初中物理人教版九年级全册第二十二章 能源与可持续发展综合与测试复习课件ppt

这是一份初中物理人教版九年级全册第二十二章 能源与可持续发展综合与测试复习课件ppt，共30页。PPT课件主要包含了整合归纳，核心框架，知识纵横，两种新能源，能源的四种分类，实战中考，走进重高，8×1017等内容，欢迎下载使用。
钻木取火煤、石油、天然气
电能、太阳能、核能按是否可以从自然界直接获取分类
按是否可以在短期内从自然界得到补充分类
二次能源可再生能源不可再生能源
含义释放核能的两种方式：核裂变、核聚变
核裂变：原子弹、核电站应用核聚变：氢弹
发热发光的特点地球上大部分能量的来源
煤、石油、天然气的形成和太阳能的关系
能量转化和转移的方向性
能量消耗对环境的影响：空气污染、废弃物、有害辐射、水土流失等。未来理想能源的四个条件：足够丰富，足够便宜，技术成熟，安全、清洁。
考点一：能源及能源的分类
能源是人类社会赖以生存的物质基础，一直是人们关注的焦点。按照不同的分类标准，能源不同的分类方法。目前，人类使用的能源大部分是不可再生的化石能源，而且造成了严重的环境污染。随着煤、石油、天然气等资源的日益减少，开发新能源、保护人类的生存环境问题日益突出。
A．风电厂 B．水电站C．热电厂 D．光伏电站
[盐城中考]下列利用不可再生能源发电的是（ ）
核能的开发和利用有两种方式：一种是利用核裂变释放的能量；另一种是利用核聚变释放的能量。原子弹是对核裂变不加控制，在极短的时间内释放出巨大能量的武器；而人工控制链式反应的速度，和平利用核能的是核电站。氢弹是利用核聚变的原理制成的。核电站的核心是核反应堆，它以铀为核燃料，反应堆中放出的核能转化为高温蒸汽的内能，再通过汽轮发电机转化为电能。核能发电具有消耗燃料少、废渣少、无污染、成本低的特点，特别适合缺少煤、石油和水力资源的地区。但利用核能发电时，需防止放射性物质的泄漏，避免放射性污染，确保安全。
[泸州中考]下列关于核能的说法中，正确的是（
A．核能和煤、石油一样都是常规能源，而不是新能源B．核能和太阳能、风能、水能一样都是可再生能源C．原子核发生裂变和聚变都会释放巨大的能量，这就是核能D．氢弹爆炸是核裂变的结果
太阳能来自于太阳内部进行的热核反应（氢核聚变）。太阳能的特点是取之不尽、用之不竭、清洁无污染。太阳能既属于一次能源，又属于可再生能源和新能源。太阳是人类能源的宝库，人类利用的能源中除地热能、潮汐能和核能外，大部分能源如水能、风能、生物质能、化石能源等都来自太阳能。太阳能转化为其他形式能量的方式有三种：光热转换、光电转换和光化转换。
[随州中考]课本中的插图“太阳能凉帽，电池板把太阳
能转化为扇叶的动能”，如图22-Z-1所示，引发了小聪的一些
联想，他的下列表述中错误的是（
A．太阳能实质上是太阳内部核反应释放出的能量B．太阳能为“二次能源”，也是不可再生能源C．太阳光中的可见光是电磁波D．太阳光可以在真空中传播
考点四：关于能源利用中的综合计算
在能源利用的综合计算题中，常以各种能量的转化和利用等装置为命题素材，考查与热学、电学、力学等知识相结合的综合应用，以体会节约能源的社会意义与经济价值，培养节约能源的意识。计算过程中要熟练应用规律和公式，涉及的公式主要有：热学：Q=cm△t、Q=qm；力学：W=Pt、W=Fs、P=Fv；电学：W=UIt、Q=I2Rt、P=UI；能量利用效率的公式：η=Q有/Q总、η=W有/W总等。
[淮安中考]太阳能被称为二十一世纪的新能源。太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车。如图22-Z-2所示是一辆太阳能实验车。车上太阳能电池板的有效面积为S=8m2。在晴朗的天气里，太阳光垂直照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为P=1kW，电池板产生的电压U=120V，对车上的电动机提供I=10A的电流。请解答：
（1）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？
（2）若此车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，汽车在水平路面上匀速行驶时，牵引力为120N，则汽车行驶的速度是多大？
