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苏科版九年级全册能源与可持续发展教学演示课件ppt
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这是一份苏科版九年级全册能源与可持续发展教学演示课件ppt，共37页。
1.(跨学科·物理学与社会发展)(2023江苏镇江中考)开发和利用可再生能源,可实现人类社会的可持续发展。以下属于可再生能源的是 ( )A.石油 B.天然气 C.煤 D.风能
解析 石油、天然气、煤都属于不可再生能源,只有风能是 可再生能源。
2.(跨学科·物理学与社会发展)(2023青海中考)青海省位于我国西部,拥有极其丰富的太阳能、风能、水能等多种清洁能源。图中不属于利用清洁能源发电的是 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)图,其中丙图是将 能转化成电能。 甲——火力发电 乙——光伏发电
丙——风力发电 丁——水力发电
解析 太阳能、风能、水能均属于清洁能源,而火力发电使 用了化石燃料,会产生废气、废渣等,故图中不属于利用清洁 能源发电的是甲图;风力发电,是将机械能转化成电能。
3.(新素材·现代科技)(2022内蒙古鄂尔多斯中考)我国新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”的成功运行,标志着中国离“人造太阳”的梦想又近了一步。下列关于“人造太阳”对核能的利用,说法正确的是 ( )A.核能属于可再生能源B.核能属于一次能源C.“人造太阳”利用了铀核分裂释放的能量D.“人造太阳”是利用氢核的链式反应来工作的
解析 核能消耗后,不可能在短期内从自然界得到补充,故它 属于不可再生能源,故A错误;核能是可以从自然界直接获取 的能源,所以它属于一次能源,故B正确;“中国环流器二 号M”是新一代可控核聚变研究装置,它是利用核聚变释放 的能量来工作的,链式反应是重核裂变的一种反应形式,所以 “人造太阳”不是利用氢核的链式反应来工作的,故C、D 错误。
4.如图是核电站工作流程图,关于流程中各装置的能量转化, 下列说法正确的是( )核反应堆→汽轮机→发电机→应用:电取暖器等A.核反应堆:核能转化为内能 B.汽轮机:化学能转化为动能 C.发电机:电能转化为机械能 D.电取暖器:电能转化为机械能
解析 核电站在发电过程中,核能先转化为水的内能,使水的 温度升高,A正确;水受热温度升高,会产生大量的水蒸气,水 蒸气推动汽轮机转动,将内能转化为机械能,B错误;汽轮机带 动发电机转动,发电机将机械能转化为电能,C错误;电取暖器 工作时,将电能转化为内能,D错误。
5.(跨学科·物理学与日常生活)(2023广东广州中考)某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能,对蓄电池充电,晚上蓄电池对路灯供电,对如图方框中能量形式判断正确的是 ( ) A.甲是“电能” B.乙是“太阳能”C.丙是“电能” D.丁是“机械能”
解析 太阳能电池白天将太阳能转化为电能,对蓄电池充电 时将电能转化为化学能,晚上蓄电池对路灯供电时将化学能 转化为电能,路灯工作时主要将电能转化为光能,故C正确。
6.(跨学科·物理学与日常生活)(2024江苏淮安文通中学阶段测)太阳能LED照明路灯节能、清洁、亮度高,很受人们的青睐。太阳能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,它是太阳内部氢原子核发生 (选填“裂变”或“聚变”)释放出的能量;LED灯是一种发光二极管,它发光时把电能直接转化成 能。
解析 太阳能属于可再生能源,其主要特点是取之不尽用之 不竭,并且环保无污染;在太阳内部,氢原子核在超高温作用 下发生聚变,释放巨大的核能;LED是一种半导体发光二极 管,通过电流时不用经过加热灯丝而直接能够发光,即把电能 直接转化成光能。
7.(跨学科·物理学与社会发展)(2023江苏镇江中考)即将建成的镇江仑山湖抽水蓄能电站,在用电低谷时利用多余的电能,将山下的水抽往山上的水库实现“蓄能”;在用电高峰时释放山上的水来发电。该电站可以实现“蓄能”主要是将多余的电能转化为水的( )A.重力势能 B.内能 C.动能 D.化学能
解析 蓄能时,山下的水被抽到山上的水库中,水的质量不 变,高度增加,所以是将电能转化为水的重力势能。
8.(新课标·质疑创新)(2024江苏南京钟英中学模拟)现代电动汽车为了节能,都安装了能量回收装置,在汽车刹车时带动发电机将汽车的机械能转化为电能,为汽车提供后续运动的能量。小明认为,只要不断改进,这种汽车就可以一边行驶一边发电,永远运动下去。小明的观点 (选填“正确”或“不正确”),理由是 。
违反了能量守恒定律以及能量转移和转化的方向性原理
