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《章末复习》能源与可持续发展PPT

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《章末复习》能源与可持续发展PPT

第一部分内容:实战中考

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。

例1  [盐城中考] 下列利用不可再生能源发电的是(  )

A.风电厂 B.水电站

C.热电厂 D.光伏电站

考点二  核能的利用

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。

例2  [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

考点三   太阳能的利用

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。

例3  [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

例4  [南京中考] 用燃气灶烧水时,把2.2 kg、初温为25 ℃的水加热到100 ℃,共燃烧了45 g 天然气(假设天然气完全燃烧)。已知天然气的热值为4.4×107 J/kg,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。

(1)天然气属于_______选填“可再生”或“不可再生”)能源。在烧水过程中,大量向外散失的能量不会自动再收集起来,这说明能量的转化和转移是有_______性的。

(2)水的内能增加了_______J。(3)燃气灶烧水的效率为____。

例5  [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=8 m2。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=1 kW,电池板产生的电压U=120 V,对车上的电动机提供I=10 A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120 N,则汽车行驶的速度是多大?

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章末复习PPT,第二部分内容:走进重高

培优点一 太阳能

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1.6×104 W,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1.0×103 m2, 空气密度是1.2 kg/m3,已知空气动能与空气质量成正比,1 kg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=50 s后,漂浮房以2.5 m/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8 m/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20 m/s时,漂浮房在1 h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3.2×107 J/kg)

培优点二 核能

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。

请在下面的空格中填上适当的内容:

(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“可控”或“不可控”)的。

(4)如果核电站每年需要50 t的核燃料,而同等规模火电站每年需要6×106 t的煤炭。则6×106 t的煤炭完全燃烧放出的热量是_______J。(煤炭的热值为3×107 J/kg)

(5)核电站的核废料具有_______性,对环境会造成相当大的危害,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。

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