知識(shí)匯總
知識(shí)點(diǎn)
一、能源家族
1、一次能源和二次能源
像化石能源一樣,風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮芤约昂四埽强梢灾苯訌淖匀唤绔@得的,這些可以從自然界直接獲取的能源,統(tǒng)稱為一次能源。我們使用的電能,無法從自然界直接獲取,必須通過一次能源的消耗才能得到,所用稱電能為二次能源。
我們今天使用的煤、石油、天然氣是千百年前埋在地下的動(dòng)植物經(jīng)過漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代形成的,所以稱為化石能源。
常見的化石能源有:煤、石油、天然氣。
常見的一次能源有:煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能、地?zé)崮堋⒑四艿取?div style="height:15px;">
常見的二次能源有:電能。
2、不可再生能源和可再生能源
化石能源、核能會(huì)越用越少,不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充,所以它們屬于不可再生能源。而水的動(dòng)能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物能,可以在自然界里源源不斷地得到,所以它們屬于可再生能源。
人類生活中,還廣泛利用食物等生命物質(zhì)中存儲(chǔ)的化學(xué)能,這類生命物質(zhì)提供的能量稱為生物質(zhì)能。
常見的不可再生能源有:煤、石油、天然氣、核能等。
常見的可再生能源有:風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等。
二、核能
要點(diǎn)詮釋:
原子核在分裂或聚合時(shí)釋放的巨大能量叫核能,也叫原子能。
快速的裂變反應(yīng)可以引起猛烈的爆炸,原子彈就是利用快速裂變制成的,我們還可以控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度,把核能用于和平建設(shè)事業(yè)。“核反應(yīng)堆”就是控制裂變反應(yīng)的裝置。
除了裂變外,如果將質(zhì)量很小的原子核,例如氘核(由一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子構(gòu)成)與氚核(由一個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子構(gòu)成),在超高溫下結(jié)合成新的原子核,會(huì)釋放出更大的核能,這就是聚變,有時(shí)聚變也稱為熱核反應(yīng)
我國(guó)是核能資源豐富的國(guó)家,現(xiàn)已具備了建造核電站的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ),現(xiàn)已在浙江和廣東建設(shè)了核電站,分別是浙江秦山核電站、廣東大亞灣核電站。核電站的建立給人類解決能源危機(jī)帶來了希望,在不可再生資源日趨珍貴之時(shí),適度發(fā)展核電是人類的一種選擇,核能在許多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家已成為常規(guī)能源。
三、太陽(yáng)能
要點(diǎn)詮釋:
1、太陽(yáng)能是氫原子核在超高溫時(shí)聚變釋放的巨大能量,太陽(yáng)能是人類能源的寶庫(kù),如化石能源、地球上的風(fēng)能、生物質(zhì)能都來源于太陽(yáng)。
2、太陽(yáng)能的利用
間接利用太陽(yáng)能:化石能源(光能----化學(xué)能)
生物質(zhì)能(光能----化學(xué)能)
直接利用太陽(yáng)能:集熱器(有平板型集熱器、聚光式集熱器)(光能----內(nèi)能)
太陽(yáng)能電池:(光能----電能)一般應(yīng)用在人造衛(wèi)星、宇宙飛船、打火機(jī)、手表等方面。
太陽(yáng)能來源豐富,不需要運(yùn)輸,無污染,但由于能量比較分散且受季節(jié)、氣候和晝夜變化的影響很大,給大規(guī)模利用太陽(yáng)能帶來一些新的技術(shù)課題。
四、能源的開發(fā)與利用
要點(diǎn)詮釋:
1、人類利用能源的過程經(jīng)歷了三次能源革命:
(1)第一次能源革命:鉆木取火是人類從利用自然火到利用人工火的轉(zhuǎn)變,導(dǎo)致了以柴薪為主要能源的時(shí)代的到來。
(2)第二次能源革命:蒸汽機(jī)的發(fā)明使人類以機(jī)械動(dòng)力代替人力和畜力,人類的主要能源從柴薪向煤、石油、天然氣等化石能源轉(zhuǎn)化,利用化石燃料的各種新型熱機(jī)的問世,使化石能源成為當(dāng)今世界的主要能源。
