例1】关于能源的概念，下列叙述中正确的是（    ） A．能做功的物体叫作能源 B．具有动能或势能的物体叫作能源 C．能提供能量的物质资源都可以叫作能源 D．内燃机和发电机都是能源 【变式1-1】随着中国人民生活水平的提高，各种小汽车相继走入了普通家庭。根据生活经验可知，家庭汽车中不能利用的能源是（     ） A．煤炭 B．汽油 C．天然气 D．电 【变式1-2】比亚迪新能源汽车是中国绿色出行技术走向世界的“国家名片”，以高颜值、电动化、智能网联为核心发展方向闻名。它工作时利用的能量是（　　） A．光能 B．电能 C．核能 D．热能 【知识点2 能源的开发与利用进程】 1. 太阳能的利用：人类最早使用的能源是 能，原始时期，人类所能获得的能源来源于太阳辐射所带来的光热。 2. 火的利用：人类历史上第一次意义重大的能源革命是对 的利用，由此人类开发利用能源的时代正式开启。从“钻木取火”开始，意味着火这种自然力被人类初步掌握，从而使人类走出了茹毛饮血的时代。农业文明时代的秸秆、薪柴等是火力的主要来源。 3. 风能的利用：风能主要用于船舶航行、风车灌溉等。 4. 水能的利用：水能的开发利用也有着悠久的历史，应用于农业、冶炼、纺织等多个领域。 5. 化石能源的利用： 的发明是人类利用能量的新里程碑，直接导致了第二次能源革命，使人类进入工业化社会。随后，人们发明了以汽油和柴油为燃料的内燃机，石油以其更高热值、更易运输等特点，成为了新的重要能源。 6. 电能的利用：19世纪初，根据 原理，发明了发电机，使化石能源转换成更加便于输送和利用的电能，电能的利用是人类进入现代文明社会的标志。 7. 核能的利用：20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置—— ，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。 8. 燃料电池：燃料电池是一种新型能量转化装置，它将燃料与氧化剂的化学能通过电化学反应直接转化成电能。燃料电池具有很高的经济价值，目前实际运行的各种燃料电池的转换效率一般在45%～60%。燃料电池被誉为继水力、火力、核电之后的第四代发电技术。 【例2】人类发现、开发、利用能源的历史，就是其认识自然、理解自然的历史。如图所示是人类在照明上对能源利用的三个阶段，按利用能源的先后，下列排序正确的是（   ） A．①②③ B．③②① C．①③② D．②①③ 【变式2-1】北京冬奥会上使用的氢燃料火炬、防刺防切割面料运动服、紫外线消毒机器人、智慧AR导航系统，体现了科技冬奥、绿色环保理念。以下分析错误的是（     ） A．氢燃料是绿色环保无污染能源 B．防刺防切割面料具有超弹、超韧和超强等性能 C．紫外线具有显著的热效应，可以起到杀菌作用 D．智慧AR导航是利用电磁波传递信息的 【变式2-2】全球最大的混合式抽水蓄能项目——四川省雅砻江两河口混合式抽水蓄能项目已正式开工建设。抽水蓄能电站在用电低谷期用电能将水抽至上游水库，在用电高峰期再放水至下游水库发电的水电站，其工作原理如图所示。下列有关说法，正确的是（　　） A．抽水时电能全部转化为水的动能 B．发电时水的势能最终转化为电能 C．抽水蓄能水电站选址时不需要考虑水量的问题 D．水轮机的效率可以达到100% 1. 我国的新能源汽车工作时利用的能量是（      ） A．光能 B．热能 C．核能 D．电能 2. 下面是历史上或现在使用的各种能源：①煤炭、石油；②柴薪；③电能。按照使用的时间先后排序，正确的是（    ） A．①②③ B．②①③ C．②③① D．①③② 3．物体的运动有多种多样的形式。跟物体的运动一样，能量也有多种形式。下列物质或过程中蕴含电能的是（　　） A．奔跑的猎豹 B．人的食物 C．雷达天线发射的信号 D．木材燃烧 4．按照能源发展史排序，正确的是（　　） ①内燃机　②钻木取火　③薪柴燃烧　④核反应堆　⑤蒸汽机　⑥天然取火 A．⑥②③⑤①④ B．⑥③②①⑤④ C．②⑥③⑤④① D．⑥②①⑤④③ 5. 如图所示的四种场景，能反映热机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 6. 如图所示是一种利用新能源的路灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。