解析 汽车一边行驶一边发电,反复循环,永远运动下去的设 想是不能实现的,因为能量的转化和转移具有方向性,且能量在转化过程中必然会有一部分转化为内能或做额外功消耗掉。
9.(新课标·科学论证)(2023甘肃金昌中考)汽车在刹车过程中,机械能转化为地面和轮胎的内能,这些内能将无法自动地转化为汽车的机械能,这种现象说明自发的能量转化过程是有一定 性的,但在能量的转化和转移过程中,能的总量 (选填“不断减少”“保持不变”或“不断增加”)。
解析 在刹车过程中,因摩擦将机械能转化为地面和轮胎的 内能。转化后,这些内能将无法自动转化为汽车的机械能,这 种现象说明自发的能量转化具有方向性,但在能量的转化和 转移过程中,能的总量保持不变。
10.(新情境·环境保护)(2023江苏扬中模拟)人类的发展离不开能源,“碳达峰碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。关于能量和能源,下列说法中不正确的是 ( )A.实施垃圾分类有利于环保和节约能源B.提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一C.新能源的开发和利用技术难、成本高,无实用价值D.风能、水能、太阳能都是清洁能源
解析 实施垃圾分类有利于环保和节约能源,故A正确;提高 能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一,故B正确;新 能源的开发和利用技术难、成本高,但新能源开发是能源利 用可持续发展的必经之路,有实用价值,故C错误;风能、水 能、太阳能都是清洁能源,故D正确。
11.(新素材·时事热点)(2023江苏常州中考,7, )“玲龙一号”是中国研发、全球首创的陆上商用小型核能发电装置,核能属于( )①可再生能源 ②不可再生能源③常规能源 ④新能源A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
解析 核能消耗后,不能在短期内从自然界得到补充,属于不 可再生能源;核能属于新能源。
12.(新素材·时事热点)(2023江苏徐州中考,9, )2023年4月,我国自主设计建造的核聚变实验装置——东方超环,成功实现了403 s稳态运行。下列能源的形成与东方超环相同的是 ( )A.地热能 B.太阳能 C.风能 D.潮汐能
解析 我国自主设计的核聚变实验装置——东方超环,其反应原理与太阳类似,通过核聚变,释放巨大的核能,形成太阳能。
13.(中华优秀传统文化)(2023江苏苏州中考,8, )《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”(如图)。使用时下方转轮安装在河道中,流水驱动轮子转动,系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中。下列说法正确的是( )A.这是一台“永动机”B.水在输送过程中重力势能不变C.转轮转速越快输水做功功率越大D.上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮
解析 永动机违反能量守恒定律,是不可能实现的,这一装置 在工作时,利用了流水的动能,不是“永动机”,故A错误;水 在输送过程中高度改变,所以重力势能改变,故B错误;转轮转 速越快,相同时间内输水做功越多,则功率越大,故C正确; 上、下两个转轮在转动时,它们的轴始终是固定不动的,不符 合动滑轮的特点,故D错误。
14.(新情境·环境保护)(2023江苏无锡中考,21, )我国的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝水电站实现联合调度,标志着世界最大的“清洁能源走廊”已形成。水力发电是将水的 能转化为电能,水能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。水电站年均发电量可达1.08×1018 J,若这些电量改用煤进行火力发电,效率为40%,煤的热值为3.0×107 J/kg,则需要用煤 kg。
解析 水力发电是利用发电机将水的机械能转化为电能;水 能可以从自然界中源源不断地得到,属于可再生能源;由η= 可得,煤完全燃烧释放的热量Q放= = =2.7×1018 J,由Q放=mq可得,需要煤的质量m= = =9×1010 kg。
15.(2023江苏苏州中考,23, )正午,小明对水面获取太阳的能量情况进行研究,他将装有400 g水的盘子放在室外平台 上,经阳光照射10 min,水温升高了2.5 ℃。不计水的蒸发[水 的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)]。(1)该过程水吸收的热量是多少?(2)若照射到盘中水面上太阳能的功率为25 W,水获取太阳能的效率是多大?