(3)第三次能源革命:物理學(xué)家發(fā)明了可以控制核能釋放的裝置---反應(yīng)堆,拉開了以核能為代表的第三次能源革命的序幕。
2、能源與可持續(xù)發(fā)展
(1)能量的轉(zhuǎn)化、能量的轉(zhuǎn)移,都是有方向性的。我們是在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移中利用能量的,因此,不是什么能量都可以利用,能量的利用是有條件的,也是有代價(jià)的,所以,我們應(yīng)節(jié)約能源。
(2)21世紀(jì)能源消耗增長(zhǎng)速度明顯加快,世界化石能源的使用年限存在嚴(yán)重危機(jī),人們期待未來的理想能源的開發(fā)。
(3)能源的消耗給環(huán)境帶來了負(fù)面影響:燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的有害氣體、大量的粉末污染了環(huán)境,危害人體健康,影響植物正常生長(zhǎng),還會(huì)使水土流失,土地沙漠化,加劇溫室效應(yīng),核能的使用也可造成輻射污染。
五、規(guī)律方法指導(dǎo)
本知識(shí)點(diǎn)試題特點(diǎn)是:聯(lián)系生活,運(yùn)用學(xué)過的知識(shí)分析和解釋生活中的一些現(xiàn)象,如能源危機(jī)、能源污染、能源開發(fā)的原因,節(jié)約能源的意義和方法。
題型一般為填空、選擇、綜合簡(jiǎn)答題。
例題精析
類型一、能源家族
例1、一個(gè)多世紀(jì)以來,能源的消耗急劇增長(zhǎng),在太陽(yáng)能、電能、石油中屬于不可再生能源的是__。
解析:可再生能源有:風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能。
不可再生能源有:煤、石油、天然氣、核能。
答案:石油
舉一反三
能源問題是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的三大基本要素之一,能源家族中有:
1、柴薪 2、煤炭 3、石油 4、水能 5、風(fēng)能 6、太陽(yáng)能 7、地?zé)崮艿龋诖罅亢挠酶鞣N能源時(shí),會(huì)造成空氣污染的有___________;會(huì)造成水土流失和沙漠化的有___________(填序號(hào))
解析:柴薪、煤炭、石油的燃燒會(huì)產(chǎn)生大量有害氣體,造成空氣污染,而柴薪的大量砍伐加劇了水土的流失和沙漠化。
答案:1、2、3 1
總結(jié)升華:
化石能源、核能會(huì)越用越少,不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充,所以它們屬于不可再生能源。而水的動(dòng)能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物能,可以在自然界里源源不斷地得到,所以它們屬于可再生能源。
類型二、核能
例2、核電站一旦工作,就不能隨意停下來,而電網(wǎng)白天用電量多,深夜用電量少,為了使核電站穩(wěn)定工作,建設(shè)了抽水蓄能電站,深夜,電動(dòng)水泵將山下水庫(kù)的水抽到山頂水庫(kù),白天用電高峰時(shí),再把山頂水庫(kù)的水放下來推動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電,請(qǐng)分析深夜和白天抽水蓄能電站工作過程中包含哪些能的轉(zhuǎn)化過程。
解析:核電站工作時(shí)核能轉(zhuǎn)化為電能,深夜用電低谷時(shí),電動(dòng)水泵將山下水庫(kù)的水抽到山頂水庫(kù),電能轉(zhuǎn)化為水的重力勢(shì)能(機(jī)械能)。相當(dāng)于間接地儲(chǔ)存了核電站生產(chǎn)的電能,白天用電高峰時(shí),再把山頂水庫(kù)的水放到山下水庫(kù),推動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能幫助電網(wǎng)調(diào)峰。
答案:深夜利用多余電能蓄水,核能轉(zhuǎn)化為電能,再轉(zhuǎn)化為水的機(jī)械能,白天水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
舉一反三
原子彈與核電站的根本區(qū)別是( )
A、原子彈利用核裂變,核電站利用核聚變
B、原子彈利用核聚變,核電站利用核裂變