下列说法正确的是（　　） A．小风扇是一个美化城市的时尚装饰 B．风能不是一种清洁新能源 C．小风扇转动时将电能转化为动能 D．通过小风扇将风的动能转化为电能 7．干电池是一种常用的、方便的电源，下列关于干电池的说法正确的是（　　） A．干电池对外供电时，是将电能转化为化学能 B．常用的1号、2号、5号、7号干电池的电压随号数的增大而变大 C．常用的干电池都可以多次充电供人们使用 D．部分干电池中有汞、镉等重金属，随便丢弃会污染环境 8．如图所示的交通工具中动力机械属于热机（利用内能做功的机械）的是（　　） A．自行车 B．柴油车 C．电动车 D．皮划艇 9．我们生活在能量的世界，社会的进步和发展离不开能量。对于能量、能源的认识，下列说法正确的是（    ） A．做功过程实质是能量的转化或转移过程 B．能量转化具有方向性，所以能量不守恒 C．核燃料能量转化效率可达100%，需大力发展 D．煤、石油、天然气提供的能量源自地球本身 10. 下列家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　） A．电风扇 B．电视机 C．洗衣机 D．电水壶 11. 下列关于水能和风能的说法，正确的是（　　） A．流动的河水只有动能，没有重力势能 B．风只具有动能，不具有重力势能 C．利用水能和风能都可以做连续性工作 D．水能和风能都不会污染环境 12. 我国在能源的合理开发与利用方面，取得了瞩目的成就。电动汽车越来越普及，许多电动汽车安装了能量回收装置，其中一种能量回收方式是踩下制动踏板时，将______能转化为电能，再将电能转化为______能储存在蓄电池里。 13．我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低。请说出一种造成二氧化碳排放增加的常用能源名称：___________，减少碳排放人人有责，请说出一种能够对减少碳排放做出贡献的出行方式：___________。 14．如图所示，蒸汽机在行驶时，将煤炭中的________能转化为水的_______能，使水沸腾产生高温高压的水蒸气；随后，高温高压的水蒸气进入汽缸，推动活塞运动，将_______能转化为________能，从而带动机器运转。蒸汽机行驶时，消耗的煤炭，是千百万年前埋在地下的植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为___________能源。 15. 我国古代科技著作《天工开物》中记载“扬郡以风帆数扇，俟风转车，风息则止”。说明我国古代劳动人民很早就会利用_______能；当风停时风车并没有立即停止，这是因为风车具有_______。 16．风是没有公害的能源之一，而且它取之不尽，用之不竭，非常适合于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带利用风力发电。风力发电的过程是将______能转化成_____能。 17. 能源革命 （1）人类对能源的开发利用有过四次重大的突破：火的使用、___的发明、电能的应用和原子核能的开发。能源技术的每一次突破都导致了生产力的飞跃和人类社会的巨大进步。 （2）能量的转移和转化是具有___性的，能源的大量开发和使用会造成环境污染与生态破坏。 18．人类最早利用能源的“技术革命”是_________，利用能源的新里程碑是发明________。 19. 在敦煌戈壁滩上有一座熔盐塔式光热电站，如图所示，电站内有1.2万面定日镜，能将太阳光反射到吸热塔顶部，加热其中的熔盐。熔盐的比热容是，熔点是131℃。将290℃左右的熔盐存储在保温性能极好的低温储热器中，输送到接收器内，通过太阳能加热使温度达到566℃以上，再存储在高温储热器中。当需要发电时，将高温熔盐送入蒸汽发生器，产生高温高压的水蒸气，驱动涡轮发电机发电。 （1）在蒸汽发生器中，水是通过_____方式增大内能的。熔盐发电最终将太阳能转化为_____； （2）请计算，在蒸汽发生器中，若1kg的高温熔盐温度由560℃降到300℃时放出的热量是多少。 20. 光伏发电的核心部件是光伏板，光伏板吸收太阳能的多少是技术关键，它与什么因素有关？小明猜想光伏板吸收太阳能的多少可能与光伏板的面积、光照时间、光伏板的颜色有关。