解析：（1）太阳能电池板接收到的功率：P太阳=P0S=1kW/m2×8m2=8kW，电池板输出的电功率：P电=UI=120V×10A=1200W=1.2KW，太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率：η=W电/W太阳=P电/P太阳=1.2kW/8kW=0.15=15%。（2）汽车在水平路面上匀速行驶时的机械功率：P机械=η′P电=75%×1200W=900W，由P机械=Fv得，汽车行驶的速度：v=P机械/F=900W/120N=7.5m/s。
太阳能作为新型清洁能源已被广泛应用，各种太阳能设备的物理性能、能量转化及其相关的物理知识应用成为中考的考查热点，涉及知识综合性强，有光学、力学、热学、电学等多个知识点，常见题型有知识应用题、实验设计题、材料阅读题、压轴计算题等，目的是考查同学们的运算能力、知识应用能力、科学探究和实践创新的能力等。
典例1（中考压轴题）科技人员设计出了一种可移动式太阳能水上漂浮房（如图22-Z-3甲所示），它具有冬暖夏凉的优点。漂浮房表面安装有太阳能电池板，电池板接收太阳能的功率为1.6×104W，该漂浮房三角形建筑的主体结构是中空的，三角形建筑外围（即除去该面空洞）的面积为1.0×103m2，空气密度是1.2kg/m3，已知空气动能与空气质量成正比，1kg空气在不同的速度（V）时的动能（E）如下表所示。
（1）漂浮房冬暖夏凉，利用了水的_______比较大的特性。（2）由表格数据可知，每千克空气动能与速度的关系的表达式为E=_______。
（3）漂浮房在平静的水面上沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变。水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图乙所示，在t=50s后，漂浮房以2.5m/s的速度做匀速直线运动。则在整个运动过程中，漂浮房将太阳能转化为机械能的效率为多少？
（4）若风正好垂直于三角形表面吹入，当风速为8m/s时，每秒吹向三角形建筑的空气质量为多少千克？
（5）若风正好垂直于三角形表面吹入，当风速为20m/s时，漂浮房在1h内获得的风能与完全燃烧多少千克的煤所产生的内能相当？（煤的热值为3.2×107J/kg）
核能是一种新型能源，在初中阶段未作深入研究，中考物理试题中常以拓展阅读题出现，解答此类题的有效方法是带着问题去阅读文章。阅读科技文章，找出其中的有用信息并结合所学的物理知识来解决相关问题，是近年来较为常见的中考试题，它考查阅读能力、信息处理能力和物理知识的应用能力，也能提高自主学习能力。
典例2（拓展材料题）在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到高度重视，如今美国电力的21%来自核电。核电站的大体组成如图22-Z-4所示，核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的内能，冷却剂将这些内能带到热交换器将水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现核能到电能的转化。
（1）核电站是利用_______能发电的，从能源的分类来看，核
能属于_______（选填“一次能源”或“二次能源”）。
（2）发电机发电时是让线圈在_______中旋转而产生电流，这
种现象在物理学中称为___________现象。
（3）核电站所需的核能是利用原子核_______（选填“裂变”
或“聚变”）释放的能量。该反应过程是_______（选填“可
请在下面的空格中填上适当的内容：
控”或“不可控”）的。
（5）核电站的核废料具有_______性，对环境会造成相当大的
（4）如果核电站每年需要50t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×106t的煤炭。则6×106t的煤炭完全燃烧放出的热量是_______J。（煤炭的热值为3×107J/kg）
危害，因此要将核废料深埋到人迹稀少的沙漠地带，同时如何在开发新能源时保护环境，是人类面临的一大课题。