C、原子彈對(duì)裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制,核電站控制裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速率
D、原子彈對(duì)聚變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制,核電站控制聚變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速率
答案:C
總結(jié)升華:
原子彈就是利用快速裂變制成的,我們還可以控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度,把核能用于和平建設(shè)事業(yè)。
2、下列說法正確的是
A、原子核由質(zhì)子和電子組成,
B、原子、原子核、電子是按物體尺度由小到大的順序排列的,
C、核能是再生能源,
D、目前,核電站利用核裂變產(chǎn)生的能量發(fā)電。
解析:原子核由質(zhì)子和中子組成,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;原子、原子核、電子是按物體尺度由大到小的順序排列的,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;核能不是再生能源,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。
答案:D
類型三、太陽(yáng)能
例3、人們常說,太陽(yáng)是人類的“能源之母”,從廣義的角度看,太陽(yáng)能不僅包括直接投射到地球表面上的太陽(yáng)輻射能,而且還包括由它引起的水能、風(fēng)能和生物質(zhì)能等,在石油、天然氣、煤、地?zé)崮苤校皇莵碜蕴?yáng)的能源是___________,某型號(hào)太陽(yáng)能庭院燈的技術(shù)參數(shù)如下表所示,該太陽(yáng)能庭院燈的抗風(fēng)力不小于___________,在充分充電后,即使是連續(xù)陰天,專用鉛酸蓄電池使兩盞節(jié)能燈正常工作所做的電功最大可以達(dá)到___________kW·h。
太陽(yáng)能庭院燈
太陽(yáng)能電池:多晶硅400W,太陽(yáng)能電池組件
蓄電池:直流12V,免維護(hù)太陽(yáng)能專用鉛酸蓄電池
燈:12V 5W直流節(jié)能燈兩盞
配有太陽(yáng)能庭院燈專用控制器(過充及過放保護(hù),光控,時(shí)控均可)
照明時(shí)間:10h/天,連續(xù)陰天4天
抗風(fēng)力:大于等于150km/h
解析:石油、天然氣、煤是上億年前,生物通過光合作用,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為生物體的化學(xué)能,經(jīng)過一系列的變化成了煤、石油、天然氣,相當(dāng)于儲(chǔ)存了上億年前的太陽(yáng)能,而地?zé)崮苁堑貧?nèi)的天然資源,
W=Pt=0.005kW×2×10h×4=0.4kW·h。
答案:地?zé)崮堋?41.7 0.4
精題演練
能源與可持續(xù)發(fā)展專題練習(xí)
一、選擇題
1、下列哪種能源無法從自然界直接獲取:( )
A.電能; B.太陽(yáng)能; C.核能; D.地?zé)崮?
2、下列能源中,既是一次能源又是可再生能源的是: ( )
A.核能; B.柴草; C.煤; D.風(fēng)能.
3、遠(yuǎn)古人類最早利用的能源是: ( )
A.地?zé)崮? B.風(fēng)能; C.太陽(yáng)能; D.核能.
4、第二十九屆奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)將于2008年8月8日至8月24日在北京舉行。星期天,同學(xué)們沿奧運(yùn)火炬?zhèn)鬟f路線騎自行車去宣傳奧林匹克精神。騎自行車出行所消耗的能量類型是: ( )
A.生物質(zhì)能; B.化石能源; C.太陽(yáng)能; D.風(fēng)能.
5、下列能源中既屬于一次能源又屬于可再生能源的是( )
A. 太陽(yáng)能 B. 核能 C. 石油 D. 天然氣
6、在核電站內(nèi),從核能到電能,下列能量轉(zhuǎn)換的過程中,正確的途徑是:( )
A.核能→內(nèi)能→電能;
B.核能→機(jī)械能→內(nèi)能→電能;
C.核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能;
D.核能→機(jī)械能→電能.
7、鈾核的裂變不斷地自行繼續(xù)下去的現(xiàn)象叫:( )
A.裂變; B.聚變; C.鏈?zhǔn)椒磻?yīng); D.以上三種說法都不對(duì).