根据以上猜想，小明设计实验方案，进行了实验探究，实验数据记录如下表： 序号 光伏板的面积/m2 光照时间/ 光伏板表面所涂颜色 LED灯的发光时间/ 1 0.1 10 黑色 30 2 0.1 20 黑色 60 3 0.3 10 黑色 90 4 0.1 10 白色 （1）该实验中光伏板吸收太阳能的多少是通过___________来反映的，这是_________法的应用。 （2）由表中_______两组数据，可初步得到的结论是当光伏板的面积和表面颜色相同时，光伏板吸收太阳能的多少与光照时间有关，光照时间越______（选填“长”或“短”），光伏板吸收的太阳能越多。 （3）由表中1、4两组数据，可初步得到的结论是__________。由表中数据分析可知，制作太阳能光伏板用_________色材料较好。 （4）该研究主要采用的研究方法是___________。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 17.2 能源的开发与利用 目录 知识框架 1 知识精讲 1 【知识点1 常见的能源】 2 【知识点2 能源的开发与利用进程】 3 课后作业 5 广阔海面上的风蕴含着巨大的能量，这种能量可以转化为帆船的动能，使帆船航行；也可以驱动风力发电机的叶轮进行发电。图17-2-1所示为上海东海大桥海上风力发电场，通过风力发电机把风能转化成电能。在广阔的大自然中我们如何才能获得所需的能量呢？知识归纳 【知识点1 常见的能源】 1. 能源 能量以各种形式蕴藏在大自然中，使世界呈现出生机勃勃的景象。我们把能够提供能量的物质资源叫做能源。 2. 能量的由来 （1）地球上大部分能源所具有的能量都来自太阳。 （2）从自然界直接获得的能源：如风能、水能、地热能、核能、煤、石油、天然气等能源，在农村生活中常见的秸秆、薪柴等也可以从自然界直接获得。 （3）经过加工或转化而来的能源：有些能源不能从自然界直接获得，但可以经过加工或转化而来，例如需对石油进行提炼才能获得汽油，需对煤进行加工才能获得焦炭，生活中常见的电能也是由其他形式的能源转化而来的。 【例1】关于能源的概念，下列叙述中正确的是（    ） A．能做功的物体叫作能源 B．具有动能或势能的物体叫作能源 C．能提供能量的物质资源都可以叫作能源 D．内燃机和发电机都是能源 【答案】C 【详解】A．能做功的物体，只是说明物体具有做功的本领，但不一定能提供能量，比如运动的物体能做功，但它本身不是能源。能源是能提供能量的物质资源，故A错误； B．具有动能或势能的物体（即具有机械能），并非能提供能量的物质资源，不是能源，故B错误； C．符合能源的定义，能提供能量的物质资源都可以叫作能源，故C正确； D．内燃机和发电机是能量转化的装置，不是能提供能量的物质资源，不属于能源，故D错误。 故选C。 【变式1-1】随着中国人民生活水平的提高，各种小汽车相继走入了普通家庭。根据生活经验可知，家庭汽车中不能利用的能源是（     ） A．煤炭 B．汽油 C．天然气 D．电 【答案】A 【详解】常见家庭汽车中，传统燃油车使用汽油作为能源，部分家用燃气汽车使用天然气作为能源，新能源电动车使用电能作为能源。目前没有家用汽车以煤炭作为动力能源，因此家庭汽车中不能利用的能源是煤炭。故选A。 【变式1-2】比亚迪新能源汽车是中国绿色出行技术走向世界的“国家名片”，以高颜值、电动化、智能网联为核心发展方向闻名。它工作时利用的能量是（　　） A．光能 B．电能 C．核能 D．热能 【答案】B 【详解】比亚迪新能源汽车属于电动汽车，工作时，电动机将电能转化为机械能驱动车辆行驶。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【知识点2 能源的开发与利用进程】 1. 太阳能的利用：人类最早使用的能源是太阳能，原始时期，人类所能获得的能源来源于太阳辐射所带来的光热。 2. 火的利用：人类历史上第一次意义重大的能源革命是对火的利用，由此人类开发利用能源的时代正式开启。从“钻木取火”开始，意味着火这种自然力被人类初步掌握，从而使人类走出了茹毛饮血的时代。农业文明时代的秸秆、薪柴等是火力的主要来源。 3. 风能的利用：风能主要用于船舶航行、风车灌溉等。 4. 水能的利用：水能的开发利用也有着悠久的历史，应用于农业、冶炼、纺织等多个领域。 5. 