精編九年級全一冊物理同步備課系列（人教版）精編九年級全一冊物理同步備課系列（人教版）第22.4節(jié) 能源與可持續(xù)發(fā)展（課件+教案+導學案+練習）（解析版）

第22.4節(jié)能源與可持續(xù)發(fā)展（導學案）（解析版）【學習目標】1.知道能量的轉化和轉移有一定的方向性；2.認識伴隨大量能源消耗所產生的環(huán)境問題，對于能源的開發(fā)和利用有可持續(xù)發(fā)展的意識；3.認識可再生能源與不可再生能源，并能正確區(qū)分；4.了解未來理想能源的特征?！緦W習重點】能量轉化的效率及方向性；能源利用與可持續(xù)發(fā)展的關系?！緦W習難點】可持續(xù)發(fā)展的重要性。【自主學習】預習課本第178-第181頁，回答下列問題：一、能量轉移和能量轉化的方向性1.在熱傳遞的過程中，熱量只能自發(fā)地從高溫物體轉移到低溫物體，不能相反。2.汽車制動時，由于摩擦，動能轉化成了輪胎、地面和空氣的內能，這些能量能夠自動地用來再次驅動汽車嗎？顯然不能。這些能量雖然沒有消失，但是我們不能利用它。3.能量的轉化、能量的轉移，都是有的方向性。我們是在能量的轉化或轉移的過程中利用能量的，因此，不是所有能量都可以利用。我們所能利用的能量是有限的，所以需要節(jié)約能源。二、能源消耗對環(huán)境的影響人類在耗用各種能源時，不可避免地會對環(huán)境造成影響。如會造成熱污染、造成城市的熱島效應，以及加劇地球的溫室效應。三能源與可持續(xù)發(fā)展1.不可再生能源：不能在短期內從自然界得到補充的能源。如化石能源和核能等。2.可再生能源：可以在自然界里源源不斷地得到的能源。如風能、水能和太陽能等。3.我們在利用能源時，要提高能源的利用率，減少對環(huán)境的破壞；還要發(fā)展新的理想能源。4.秉承可持續(xù)發(fā)展的思想，開發(fā)和探索各種新能源是人類未來進一步發(fā)展所要解決的重要課題。而未來的理想能源必須滿足以下幾個條件：一是必須足夠便宜；二是可以保證多數人用得起相關的技術必須成熟；三是可以保證大規(guī)模使用必須足夠清潔、安全，可以保證不會嚴重影響環(huán)境。【課堂檢測】1．為了響應中央關于“全民動員共建節(jié)能型社會”的號召，小明提出了一些節(jié)約用電的建議，其中不科學的是（）。A．用太陽能熱水器代替電熱水器；B．離開教室時隨手關燈；C．夏天用空調時，把溫度調得很低；D．盡量少開啟電冰箱門【答案】C。【解析】A．太陽能熱水器把太陽光能轉化為內能，可以將水加熱到較高溫度，用太陽能熱水器代替電熱水器可以省電，故A不符合題意；B．離開房間時隨手關燈，減少燈的工作時間，有利于節(jié)約用電，故B不符合題意；C．夏天用空調時，把溫度調得很低，需要消耗更多的電能才能達到需要的致冷效果，不利于節(jié)約用電，故C符合題意；D．盡量少開啟電冰箱門，進入冰箱內的熱空氣少，減少了冰箱的負荷，從而節(jié)約電能，故D不符合題意。故選C。2．如圖所示，給試管內水加熱至一定程度，發(fā)現試管口木塞會被推出。下列說法正確的是（）。A．木塞被水蒸氣推出后，水蒸氣的內能增加；B．四沖程內燃機的做功沖程與這個原理相同；C．燃料燃燒釋放的熱量越大，熱值越大；D．熱機工作時不會對環(huán)境造成污染【答案】B?！窘馕觥緼．用酒精燈加熱水的過程中，水從酒精燈火焰吸收熱量，是通過熱傳遞的方式使水的內能增加的；試管口木塞會被推出時，水蒸氣對軟木塞做功，水蒸氣的內能轉化為軟木塞的機械能，則水蒸氣內能變小，故A錯誤；B．