8、原子彈和核電站的根本區(qū)別是:( )
A.原子彈利用核裂變,核電站利用核聚變;
B.原子彈利用核聚變,核電站利用核裂變;
C.原子彈對(duì)裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制,核電站控制裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度;
D.原子彈對(duì)聚變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制,核電站控制聚變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度.
9、對(duì)裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)加以控制,使核能平穩(wěn)緩慢地釋放出來的裝置叫:( )
A.原子彈; B.氫彈; C.核電站; D.核反應(yīng)堆.
10、下列設(shè)備中不是利用核裂變的是( )
A.氫彈 B.原子彈 C.核電站 D.核潛艇
11、(10·百色)在圖中,以消耗不可再生能源來獲取電能的設(shè)備是( )
12、為緩解電力緊張的狀況,開發(fā)利用新能源,我國(guó)陸續(xù)建成了一些核電站。關(guān)于核電站,下列說法正確的是( )
A.核電站產(chǎn)生的核廢料對(duì)環(huán)境無污染,可以隨意處置
B.核反應(yīng)堆中發(fā)生的是不可控制的核裂變
C.核電站使用的核燃料是石油或天然氣
D.核電站發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化過程是:核能一內(nèi)能一機(jī)械能一電能
13、關(guān)于核能的獲得,下列說法中正確的是:( )
A.核反應(yīng)堆是原子核裂變時(shí),在極短時(shí)間內(nèi)釋放出大量核能的裝置;
B.當(dāng)原子核內(nèi)部發(fā)生變化時(shí)會(huì)釋放出巨大的能量,核裂變和核聚變是獲得核能的兩種方式;
C.核電站是使核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能再通過汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能的裝置;
D.目前,在核電站的反應(yīng)堆中發(fā)生的是可控制的核聚變.
14、下列設(shè)施或過程不屬于利用太陽(yáng)能的是:( )
A.太陽(yáng)能電池; B.太陽(yáng)能熱水器; C.核電站; D.植物的光合作用.
15、關(guān)于太陽(yáng)能的利用,下列說法中錯(cuò)誤的是: ( )
A.太陽(yáng)能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能; B.太陽(yáng)能不能直接轉(zhuǎn)化成電能;
C.利用太陽(yáng)能安全、清潔、無污染; D.太陽(yáng)能取之不盡,用之不竭.
16、關(guān)于太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化,下列說法中錯(cuò)誤的是: ( )
A.太陽(yáng)能可轉(zhuǎn)化為風(fēng)能和水能; B.太陽(yáng)能可轉(zhuǎn)化為動(dòng)植物的化學(xué)能;
C.太陽(yáng)能可轉(zhuǎn)化為核能和地?zé)崮? D.太陽(yáng)能可轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能.
17、目前有一種新型太陽(yáng)能公共衛(wèi)生間,該衛(wèi)生間的能源全部由位于頂部的太陽(yáng)能電池板提供,它還能將多余的能量?jī)?chǔ)存在蓄電池里。這種能量轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存的方試是( )
A. 太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,再轉(zhuǎn)化為電能 B.太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C. 太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 D.大陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能.再轉(zhuǎn)化為光能
18、空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)是環(huán)境監(jiān)測(cè)部門對(duì)一個(gè)地區(qū)空氣質(zhì)量狀況所做的監(jiān)測(cè)報(bào)告。目前計(jì)入空氣主要污染物的是可吸入顆粒物、一氧化碳、二氧化碳、氮的氧化物。下列情況能直接造成空氣污染的是: ( )
A、把煤作為主要燃料; B、隨意丟棄塑料垃圾;
C、隨意丟棄廢電池; D、利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源 .
19、內(nèi)能的利用在人類社會(huì)發(fā)展史上具有重要意義,人類第一次工業(yè)革命的標(biāo)志是( )
A.汽油機(jī) B.發(fā)電機(jī) C.電動(dòng)機(jī) D.蒸氣機(jī)
20、未來的理想能源要能夠大規(guī)模替代常規(guī)能源,它必須滿足以下哪幾個(gè)條件:( )
A.必須足夠豐富,可以保證長(zhǎng)期使用,必須足夠便宜,可以保證多數(shù)人用得起;
B.相關(guān)的技術(shù)必須成熟,可以保證大規(guī)模的使用;
C.必須足夠安全和清潔,可以保證不會(huì)嚴(yán)重影響環(huán)境;
D.以上3個(gè)條件必須都滿足.