化石能源的利用：蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑，直接导致了第二次能源革命，使人类进入工业化社会。随后，人们发明了以汽油和柴油为燃料的内燃机，石油以其更高热值、更易运输等特点，成为了新的重要能源。 6. 电能的利用：19世纪初，根据电磁感应现象原理，发明了发电机，使化石能源转换成更加便于输送和利用的电能，电能的利用是人类进入现代文明社会的标志。 7. 核能的利用：20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置——核反应堆，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。 8. 燃料电池：燃料电池是一种新型能量转化装置，它将燃料与氧化剂的化学能通过电化学反应直接转化成电能。燃料电池具有很高的经济价值，目前实际运行的各种燃料电池的转换效率一般在45%～60%。燃料电池被誉为继水力、火力、核电之后的第四代发电技术。 【例2】人类发现、开发、利用能源的历史，就是其认识自然、理解自然的历史。如图所示是人类在照明上对能源利用的三个阶段，按利用能源的先后，下列排序正确的是（   ） A．①②③ B．③②① C．①③② D．②①③ 【答案】D 【详解】原始社会人类使用火把作为照明，工业革命时期人类使用煤油灯作为照明，近现代人类使用电灯进行照明，故按利用能源的先后顺序为②①③。故选D。 【变式2-1】北京冬奥会上使用的氢燃料火炬、防刺防切割面料运动服、紫外线消毒机器人、智慧AR导航系统，体现了科技冬奥、绿色环保理念。以下分析错误的是（     ） A．氢燃料是绿色环保无污染能源 B．防刺防切割面料具有超弹、超韧和超强等性能 C．紫外线具有显著的热效应，可以起到杀菌作用 D．智慧AR导航是利用电磁波传递信息的 【答案】C 【详解】A. 氢燃料燃烧的产物是水，绿色环保无污染，故A正确，不符合题意； B. 防刺防切割面料需要具备超弹、超韧、超强的性能，才能满足防护需求，故B正确，不符合题意； C. 紫外线的杀菌作用是因为它能破坏微生物的DNA结构，而不是因为热效应；具有显著热效应的是红外线，故C错误，符合题意； D. 智慧AR导航系统是利用电磁波来传递信息的，故D正确，不符合题意。 故选C。 【变式2-2】全球最大的混合式抽水蓄能项目——四川省雅砻江两河口混合式抽水蓄能项目已正式开工建设。抽水蓄能电站在用电低谷期用电能将水抽至上游水库，在用电高峰期再放水至下游水库发电的水电站，其工作原理如图所示。下列有关说法，正确的是（　　） A．抽水时电能全部转化为水的动能 B．发电时水的势能最终转化为电能 C．抽水蓄能水电站选址时不需要考虑水量的问题 D．水轮机的效率可以达到100% 【答案】B 【详解】AB．该抽水蓄能水电站抽水蓄能时，将电能转化为机械能储存起来；发电时可将水的重力势能重新转化为电能，在能量的转化过程中，有能量的散失，所以抽水时电能不会全部转化为水的动能，故A错误，B正确； C．上下水位差相同时，水的质量越大，水具有的重力势能（机械能）越多，带动发电机工作时能发出的电越多，抽水蓄能水电站选址时需要考虑水量的问题，故C错误； D．水轮机工作过程中需要克服摩擦做功，所以其效率不可能达到100%，故D错误。 故选B。 1. 我国的新能源汽车工作时利用的能量是（      ） A．光能 B．热能 C．核能 D．电能 【答案】D 【详解】我国主流的新能源汽车是纯电动或插电混动车型，工作时依靠车载电池提供的电能驱动电机运转来行驶，利用的核心能量是电能。故选D。 2. 下面是历史上或现在使用的各种能源：①煤炭、石油；②柴薪；③电能。按照使用的时间先后排序，正确的是（    ） A．①②③ B．②①③ C．②③① D．①③② 【答案】B 【详解】柴薪是人类最早使用的能源，在古代就被广泛用于取暖、做饭等；煤炭、石油的大规模使用是工业革命之后，晚于柴薪的使用；电能是二次能源，其大规模的应用要晚于煤炭、石油的开采利用。故按照使用的时间先后顺序是②①③。故B正确，ACD错误。故选B。 3．物体的运动有多种多样的形式。跟物体的运动一样，能量也有多种形式。下列物质或过程中蕴含电能的是（　　） A．奔跑的猎豹 B．人的食物 C．雷达天线发射的信号 D．木材燃烧 【答案】C 【详解】A．奔跑的猎豹具有动能，属于机械能，不含电能，故A不符合题意； B．