第4章 2. 能源-2026-2027学年高中物理必修第三册课堂重点&课时训练合集（教科版）

教科版·必修第三册·第四章能源与可持续发展 能源 课时重点&课堂同步 模块1 本小节知识重点梳理 序号 核心知识点 关键内容 能源的定义 能源是能够提供可利用能量的资源，是人类社会赖以生存和发展的重要物质基 础。 能源的分类（按来源） ①一次能源：自然界直接存在的能源，如煤、石油、天然气、水能、风能、太 阳能、核能等；②二次能源：由一次能源转化而来的能源，如电能、氢能、汽 油等。 能源的分类（按可再生 ①可再生能源：水能、风能、太阳能、生物质能等，可短期内从自然界得到补 3 性) 充；②不可再生能源：煤、石油、天然气、核燃料等，短期内无法从自然界得 到补充。 常规能源与新能源 ①常规能源：煤、石油、天然气、水能等，已大规模广泛使用；②新能源：太 阳能、风能、地热能、潮汐能、核能等，有待进一步开发推广。 能源的转化 能源在消耗过程中伴随能量转化，如火力发电：化学能→内能→机械能→电 5 能；水力发电：机械能→电能。 能量守恒定律 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形 式，或从一个物体转移到另一个物体，而能量的总量保持不变。 能量耗散 在能量转化过程中，部分能量转化为内能散失到环境中，虽然总能量守恒，但 可利用的品质降低，这部分能量无法自动重新聚集供人类利用。 能源危机与节能 不可再生能源储量有限，过度消耗导致能源短缺和环境污染；解决途径：提高 8 能源利用率、开发新能源、节约能源。 能量转化与转移的方向性 涉及热现象的宏观过程具有方向性：热量自发地从高温物体传向低温物体，不 9 能自发反向；机械能可全部转化为内能，但内能不能全部转化为机械能而不引 起其他变化。 能源利用中的物理量 ①热值q:单位质量燃料完全燃烧放出的热量，Q=mq,单位J/kg;②能量 10 转化效率刀=有用×100%。 E总 记忆口诀 一次二次看来源，可再生性看补充；能量守恒是铁律，耗散方向不可逆；节能开源两手抓，持续发展靠大家。 模块2 课堂同步提升习题 一、单选题（共10题） 1.下列能源中，属于二次能源的是 A煤炭B.石油C.电能 D.天然气 2.下列能源中，属于可再生能源的是 A.煤B.石油C.天然气D.太阳能 3.关于能量守恒定律，下列说法正确的是 A.能量可以凭空产生 B.能量可以凭空消失 C.能量只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，总量保持不变 D.能量在转化过程中总量会逐渐减少 4.下列过程中，属于能量转移的是 A.燃料燃烧发光B.电动机带动水泵抽水 C.热传递使冷水变热 D.电池放电 5.关于能量耗散，下列说法正确的是 A.能量耗散说明能量不守恒 B.能量耗散说明能量的总量减少了 C.能量耗散过程中总能量仍然守恒，但可利用的品质降低 D.能量耗散过程中能量消失了 6.下列能源中，属于新能源的是 A煤B.石油C.天然气D.地热能 7.关于能源的分类，下列说法正确的是 A.水能属于不可再生能源B.风能属于二次能源 C.核能属于一次能源D.汽油属于一次能源 8.火力发电过程中，能量的转化顺序是 A.化学能→电能→机械能→内能B.化学能→内能→机械能→电能C.内能→化学能→机械能→电能 D.机械能→内能→化学能→电能 9.关于热传递的方向性，下列说法正确的是 A.热量可以自发地从低温物体传向高温物体 B.热量可以自发地从高温物体传向低温物体 C,热量不可能从低温物体传向高温物体 D.热量传递没有方向性 10.某燃料的热值为3.0×107J/kg,完全燃烧2kg该燃料放出的热量为 A.1.5×107J B.3.0×107J C.6.0×107J D.9.0×107J 二、多选题（供4题） 11.下列能源中，属于不可再生能源的有 A煤B.石油C.天然气D.水能 12.关于能量守恒定律，下列说法正确的有 A.能量既不会凭空产生，也不会凭空消失 B.能量可以从一种形式转化为另一种形式 C.能量可以从一个物体转移到另一个物体 D.能量的总量在转化和转移过程中保持不变 13.下列过程中，涉及能量转化的有 A.电灯发光B.摩擦生热C.太阳能电池板发电 D.热传递使物体温度升高 14.关于能量耗散和方向性，下列说法正确的有 A.涉及热现象的宏观过程具有方向性 B.机械能可以全部转化为内能 C.内能可以全部转化为机械能而不引起其他变化 D.能量耗散过程中总能量守恒 三、填空题（共6题） 15.能源按来源可分为 能源和 能源，其中自然界直接存在的能源称为 能源。 16.能源按可再生性可分为 能源和 能源，其中煤、石油、天然气属于 能源。 17.能量守恒定律的内容：能量既不会凭空 也不会凭空 它只会从一种形式 为另一 种形式，或从一个物体 到另一个物体，而能量的总量保持 18.在火力发电过程中，燃料的 能通过燃烧转化为 能，再通过汽轮机转化为 能，最后 通过发电机转化为 能。 19.能量耗散是指在能量转化过程中，部分能量转化为 能散失到环境中，虽然总能量 但可利用 的 降低。 20.某燃料的热值为4.0×107J/kg,完全燃烧0.5kg该燃料放出的热量为 J 四、判断题（共4题） 21.能量在转化过程中总量会逐渐减少。 22.水能是可再生能源。 23.热量可以自发地从低温物体传向高温物体。 24.电能是二次能源。 五、简答题（共3题） 25.请简述能源按来源分类和按可再生性分类的具体内容，并各举两例。 26.请简述能量守恒定律的内容，并说明能量耗散是否违背能量守恒定律。 27.请列举两种解决能源危机的途径，并简要说明其原理。 六、计算题（供3题） 28.某家庭一个月消耗电能150kWh,若这些电能由热值为3.0×107Jkg的煤完全燃烧提供，且能量转化效 率为30%，求需要完全燃烧多少千克煤？（结果保留一位小数） 29.一台电动机消耗电能5.0×106J,输出机械能4.0×106J,求该电动机的能量转化效率。 30.某太阳能热水器每天接收太阳能2.0×107J,若这些能量的40%被水吸收，求水吸收的热量。 模块3 参考答案 一、单选题 1.C 2.D 3.C 4.C 5.c 6.D 7.c 8.B 9.B 10.C解析：Q=mg=2kg×3.0×107J/kg=6.0×107J,故选C。 二、多选题 11.ABC 12.ABCD 13.ABC解析：D选项热传递是能量转移，不是转化，故不选。 14.ABD解析：C选项内能不能全部转化为机械能而不引起其他变化，故不选。 三、填空题 15.一次；二次；-次 16.可再生；不可再生不可再生 17.产生；消失；转化；转移；不变 18.化学；内；机械；电 19.内；守恒；品质 20.2.0×107解析：Q=mg=0.5kg×4.0×107J/kg=2.0×107J。 四、判断题 21.X 22.√ 23.× 24.V 五、简答题 25.答：按来源分类：①一次能源，自然界直接存在的能源，如煤、石油；②二次能源，由一次能源转化而来的能源，如 电能、汽油。按可再生性分类：①可再生能源，可短期内从自然界得到补充，如水能、风能；②不可再生能源，短期内无 法从自然界得到补充，如煤、石油。 26.答：能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转 移到另一个物体，而能量的总量保持不变。能量耗散不违背能量守恒定律，因为在耗散过程中总能量仍然守恒，只是部分 能量转化为内能散失，可利用的品质降低。 27.答：途径一：提高能源利用率。原理是减少能量转化过程中的损耗，使更多能量用于有用功。途径二：开发新能源。 原理是利用太阳能、风能、地热能等可再生能源替代不可再生能源，减少对化石燃料的依赖。 六、计算题 28. 解：W=150kW-h=150×3.6×106J=5.4×108J 由7=×100%得：0a=%=5.4×108J=1.8×109j Q总 30% 由oa=mgwm=号-6=60如 答：需要完全燃烧60kg煤。 29. ×10%特：n-会8×18×10%=80% 解：由n=E监 答：该电动机的能量转化效率为80%。 30. 解：由题意得：Q吸=2.0×107J×40%=8.0×106J 答：水吸收的热量为8.0×106J。