21、下列屬于新能源的是:( )
A.太陽(yáng)能、潮汐能、地?zé)崮堋⒑四? B.煤、石油、天然氣;
C.太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮? D.太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕堋⒑四?
22、關(guān)于新材料,新技術(shù)及其應(yīng)用,下列說法正確的是( )
A.超導(dǎo)材料可用來做保險(xiǎn)絲
B.納米技術(shù)是納米尺度內(nèi)的科學(xué)技術(shù),納米材料具有某些特殊性能
C.收音機(jī)中沒有用到半導(dǎo)體材料
D.核能的利用一定不會(huì)造成環(huán)境污染
二、填空題
23、在①煤氣、②沼氣、③天然氣、④地?zé)崮堋ⅱ莺四堋ⅱ蕹毕ⅱ咛?yáng)能中,
屬于一次能源的是________________; 屬于二次能原的是_________________;
屬于不可再生能源的是_________________; 屬于可再生能源的是__________________;
24、在“太陽(yáng)能、天然氣、石油、煤炭、風(fēng)能”這些能源(能源物質(zhì))中,屬于“可再生能源”的是 _______ 和 _______ 。
25、能源問題是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的三大基本要素之一。能源家族成員:①柴薪、②煤炭、③石油、④天然氣、⑤水能、⑥風(fēng)能、⑦太陽(yáng)能,其中:(1)屬于化石能源的有 ;(2)屬于可再生能源的有 ;在大量耗用各種能源時(shí),(3)會(huì)造成空氣污染的有 ;(4)會(huì)造成水土流失和沙漠化的有 。(填序號(hào))
26、太陽(yáng)能把地面的空氣曬熱,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為________能;空氣流動(dòng)成風(fēng),又轉(zhuǎn)化為________能;植物吸收太陽(yáng)能,發(fā)生光合作用,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為植物的________能;古代植物在地質(zhì)變遷中變?yōu)槊骸⑹汀⑻烊粴猓D(zhuǎn)化為這些燃料的________能。
27、我國(guó)第一代“人造太陽(yáng)”核實(shí)驗(yàn)裝置已于2006年9月28日放電成功,它產(chǎn)生能量的方式和太陽(yáng)相同,在超高溫條件下氫的原子核發(fā)生了 (填“聚變”或“裂變”),產(chǎn)生巨大能量。
28、(10·茂名)目前,核電站只能利用原子________變釋放的核能來發(fā)電。現(xiàn)在世界都在關(guān)注節(jié)能減排問題,太陽(yáng)能被人們列入使用的新能源。直接利用太陽(yáng)能的方式:①太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能②太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能;③太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成________能,太陽(yáng)能是________(選填“可再生”或“不可再生”)能源。
29、核電站是利用_______發(fā)電的,它的核心設(shè)備是_______,其發(fā)生的_______是可以控制的。
30、2011年3月11日,日本發(fā)生了里氏9級(jí)強(qiáng)烈地震,引發(fā)海嘯,導(dǎo)致福島核電站受損,核電站是通過 (選填“裂變”“聚變”)獲得巨大能量,從而轉(zhuǎn)化為電能,該核電站的核反應(yīng)堆受損,已經(jīng)發(fā)生 ,造成了嚴(yán)重污染。
31、日本福島第一核電站發(fā)生的核泄漏事件,使核能和平利用成為輿論焦點(diǎn)。請(qǐng)列舉核能利用的一條優(yōu)點(diǎn): ;一條缺點(diǎn): 。
32、如圖所示的是利用太陽(yáng)能的三種方式.請(qǐng)你在空白方框內(nèi)填上相關(guān)的科學(xué)術(shù)語(yǔ).