人的食物储存的是化学能，不含电能，故B不符合题意； C．雷达天线发射的信号是电磁波，电磁波的本质是变化的电场与磁场共同传播形成的，蕴含电能，故C符合题意； D．木材燃烧是化学能转化为内能和光能的过程，不含电能，故D不符合题意。 故选C。 4．按照能源发展史排序，正确的是（　　） ①内燃机　②钻木取火　③薪柴燃烧　④核反应堆　⑤蒸汽机　⑥天然取火 A．⑥②③⑤①④ B．⑥③②①⑤④ C．②⑥③⑤④① D．⑥②①⑤④③ 【答案】A 【详解】ABCD．根据能源的开发与利用可知，最开始时是人类利用天然的火种，然后钻木取火，逐渐转变为人工火种点燃柴薪提供热量，工业革命时期发明了蒸汽机，随后又诞生了内燃机，实现了热能向机械能的大规模转化，现在人们正在使用核能，故A符合题意，B、C、D不符合题意。 故选A。 5. 如图所示的四种场景，能反映热机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．太阳能发电将太阳能转化为电能，和热机工作原理不同，故A不符合题意； B．风力发电工作原理是电磁感应，发电机将机械能转化为电能，和热机不同，故B不符合题意； C．试管中的水蒸气膨胀对软木塞做功，将水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，与热机将内能转化为机械能的工作原理相符，故C符合题意； D．钻木取火是将机械能转化为内能，故D不符合题意。 故选C。 6. 如图所示是一种利用新能源的路灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。下列说法正确的是（　　） A．小风扇是一个美化城市的时尚装饰 B．风能不是一种清洁新能源 C．小风扇转动时将电能转化为动能 D．通过小风扇将风的动能转化为电能 【答案】D 【详解】ACD．有风时，风可以推动风扇转动，使小风扇产生电能，即小风扇可以将风的动能转化为电能，故风扇的作用主要是为了产生电能，不是时尚装饰，故AC错误，D正确； B．风能是一种清洁新能源，对环境不会产生污染，故B错误。 故选D。 7．干电池是一种常用的、方便的电源，下列关于干电池的说法正确的是（　　） A．干电池对外供电时，是将电能转化为化学能 B．常用的1号、2号、5号、7号干电池的电压随号数的增大而变大 C．常用的干电池都可以多次充电供人们使用 D．部分干电池中有汞、镉等重金属，随便丢弃会污染环境 【答案】D 【详解】A．干电池对外供电时，是作为电源提供电能，是将化学能转化为电能，故A错误； B．常用的1号、2号、5号、7号干电池的电压都是1.5V，故B错误； C．我们平时所用的一次性电池是不能作为充电电池的，充电时容易发生爆炸的危险，故C错误； D．干电池中有汞、镉等重金属，乱丢弃会污染环境，所以要将废弃电池分类处理，故D正确。 故选D。 8．如图所示的交通工具中动力机械属于热机（利用内能做功的机械）的是（　　） A．自行车 B．柴油车 C．电动车 D．皮划艇 【答案】B 【详解】A．自行车消耗人的化学能，故A不符合题意； B．柴油机燃烧柴油，做功冲程将内能转化为机械能，故B符合题意； C．电动车将电能转化为机械能，故C不符合题意； D．皮划艇消耗的是人的化学能，故D不符合题意。 故选B。 9．我们生活在能量的世界，社会的进步和发展离不开能量。对于能量、能源的认识，下列说法正确的是（    ） A．做功过程实质是能量的转化或转移过程 B．能量转化具有方向性，所以能量不守恒 C．核燃料能量转化效率可达100%，需大力发展 D．煤、石油、天然气提供的能量源自地球本身 【答案】A 【详解】A．能量既不会消灭，也不会创生，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体。因此做功过程实质上是能量的转化和转移的过程，故A正确； B．根据能量守恒定律可知，在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，但能量的转化和转移具有方向性，不能反过来转化，故B错误； C．由于不可避免的能量损耗，因此核燃料能量转化不可能达到100%，故C错误； D．煤、石油、天然气等来源于远古时期动植物，而动植物的能量来源于太阳辐射能，故D错误。 故选A。 10. 