四沖程內燃機的做功沖程，高溫高壓的燃氣推動活塞做功，將內能轉化機械能，與這個原理相同，故B正確；C．熱值是燃料的一種特性，只與燃料的種類有關，與燃料燃燒是否充分或者燃燒放出的熱量等因素無關，故C錯誤；D．熱機工作過程分四個沖程：吸氣、壓縮、做功、排氣，其中排放的廢氣會對環(huán)境造成污染，故D錯誤。故選B。3．關于能源、能量，下列說法正確的是（）。A．核反應堆中發(fā)生的鏈式反應是可控制的；B．太陽能只能轉化為電能；C．能量是守恒的，不會發(fā)生能源危機；D．化石能源、水能、核能，不能在短期內從自然界得到補充，這類能源稱為不可再生能源【答案】A。【解析】A．核電站的核心設備是核反應堆，核反應堆是通過可控裂變釋放能量的，故A正確；B．太陽能不僅能轉化為電能，還能轉化為內能，例如：太陽熱水器是將太陽能轉化成內能的，故B錯誤；C．能量是守恒的，但由于能量的轉化和轉移具有方向性，所以無節(jié)制的消耗能源會造成能源危機，故C錯誤；D．不可再生能源是指在自然界中，不能在短期內從自然界得到補充，例如，化石能源和核能，水是可再生能源，故D錯誤。故選A。4．在下列敘述中，說法正確的有（）。①化石能源、核能、太陽能都是一次能源，也是可再生能源；②激光通訊是通過電磁波傳遞信息的；③太陽能汽車利用太陽能電池把太陽能直接轉化成汽車機械能；④汽車散失的熱不能收集起來再利用，表明能量轉化過程具有方向性；⑤電磁波除了用于通信外，還可以用來加熱食品；⑥電磁波在空氣中的傳播速度小于光速。A．②③⑤ B．②④⑤ C．②④⑥ D．②⑤⑥【答案】B?！窘馕觥竣倩茉?、核能、太陽能可以從自然界直接獲取，是一次能源；核能是不可再生能源，故①錯誤；②激光通訊是通過電磁波傳遞信息的，故②正確；③太陽能汽車是利用太陽能電池將太陽能轉化為電能，然后再通過電動機把電能轉化為機械能，故③錯誤；④能量的轉移和轉化具有方向性，所以汽車散失的熱不能收集起來再利用表明能量轉化過程具有方向性，故④正確；⑤電磁波不僅可以用來通信，還可以傳遞能量，如微波爐就是利用了電磁波傳遞能量，故⑤正確；⑥在空氣中所有電磁波的速度均等于光速，故⑥錯誤。故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。5．2021年，我國航天事業(yè)取得突破性進展，中國空間站開啟多人長期駐留時代，空間站的能源主要靠太陽能電池板。關于太陽能及太陽能電池，下列說法中錯誤的是（）。A．太陽能只能轉化為電能 B．太陽能是可再生能源C．太陽能是清潔能源 D．太陽能電池給我們提供了新的電能來【答案】A?！窘馕觥緼．太陽能可以轉化為電能、內能、生物質能等，故A錯誤，符合題意；B．能源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源，太陽能是可再生能源，故B正確，不符合題意；C．太陽能在能源轉換過程中不產生其他有害的氣體或固體廢料，是一種安全、環(huán)保、無污染的清潔能源，故C正確，不符合題意；D．太陽能電池給我們提供了新的電能來源，故D正確，不符合題意。故選A。6．2021年世界環(huán)境日（6月5日）中國主題：人與自然和諧共生。下列做法與這一主題不相符的是（）。A．堅持綠色出行 B．減少一次性用品的使用C．節(jié)約用水用電 D．可以獵殺和食用野生動物【答案】D?！窘馕觥緼．堅持綠色出行,如步行或騎自行車出行，減少了二氧化碳的排放，符合環(huán)保理念，故A不符合題意；B．減少使用一次性筷子，節(jié)約了木材，符合環(huán)保理念，故B不符合題意；C．節(jié)約用水，保護水資源，符合環(huán)保理念，故C不符合題意；D．野生動物是自然生態(tài)系統中重要的組成部分，是人類賴以生存的基礎；人類與野生動物只有和諧相處，才能共生共存，地球才會有生氣；濫食野生動物的陋習難改，滋長了病毒的傳播，給人類公共衛(wèi)生安全造成了危害，故D符合題意。故選D。7．下列關于熱機和環(huán)境保護的說法中，正確的是（）。A．大量使用熱機會造成環(huán)境污染