33、目前人們直接利用太陽(yáng)能的方式有兩種:其一是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能如: 。其二是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,如 。
34、目前直接利用太陽(yáng)能的方式有兩種:一是用集熱器把水等物質(zhì)加熱;二是用太陽(yáng)能電池把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能.2008年北京奧運(yùn)會(huì)的三大理念是“綠色奧運(yùn)、科技奧運(yùn)、人文奧運(yùn)”,奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館周圍80%~90%的路燈利用 技術(shù):奧運(yùn)會(huì)90%的洗浴熱水采用全玻真空 技術(shù).
35、如圖是我國(guó)在寧夏建造的一座試驗(yàn)性發(fā)電站的示意圖.陽(yáng)光穿過透明的集熱棚頂使棚內(nèi)空氣變熱,熱空氣從煙囪中上沖,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電.這種發(fā)電站利用的能源是 能.這種發(fā)電站 (填“能”或“不能”)將獲得的能量完全轉(zhuǎn)化為電能.這種發(fā)電方式與火力發(fā)電相比優(yōu)點(diǎn)是 (寫出一條即可).
36、隨著科技的發(fā)展,人類對(duì)能源的需求量越來越大,人類在不斷的開發(fā)新能源。你所知道的新能源有_____________ _、_________________ _(至少寫兩個(gè))。
37、能源問題是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的三大基本要素之一.
能源家族中有:①柴薪、②煤炭、③石油、④天然氣、⑤水能、⑥風(fēng)能、⑦太陽(yáng)能、⑧地?zé)崮艿龋诖罅亢挠酶鞣N能源時(shí),會(huì)造成空氣污染的有 ;會(huì)造成水土流失和沙漠化的有 (填題序號(hào))。
三、簡(jiǎn)答題
38、問.核能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)和帶來的問題.
39、問:人類歷史上的三次能源革命是什么?它們對(duì)人類社會(huì)的進(jìn)步分別起到了什么作用?
四、綜合題
40、表一是某同學(xué)家的太陽(yáng)能熱水器銘牌上的部分?jǐn)?shù)據(jù),表二是裝滿水時(shí)太陽(yáng)能熱水器的水溫變化情況。
表一
采光面積
容量
水箱尺寸
效率
支架材料
2.5m2
150L
Φ550mm×1500mm
50%
鋅彩板
表二
時(shí)刻
9:00
9:30
10:00
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11:00
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12:00
溫度/℃
44
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52
54
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時(shí)刻
12:30
13:00
13:30
14:00
14:30
15:00
溫度/℃
57
58
60
61
62
63
(1)目前直接利用太陽(yáng)能的方式有兩種,一種是用集熱器把水等物質(zhì)加熱,另一種是________________________。
(2)太陽(yáng)能熱水器的支架與樓頂接觸處均墊有一塊面積較大的相同的磚塊,這樣做的好處是_____________________________。表二中數(shù)據(jù)顯示在不同時(shí)段水的溫度升高不同,原因可能是________________。
(3)在11:00-14:30這段時(shí)間內(nèi),樓頂每平方米的面積上太陽(yáng)輻射的功率約為多少瓦?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
參考答案
一、選擇題1、A 2、.D 3、C 4、A 5、A 6、C 7、C 8、C 9、D 10、A 11、D 12、D 13、C 14、 C 15、 B 16、C 17、B 18、A 19、D 20、D 21、A 22、B 【解析】考查點(diǎn):新材料,新技術(shù).分析:超導(dǎo)材料不能利用做保險(xiǎn)絲,因?yàn)樵谝欢囟认滤碾娮铻榱?而收音機(jī)等大多數(shù)的家用電器都要用到半導(dǎo)體材料.核能利用不當(dāng)也會(huì)造成環(huán)境污染.
二、填空題
23、③④⑤⑥⑦;①②;①③⑤;②④⑥⑦
24、
25、(1)②③④, (2)①⑤⑥⑦, (3)①②③④,
(4)① (有多個(gè)選項(xiàng)的空,漏一個(gè)可不扣分,有錯(cuò)或漏兩個(gè)以上則不給分)
26、內(nèi) 機(jī)械 化學(xué) 化學(xué) 27、聚變
28、核裂 電 可再生
29、核能 核反應(yīng)堆 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
30、裂變 核泄漏
31、清潔(或“經(jīng)濟(jì)”、“安全”) 核輻射污染(或“核廢 料污染”) 32、熱能 光電轉(zhuǎn)換 化學(xué)能
33、太陽(yáng)能熱水器,太陽(yáng)能電池
34、太陽(yáng)能發(fā)電 (第二種) ;太陽(yáng)能集熱(第一種).