下列家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　） A．电风扇 B．电视机 C．洗衣机 D．电水壶 【答案】D 【详解】A．电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故A不符合题意； B．电视机工作时，主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，故B不符合题意； C．洗衣机工作时，主要将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故C不符合题意； D．电水壶工作时，电能转化为内能，是利用电流的热效应，故D符合题意。 故选D。 11. 下列关于水能和风能的说法，正确的是（　　） A．流动的河水只有动能，没有重力势能 B．风只具有动能，不具有重力势能 C．利用水能和风能都可以做连续性工作 D．水能和风能都不会污染环境 【答案】D 【详解】A．河水流动过程中都存在高度差，流动的河水既有动能，也有重力势能，故A错误； B．空气流动形成风，风具有动能，空气也有质量，也具有重力势能，故B错误； C．河流的河水一般可以连续利用水能工作，但风与季节和天气变化的特点有关，风能不能做连续性工作，故C错误； D．水能和风能都属于清洁能源，工作过程中一般不会产生污染，故不会污染环境，故D正确。 故选D。 12. 我国在能源的合理开发与利用方面，取得了瞩目的成就。电动汽车越来越普及，许多电动汽车安装了能量回收装置，其中一种能量回收方式是踩下制动踏板时，将______能转化为电能，再将电能转化为______能储存在蓄电池里。 【答案】 机械 化学 【详解】[1]许多电动汽车安装了能量回收装置，其中一种能量回收方式是踩下制动踏板时，将机械能转化为电能。 [2]再将电能转化为化学能储存在蓄电池里。 13．我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低。请说出一种造成二氧化碳排放增加的常用能源名称：___________，减少碳排放人人有责，请说出一种能够对减少碳排放做出贡献的出行方式：___________。 【答案】 煤炭（或石油、天然气） 近距离出行采用步行或骑行的方式，远距离出行采用公交车等公共交通 【详解】[1]目前我们使用的主要能源是煤炭、石油、天然气，这些能源在使用过程中都会产生大量的二氧化碳，导致温室效应的进一步加剧。 [2]为减少二氧化碳的排放，我们应尽量减小这些能源的使用量，如无必要不开车等，近距离出行采用步行或骑行的方式，远距离出行采用公交车等公共交通。 14．如图所示，蒸汽机在行驶时，将煤炭中的________能转化为水的_______能，使水沸腾产生高温高压的水蒸气；随后，高温高压的水蒸气进入汽缸，推动活塞运动，将_______能转化为________能，从而带动机器运转。蒸汽机行驶时，消耗的煤炭，是千百万年前埋在地下的植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为___________能源。 【答案】 化学 内 内 机械 化石 【详解】煤炭中储存着化学能，燃烧煤炭时，将煤炭中的化学能释放出来，使水的温度升高，达到沸腾产生高温高压的水蒸气，转化为了水的内能。 高温高压的水蒸气进入汽缸，推动活塞运动，水蒸气的内能减小，活塞的机械能增大，是将水蒸气的内能转化为机械能，从而带动机器运转。 煤炭是千百万年前埋在地下的植物经过漫长的地质年代形成的，是植物的化石沉积形成的，称为化石能源。 15. 我国古代科技著作《天工开物》中记载“扬郡以风帆数扇，俟风转车，风息则止”。说明我国古代劳动人民很早就会利用_______能；当风停时风车并没有立即停止，这是因为风车具有_______。 【答案】 风 惯性 【详解】“扬郡以风帆数扇，俟风转车，风息则止”，这是由于风车在风能的作用下转动，转化为机械能，说明我国古代劳动人民很早就会利用风能。 当风停时风车并没有立即停止，这是因为风车具有惯性，保持原来的运动状态继续运动。 16．风是没有公害的能源之一，而且它取之不尽，用之不竭，非常适合于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带利用风力发电｡风力发电的过程是将______能转化成______能｡ 