解析 (1)该过程水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)× 0.4 kg×2.5 ℃=4.2×103 J;(2)由P= 可得,照射到水面上的太阳能:W=Pt=25 W×10×60 s=1.5×104 J,水获取太阳能的效率:η = = =28%。
16.阅读材料,回答问题。“海油观澜号”深远海浮式风电平台2023年5月20日,我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜 号”成功并入文昌油田群电网,标志着我国深远海风电关键 技术取得重大进展。
“海油观澜号”由浮式基础和风机组成,整体高度超20 0米,总质量达1.1×107 kg。平台采用“半潜式”设计,底部是 一个三角形浮式基础,包括3个边立柱和1个中间立柱,图甲为 其实物照片。浮式基础上方是高约83米的圆筒状柱子,柱子上方安装有机舱,机舱前部的3只大叶片驱动机舱中的发电 机转子转动,生成绿色电力,年发电量将达2.2×107 kW·h。
(1)风能属于 (选填“可”或“不可”)再生能源;(2)根据图甲估测“海油观澜号”单个叶片长度约为 m(保留整数);(3)风平浪静叶片不动时,平台排开海水的体积达 m3 (海水密度用1.0×103 kg/m3计算,g取10 N/kg,不考虑锚链对平 台的作用);
70(65~80均正确)
(4)每年的发电量相当于 kg天然气完全燃烧放出的热 量(天然气的热值q取4.4×107 J/kg);(5)海浮式风电平台基础设计方式除“半潜式”外还有“单 柱式”(图乙)。两种方式相比较,你认为“半潜式”的一个 明显优点是 。
吃水深度较浅,适用海域范围较广(答案不唯一)
解析 (1)风能可以从自然界源源不断地获得,属于可再生能 源;(2)由甲图可知,单个叶片长度比浮式基础上方圆筒状柱 子稍短些,而圆柱子高83米,所以单个叶片长度约为65~80 m; (3)平台总质量为1.1×107 kg,平台漂浮在海面上,受到的浮力 为F浮=G总=m总g=1.1×107 kg×10 N/kg=1.1×108 N,此时平台排 开海水的体积为V排= = =1.1×104 m3;(4)年发电量W=2.2×107 kW·h=2.2×107×3.6×106 J=7.92×1013 J,
1.(跨学科·物理学与社会发展)(2023江苏镇江中考)开发和利用可再生能源,可实现人类社会的可持续发展。以下属于可再生能源的是 ( )A.石油 B.天然气 C.煤 D.风能
解析 石油、天然气、煤都属于不可再生能源,只有风能是 可再生能源。
2.(跨学科·物理学与社会发展)(2023青海中考)青海省位于我国西部,拥有极其丰富的太阳能、风能、水能等多种清洁能源。图中不属于利用清洁能源发电的是 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)图,其中丙图是将 能转化成电能。 甲——火力发电 乙——光伏发电
丙——风力发电 丁——水力发电
解析 太阳能、风能、水能均属于清洁能源,而火力发电使 用了化石燃料,会产生废气、废渣等,故图中不属于利用清洁 能源发电的是甲图;风力发电,是将机械能转化成电能。
3.(新素材·现代科技)(2022内蒙古鄂尔多斯中考)我国新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”的成功运行,标志着中国离“人造太阳”的梦想又近了一步。下列关于“人造太阳”对核能的利用,说法正确的是 ( )A.核能属于可再生能源B.核能属于一次能源C.“人造太阳”利用了铀核分裂释放的能量D.“人造太阳”是利用氢核的链式反应来工作的
解析 核能消耗后,不可能在短期内从自然界得到补充,故它 属于不可再生能源,故A错误;核能是可以从自然界直接获取 的能源,所以它属于一次能源,故B正确;“中国环流器二 号M”是新一代可控核聚变研究装置,它是利用核聚变释放 的能量来工作的,链式反应是重核裂变的一种反应形式,所以 “人造太阳”不是利用氢核的链式反应来工作的,故C、D 错误。
4.如图是核电站工作流程图,关于流程中各装置的能量转化, 下列说法正确的是( )核反应堆→汽轮机→发电机→应用:电取暖器等A.核反应堆:核能转化为内能 B.汽轮机:化学能转化为动能 C.发电机:电能转化为机械能 D.电取暖器:电能转化为机械能
解析 核电站在发电过程中,核能先转化为水的内能,使水的 温度升高,A正确;水受热温度升高,会产生大量的水蒸气,水 蒸气推动汽轮机转动,将内能转化为机械能,B错误;汽轮机带 动发电机转动,发电机将机械能转化为电能,C错误;电取暖器 工作时,将电能转化为内能,D错误。