35、太陽(yáng)(光) 不能 清潔(經(jīng)濟(jì)等)
36、太陽(yáng)能 核能 37、①、②、③,①
三、簡(jiǎn)答題
38、核電站只需消耗很小的核燃料,就可以產(chǎn)生大量的電能,核電站特別適用于缺少煤、石油、水能等能源的地區(qū);核電站如果保護(hù)措施不當(dāng),會(huì)造成放射性物質(zhì)泄漏,核費(fèi)料的處理會(huì)造成放射性污染.
39、答:鉆木取火是人類的第一次能源革命,導(dǎo)致了以柴薪作為主要能源的時(shí)代;蒸汽機(jī)的發(fā)明是人類的第二次能源革命,人類的主要能源變?yōu)榛茉矗祟悘拇艘詸C(jī)械動(dòng)力大規(guī)模代替人力和畜力;核能的利用是人類的第三次能源革命,核能正逐步成為常規(guī)能源.
四、綜合題
40、(1)把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能
(2)減小支架與樓頂接觸處的壓強(qiáng);不同時(shí)段太陽(yáng)能熱水器吸收的太陽(yáng)能不同(不同時(shí)段太陽(yáng)光的強(qiáng)弱不同;不同時(shí)段氣溫不同;不同時(shí)段太陽(yáng)光照射的角度不同等)
(3)Q=cmΔt=cρVΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×1.0×103 kg/m3×150×10-3m3×(62℃-52℃)=6.3×106J
太陽(yáng)輻射的功率P=Q/Stη=6.3×106J/(2.5m2×3.5×3.6×103s×0.5)=4×102W
【解析】考查點(diǎn):太陽(yáng)能。分析:
(1)直接利用太陽(yáng)能的方式還有把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能;
(2)由于太陽(yáng)能熱水器注滿水后總重力較大,所以在與樓頂接觸處墊有一塊面積較大的相同的磚塊,目的是為了減小太陽(yáng)能支架對(duì)樓頂?shù)膲簭?qiáng),防止破壞樓頂;根據(jù)焦耳定律Q=cmΔt可知,如果太陽(yáng)能能夠在相同時(shí)間內(nèi)吸收相同的熱量,則其溫度升高是均勻的,但是溫度升高不均勻說明太陽(yáng)能吸收熱量是不均勻的,故其原因可能是不同時(shí)段太陽(yáng)能熱水器吸收的太陽(yáng)能不同(不同時(shí)段太陽(yáng)光的強(qiáng)弱不同;不同時(shí)段氣溫不同;不同時(shí)段太陽(yáng)光照射的角度不同等);在11:00-14:30這段時(shí)間內(nèi),水溫由52℃上升到62℃,水的質(zhì)量可以根據(jù)參數(shù)中的容量計(jì)算出來,再根據(jù)焦耳定律可計(jì)算出這些水吸收的熱量,即:Q=cmΔt=cρV(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1.0×103 kg/m3×150×10-3m3×(62℃-52℃)=6.3×106J,太陽(yáng)輻射的功率即為太陽(yáng)每秒鐘輻射在每平方米的熱量,所以采光面積S=2.5m2,光照時(shí)間為t=3.5h=3.5×3.6×103s,η=50%=0.5,所以太陽(yáng)輻射的功率P=Q/Stη=6.3×106J/(2.5m2×3.5×3.6×103s×0.5)=4×102W。
難點(diǎn)分析:此題難點(diǎn)在于計(jì)算太陽(yáng)輻射的功率,關(guān)鍵是要明確太陽(yáng)輻射的功率即為太陽(yáng)每秒鐘輻射在每平方米的熱量,再根據(jù)效率公式結(jié)合太陽(yáng)輻射功率進(jìn)行計(jì)算。