【答案】 机械/风 电 【详解】风力推动发电机运转，通过电磁感应现象产生电能，将空气流动时的机械能转化成电能。 17. 能源革命 （1）人类对能源的开发利用有过四次重大的突破：火的使用、___的发明、电能的应用和原子核能的开发。能源技术的每一次突破都导致了生产力的飞跃和人类社会的巨大进步。 （2）能量的转移和转化是具有___性的，能源的大量开发和使用会造成环境污染与生态破坏。 【答案】 蒸汽机 方向 【详解】（1）人类对能源的开发利用有过四次重大的突破：火的使用、蒸汽机的发明、电能的应用和原子核能的开发。 （2）能量转化和转移其实指的就是热传导，热传导的过程是有方向性的。 18．人类最早利用能源的“技术革命”是_________，利用能源的新里程碑是发明________。 【答案】 钻木取火 蒸汽机 【详解】人类最早利用能源的“技术革命”是钻木取火，利用了柴薪这种能源； 利用能源的新里程碑是发明了蒸汽机，使得人类利用的能源从柴薪转向了煤。 19. 在敦煌戈壁滩上有一座熔盐塔式光热电站，如图所示，电站内有1.2万面定日镜，能将太阳光反射到吸热塔顶部，加热其中的熔盐。熔盐的比热容是，熔点是131℃。将290℃左右的熔盐存储在保温性能极好的低温储热器中，输送到接收器内，通过太阳能加热使温度达到566℃以上，再存储在高温储热器中。当需要发电时，将高温熔盐送入蒸汽发生器，产生高温高压的水蒸气，驱动涡轮发电机发电。 （1）在蒸汽发生器中，水是通过_____方式增大内能的。熔盐发电最终将太阳能转化为_____； （2）请计算，在蒸汽发生器中，若1kg的高温熔盐温度由560℃降到300℃时放出的热量是多少。 【答案】（1）热传递 电能 （2） 【详解】（1）在蒸汽发生器中，水吸收热量，内能增加，温度升高，这是通过热传递的方式改变水的内能。 根据材料内容可知，当需要发电时，将高温熔盐送入蒸汽发生器，产生高温高压的水蒸气，驱动涡轮发电机发电，所以熔盐发电最终将太阳能转化为电能。 （2）高温熔盐放出的热量 20. 光伏发电的核心部件是光伏板，光伏板吸收太阳能的多少是技术关键，它与什么因素有关？小明猜想光伏板吸收太阳能的多少可能与光伏板的面积、光照时间、光伏板的颜色有关。根据以上猜想，小明设计实验方案，进行了实验探究，实验数据记录如下表： 序号 光伏板的面积/m2 光照时间/ 光伏板表面所涂颜色 LED灯的发光时间/ 1 0.1 10 黑色 30 2 0.1 20 黑色 60 3 0.3 10 黑色 90 4 0.1 10 白色 （1）该实验中光伏板吸收太阳能的多少是通过___________来反映的，这是_________法的应用。 （2）由表中_______两组数据，可初步得到的结论是当光伏板的面积和表面颜色相同时，光伏板吸收太阳能的多少与光照时间有关，光照时间越______（选填“长”或“短”），光伏板吸收的太阳能越多。 （3）由表中1、4两组数据，可初步得到的结论是__________。由表中数据分析可知，制作太阳能光伏板用_________色材料较好。 （4）该研究主要采用的研究方法是___________。 【答案】（1）LED灯的发光时间 转换 （2）1、2 长 （3）当光伏板的面积和光照时间相同时，光伏板吸收太阳能的多少与表面颜色有关 黑 （4）控制变量法 【详解】（1）由实验数据可知，实验中改变光伏板的面积、光照时间和光伏板表面所涂颜色，来改变光伏板吸收太阳能的多少，最后通过LED灯的发光时间长短反映光伏板吸收的太阳能多少；这种方法叫转换法。 （2）结论是当光伏板的面积和表面颜色相同时，光伏板吸收太阳能的多少与光照时间有关，说明实验要控制光伏板的面积和表面颜色一定，改变光伏板的光照时间，由实验数据可知，选择1、2两组数据； 而且有数据可知，当光伏板的面积和表面颜色相同时，光照时间越长，光伏板吸收的太阳能越多。 （3）由表中1、4两组数据，可初步得到的结论：当光伏板面积和光照时间相同时，光伏板吸收太阳能的多少与光伏板表面所涂颜色有关。且涂上黑色涂料的光伏板表面相比白色，能使LED灯发光时间更长所以制作太阳能光伏板用黑色材料更好。 （4）本实验通过改变其中一个变量，其他变量保持一定的情况下观察实验结果，主要采用的研究方法是控制变量法。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $