第12章 4. 能源与可持续发展-2026-2027学年高中物理必修第三册课堂重点&课时训练合集（人教版）

人教版·必修第三册·第十二章电能能量守恒定律 能源与可持续发展 课时重点&课堂同步 模块1 本小节知识重点梳理 序号 核心要点 关键内容 能源分类 按来源分为一次能源（自然界直接存在）和二次能源（由一次能源转化而 来)；按是否可再生分为可再生能源和不可再生能源。 化石能源 煤、石油、天然气属于化石能源，是不可再生的一次能源，也是当前人类利用 的主要能源。 能量转化与守恒 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 3 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。这就是能量守 恒定律。 能量耗散 在能量转化过程中，一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了，这种现象叫能量耗散。 能量转化和转移的方向性 热量自发地从高温物体传给低温物体，不能自发地从低温物体传给高温物体； 5 能量耗散是不可逆的，散失的内能不能自动重新聚集起来被利用。 能源危机的本质 不是能量总量减少，而是可利用的优质能源（如化石能源）逐渐减少，且能量 6 耗散使能量品质下降。 可持续发展 既要满足当代人的需求，又不危及后代人满足其需求的能力。核心是节约能 源、提高能源利用效率、开发新能源。 新能源 太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能、生物质能、核能等。其中太阳能、风 能、水能、生物质能属于可再生能源；核能属于不可再生能源。 9 提高能源利用效率的途径 改进技术，减少能量损耗；回收利用余热；发展节能设备。 能量守恒定律的意义 是自然界最普遍的规律之一，任何违背能量守恒定律的“永动机”都不可能实 10 现。 能源类型对照表 能源类型 是否可再生 是否一次能源 举例 化石能源 不可再生 一次能源 煤、石油、天然气 太阳能 可再生 一次能源 太阳辐射 风能 可再生 一次能源 风力 能源类型 是否可再生 是否一次能源 举例 水能 可再生 一次能源 河流落差 电能 二次能源 由其他能源转化 核能 不可再生 一次能源 铀矿 模块2 课堂同步提升习题 一、单选题（每题3分，共10题） 1.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 2.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.能量只能从一种形式转化为另一种形式，总量保持不变 D.能量在转化过程中总量会减少 3.下列属于二次能源的是 A.煤B.石油 C.电能 D.天然气 4.能量耗散过程中，下列说法正确的是 A.总能量减少了 B.总能量不变，但可利用的能量品质降低了 C.总能量增加了 D.能量消失了 5.关于热量传递的方向性，下列说法正确的是 A.热量可以自发地从低温物体传给高温物体 B.热量可以自发地从高温物体传给低温物体 C.热量不能从低温物体传给高温物体 D.热量传递没有方向性 6.下列能源中，属于不可再生能源的是 A.风能B.水能C,核能 D.太阳能 7.可持续发展的核心是 A.大量开采化石能源 B.节约能源、提高利用效率、开发新能源 C.停止使用一切能源 D.只使用化石能源 8.下列关于能量转化的说法中，正确的是 A.能量转化过程中总能量减少 B.能量转化过程中总能量增加 C.能量转化过程中总能量不变 D.能量转化过程中总能量先减少后增加 9.下列现象中，属于能量耗散的是 A.电动机带动水泵抽水B.摩擦生热后，热量散失到空气中C.太阳能电池发电 D.水电站发电 10.关于“永动机”，下列说法正确的是 A.第一类永动机不违背能量守恒定律 B.永动机可以制成 C.永动机违背能量守恒定律，不可能制成 D.永动机只违背热力学第二定律 二、多选题（每题4分，共5题） 11.下列能源中，属于一次能源的有 A.煤B.石油C.电能 D.天然气 12.下列能源中，属于可再生能源的有 A.太阳能 B.风能C.水能 D.核能 13.关于能量耗散，下列说法正确的是 A.能量耗散过程中总能量守恒B.能量耗散过程中能量的品质降低 C.能量耗散是可逆的 D.能量耗散是不可逆的 14.下列措施中，有利于可持续发展的是 A.提高能源利用效率B.开发太阳能、风能等新能源 C.大量开采化石能源 D.回收利用余热 15.关于能量守恒定律，下列说法正确的是 A.能量既不会凭空产生，也不会凭空消失 B.能量只会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.能量的总量保持不变 三、填空题（每空2分，共10空） 16.自然界中直接存在的能源叫 能源，由一次能源转化而来的能源叫 能源。 17.煤、石油、天然气属于 能源，它们属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 18.能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，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 19.在能量转化过程中，一部分能量转化为 散失到环境中，虽然总能量守恒，但可利用的能量 降 低了，这种现象叫能量耗散。 20.可持续发展的核心是 提高能源利用效率和开发 四、判断题（每题2分，共5题，正确打"/"，错误打"x") 21.能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一。 22.热量可以自发地从低温物体传给高温物体。 23.电能属于一次能源。 24.能量耗散过程中总能量减少。 25.核能属于可再生能源。 五、简答题（每题6分，共2题） 26.简述能量耗散的含义，并说明为什么能量耗散会导致“能源危机”。 27.请列举三种新能源，并说明它们分别属于可再生能源还是不可再生能源。 六、基础计算题（每题8分，共2题） 28.某太阳能热水器每天接收太阳能约2.0×107J,这些能量使100kg的水温度升高了40C。已知水的比热 容c=4.2×103J/(kg℃)。求： (1)水吸收的热量； (2)该热水器的能量利用效率。 29.某火力发电厂每年消耗煤3.0×106t,煤的热值约为2.9×107J/kg。求： (1)这些煤完全燃烧放出的热量； (2)若该发电厂年发电量为3.5×1015J,求发电效率。 模块3 参考答案 一、单选题 1.D 2.C 3.C 4.B 5.B 6.C 7.B 8.c 9.B 10.C 二、多选题 11.ABD 12.ABC 13.ABD 14.ABD 15.ABCD 三、填空题 16.一次；二次 17.化石；不可再生 18.转化；转移；保持不变 19.内能；品质 20.节约能源；新能源 四、判断题 21.V 22.X 23.× 24.X 25.× 五、简答题 26.答：能量耗散是指在能量转化过程中，一部分能量转化为内能散失到环境中，虽然总能量守恒，但可利用的能量品质 降低了。由于能量耗散是不可逆的，散失的内能不能自动重新聚集起来被利用，使得可利用的优质能源逐渐减少，从而形 成“能源危机”。 27.答：太阳能一可再生能源；风能一可再生能源；核能一不可再生能源。（也可列举水能、地热能、潮汐能、生物质 能等，只要分类正确即可。) 六、基础计算题 28. (1)水吸收的热量： Q吸=cm△t=4.2×103J/kg℃)×100kg×40℃=1.68×107J (2)能量利用效率： n ×10%=20X18×10%=84% ”E总 29. (1)煤的质量：m=3.0×106t=3.0×109kg 煤完全燃烧放出的热量：Q放=m9=3.0×109kg×2.9×107J/kg=8.7×1016J 2)发电效率：n=厘×100%=8×100×100%≈4.0% Q放