B．熱機排出的尾氣沒有內能C．熱機的效率能達到100%

D．熱機都是使用汽油作燃料【答案】A?！窘馕觥緼、熱機的廢氣中還含有二氧化碳、二氧化硫等有害物質會污染環(huán)境，該選項正確；B、熱機排出的廢氣要帶走很多熱量，這是熱機效率低的原因之一；此選項錯誤；C、通過技術改造只能提高熱機的效率，但不可能達到100%；該選項錯誤；D、熱機根據利用的燃料劃分為汽油機和柴油機；此選項錯誤。8．2020年6月，“張北柔性直流電網”成功組網，這項工程是北京2022年冬奧會重點配套工程，投運后，北京冬奧會場館將100%使用綠色清潔電能，假如你是這項工程的設計師，你會選擇將______能等可再生能源轉化為電能，將來若能在輸送電能等方面采用超導體材料，由于沒有電阻，就可以大大降低電流的熱效應引起的電能損耗?！敬鸢浮刻柲埽ɑ蚬饽埽??！窘馕觥刻柲転榍鍧嵞茉?，也是可再生能源，因此可將太陽能轉化為電能。9．2021年1月，南充籍總設計師刑繼主持完成的華龍一號全球首堆投入商業(yè)運行，標志著我國自主三代核電技術躋身世界前列，核反應堆是通過可控______（選填“裂變”或“聚變”）反應釋放核能的設備，核能屬于______（選填“可再生”或“不可再生”）能源；中國空間站“天和”核心艙首次采用了大面積可展收柔性太陽能電池翼，單翼的發(fā)電功率可達9kW，從能量轉化的角度分析是太陽能轉為為______能?！敬鸢浮苛炎?；不可再生；電?！窘馕觥縖1]核反應釋放能量一般有兩種方式：裂變和聚變，目前的核電站中核反應堆是通過可控裂變反應釋放核能的設備。[2]核能是原子核發(fā)生變化釋放的能量，現階段人類不能提供巨大的能量將原子核打成小塊來釋放能量，因此核能不能取之不盡，用之不絕，因此核能是不可再生能源。[3]中國空間站“天和”核心艙首次采用了大面積可展收柔性太陽能電池翼，單翼的發(fā)電功率可達9kW，太陽能電池翼將太陽能轉為電能，供人類使用。10．“綠水青山就是金山銀山”，倡導保護環(huán)境，推廣使用新能源。三門峽市近幾年在丘陵地帶修建了許多的風力發(fā)電機組，利用風能來發(fā)電。風能屬于__________。（選填“可再生”或“不可再生”）能源；世界上第一臺發(fā)電機模型，是根據英國物理學家_________發(fā)現的電磁感應現象制成的?！敬鸢浮靠稍偕?；法拉第?！窘馕觥縖1]從能源是否可再利用的角度可分為可再生能源和不可再生能源，化石能源、核能會越用越少，不可能在短期內從自然界得到補充，所以它們屬于不可再生能源。風能能從自然界源源不斷的得到，它屬于可再生能源。[2]據課本知識可知，世界上第一臺發(fā)電機模型，是根據英國物理學家法拉第發(fā)現的電磁感應現象制成的。11．下表列出了從1973年到1995年世界能源生產的變化情況，利用表中的信息回答下面的問題：能源生產的能源單位（1973年）生產的能源單位（1995年）煤14982179天然氣9641775水電107242核能54646石油27303228總能原合計53538070（1）從1973～1995年，能源總產量是如何變化的？（2）1995年哪一種能源最重要？（3）分析表中提供的數據，你還有哪些發(fā)現？【答案】（1）1973～1995年，能源的總產量