5.(跨学科·物理学与日常生活)(2023广东广州中考)某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能,对蓄电池充电,晚上蓄电池对路灯供电,对如图方框中能量形式判断正确的是 ( ) A.甲是“电能” B.乙是“太阳能”C.丙是“电能” D.丁是“机械能”
解析 太阳能电池白天将太阳能转化为电能,对蓄电池充电 时将电能转化为化学能,晚上蓄电池对路灯供电时将化学能 转化为电能,路灯工作时主要将电能转化为光能,故C正确。
6.(跨学科·物理学与日常生活)(2024江苏淮安文通中学阶段测)太阳能LED照明路灯节能、清洁、亮度高,很受人们的青睐。太阳能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,它是太阳内部氢原子核发生 (选填“裂变”或“聚变”)释放出的能量;LED灯是一种发光二极管,它发光时把电能直接转化成 能。
解析 太阳能属于可再生能源,其主要特点是取之不尽用之 不竭,并且环保无污染;在太阳内部,氢原子核在超高温作用 下发生聚变,释放巨大的核能;LED是一种半导体发光二极 管,通过电流时不用经过加热灯丝而直接能够发光,即把电能 直接转化成光能。
7.(跨学科·物理学与社会发展)(2023江苏镇江中考)即将建成的镇江仑山湖抽水蓄能电站,在用电低谷时利用多余的电能,将山下的水抽往山上的水库实现“蓄能”;在用电高峰时释放山上的水来发电。该电站可以实现“蓄能”主要是将多余的电能转化为水的( )A.重力势能 B.内能 C.动能 D.化学能
解析 蓄能时,山下的水被抽到山上的水库中,水的质量不 变,高度增加,所以是将电能转化为水的重力势能。
8.(新课标·质疑创新)(2024江苏南京钟英中学模拟)现代电动汽车为了节能,都安装了能量回收装置,在汽车刹车时带动发电机将汽车的机械能转化为电能,为汽车提供后续运动的能量。小明认为,只要不断改进,这种汽车就可以一边行驶一边发电,永远运动下去。小明的观点 (选填“正确”或“不正确”),理由是 。
违反了能量守恒定律以及能量转移和转化的方向性原理
解析 汽车一边行驶一边发电,反复循环,永远运动下去的设 想是不能实现的,因为能量的转化和转移具有方向性,且能量在转化过程中必然会有一部分转化为内能或做额外功消耗掉。
9.(新课标·科学论证)(2023甘肃金昌中考)汽车在刹车过程中,机械能转化为地面和轮胎的内能,这些内能将无法自动地转化为汽车的机械能,这种现象说明自发的能量转化过程是有一定 性的,但在能量的转化和转移过程中,能的总量 (选填“不断减少”“保持不变”或“不断增加”)。
解析 在刹车过程中,因摩擦将机械能转化为地面和轮胎的 内能。转化后,这些内能将无法自动转化为汽车的机械能,这 种现象说明自发的能量转化具有方向性,但在能量的转化和 转移过程中,能的总量保持不变。
10.(新情境·环境保护)(2023江苏扬中模拟)人类的发展离不开能源,“碳达峰碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。关于能量和能源,下列说法中不正确的是 ( )A.实施垃圾分类有利于环保和节约能源B.提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一C.新能源的开发和利用技术难、成本高,无实用价值D.风能、水能、太阳能都是清洁能源
解析 实施垃圾分类有利于环保和节约能源,故A正确;提高 能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一,故B正确;新 能源的开发和利用技术难、成本高,但新能源开发是能源利 用可持续发展的必经之路,有实用价值,故C错误;风能、水 能、太阳能都是清洁能源,故D正确。
11.(新素材·时事热点)(2023江苏常州中考,7, )“玲龙一号”是中国研发、全球首创的陆上商用小型核能发电装置,核能属于( )①可再生能源 ②不可再生能源③常规能源 ④新能源A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
解析 核能消耗后,不能在短期内从自然界得到补充,属于不 可再生能源;核能属于新能源。
12.(新素材·时事热点)(2023江苏徐州中考,9, )2023年4月,我国自主设计建造的核聚变实验装置——东方超环,成功实现了403 s稳态运行。下列能源的形成与东方超环相同的是 ( )A.地热能 B.太阳能 C.风能 D.潮汐能
解析 我国自主设计的核聚变实验装置——东方超环,其反应原理与太阳类似,通过核聚变,释放巨大的核能,形成太阳能。
13.(中华优秀传统文化)(2023江苏苏州中考,8, )《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”(如图)。使用时下方转轮安装在河道中,流水驱动轮子转动,系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中。下列说法正确的是( )A.这是一台“永动机”B.水在输送过程中重力势能不变C.转轮转速越快输水做功功率越大D.上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮
解析 永动机违反能量守恒定律,是不可能实现的,这一装置 在工作时,利用了流水的动能,不是“永动机”,故A错误;水 在输送过程中高度改变,所以重力势能改变,故B错误;转轮转 速越快,相同时间内输水做功越多,则功率越大,故C正确; 上、下两个转轮在转动时,它们的轴始终是固定不动的,不符 合动滑轮的特点,故D错误。
14.(新情境·环境保护)(2023江苏无锡中考,21, )我国的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝水电站实现联合调度,标志着世界最大的“清洁能源走廊”已形成。水力发电是将水的 能转化为电能,水能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。水电站年均发电量可达1.08×1018 J,若这些电量改用煤进行火力发电,效率为40%,煤的热值为3.0×107 J/kg,则需要用煤 kg。
解析 水力发电是利用发电机将水的机械能转化为电能;水 能可以从自然界中源源不断地得到,属于可再生能源;由η= 可得,煤完全燃烧释放的热量Q放= = =2.7×1018 J,由Q放=mq可得,需要煤的质量m= = =9×1010 kg。
15.(2023江苏苏州中考,23, )正午,小明对水面获取太阳的能量情况进行研究,他将装有400 g水的盘子放在室外平台 上,经阳光照射10 min,水温升高了2.5 ℃。不计水的蒸发[水 的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)]。(1)该过程水吸收的热量是多少?(2)若照射到盘中水面上太阳能的功率为25 W,水获取太阳能的效率是多大?
解析 (1)该过程水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)× 0.4 kg×2.5 ℃=4.2×103 J;(2)由P= 可得,照射到水面上的太阳能:W=Pt=25 W×10×60 s=1.5×104 J,水获取太阳能的效率:η = = =28%。
16.阅读材料,回答问题。“海油观澜号”深远海浮式风电平台2023年5月20日,我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜 号”成功并入文昌油田群电网,标志着我国深远海风电关键 技术取得重大进展。
“海油观澜号”由浮式基础和风机组成,整体高度超20 0米,总质量达1.1×107 kg。平台采用“半潜式”设计,底部是 一个三角形浮式基础,包括3个边立柱和1个中间立柱,图甲为 其实物照片。浮式基础上方是高约83米的圆筒状柱子,柱子上方安装有机舱,机舱前部的3只大叶片驱动机舱中的发电 机转子转动,生成绿色电力,年发电量将达2.2×107 kW·h。
(1)风能属于 (选填“可”或“不可”)再生能源;(2)根据图甲估测“海油观澜号”单个叶片长度约为 m(保留整数);(3)风平浪静叶片不动时,平台排开海水的体积达 m3 (海水密度用1.0×103 kg/m3计算,g取10 N/kg,不考虑锚链对平 台的作用);
70(65~80均正确)
(4)每年的发电量相当于 kg天然气完全燃烧放出的热 量(天然气的热值q取4.4×107 J/kg);(5)海浮式风电平台基础设计方式除“半潜式”外还有“单 柱式”(图乙)。两种方式相比较,你认为“半潜式”的一个 明显优点是 。
吃水深度较浅,适用海域范围较广(答案不唯一)
解析 (1)风能可以从自然界源源不断地获得,属于可再生能 源;(2)由甲图可知,单个叶片长度比浮式基础上方圆筒状柱 子稍短些,而圆柱子高83米,所以单个叶片长度约为65~80 m; (3)平台总质量为1.1×107 kg,平台漂浮在海面上,受到的浮力 为F浮=G总=m总g=1.1×107 kg×10 N/kg=1.1×108 N,此时平台排 开海水的体积为V排= = =1.1×104 m3;(4)年发电量W=2.2×107 kW·h=2.2×107×3.6×106 J=7.92×1013 J,
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