苏科版物理九下第十八章能源与可持续发展学案.docx
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苏科版物理九下第十八章能源与可持续发展学案
第十八章能源与可持续发展导学案
【学习目标】
1、了解利用能源的历史，能按要求对能源进行分类；
2、知道获取核能的两种途径，了解铀核链式反应的大致情况和核电站的工作过程；
3、了解太阳能及其转化，认识利用太阳能的优点；
4、知道能量是可以转移和转化的，理解能量的转化和守恒定律，理解并会计算能量转化的效率。
【重点难点】
1、按要求对能源进行分类，了解核能、太阳能；
2、理解能量的转化和守恒定律，理解并会计算能量转化的效率。
【课前预习】
一、能源利用与社会发展
1、人类进化发展的过程也是人类开发、利用的历史。
四五十万年前揭开人类利用能源的序幕；18世纪的发明，引发了世界性的工业革命；19世纪能的大量使用，将人类社会推进到现代文明时代；20世纪初能的发现和利用，为人类的明天描绘了灿烂的蓝图。
2、化石能源是指、、等。
3、一次能源和二次能源：
一次能源是指
，二次能源是指。
煤炭、煤气、石油、天然气、柴油、太阳能、水能、核能、地热能、电能、风能、潮汐能中，属于一次能源的是，属于二次能源的是。
4、可再生能源和不可再生能源：
太阳能、风能、水能、煤、石油、天然气、核能中，属于可再
生能源的是，属于不可再生能源的是。
5、常规能源和新能源：
水能、煤、石油、天然气、风能、太阳能、核能、地热能、氢能中，属于常规能源的是，属于新能源的是。
6、清洁能源和非清洁能源：
太阳能、水能、风能、煤、
石油、天然气中，属于清洁能源的是
，属于非清洁能源的是。
二、核能
1、获取核能的两条途径是和。
2、原子弹、核电站是利用原理，氢弹是利用原理。
3、核电站的能量转化流程：
核能→
→→。
三、太阳能
1、太阳内部发生的反应是
。
地球上除、和以外的所有能量几乎都来自于太阳。
2、利用太阳能的三种方式：
⑴，例如；⑵，例如；
⑶，例如。
3
、太阳能热水器的优点有等，缺点是。
四、能量转化的基本规律
1、能量既不会凭空，也不会凭空，它只会从一种形式为另一种形式，或者从一个物体到另一个物体，而在和的过程中，其保持不变。
这就是定律。
2、能量的转移和转化具有性，例如。
五、能源与可持续发展
1、能量转换装置的效率的计算公式：
2、是解决能源问题的主要出路。
【合作探究】
1、图中是一种建立在空间的太阳能电站向地球上固定区域供电的示意图。
在太阳能收集板上铺设太阳能电池，通过光电转换把太阳能转换成电能，再经微波转换器将电流转换成微波，并通过天线将电能以微波的形式向地面发送。
地面接收站通过天线把微波能还原成电能。
（1）如果太阳能电池的硅片能提供的电能为12kW/m2，巨大的太阳能收集板的总面积为5×106m2，则太阳能电站的发电能力是多少kW？
（2）利用微波传输电能，实现了“无缆输电”。
输电效率可达80%，若微波输电采用的频率是2450MHz。
求微波的波长及地面接收站接收到的电能是多少kW？
2、三峡水电站是世界上最大的水力发电站，年平均发电量预计为8.5×1010kW·h，这些电能能将送往华东、华中等九省市，所以人们讲“三峡可以照亮半个中国”。
据专家介绍，三峡水电站的年发电量相当于一个每年消耗5×1010kg煤的火力发电站的年发电量，而且是廉价、清洁、可再生的能源。
已知煤的热值是2.9×107J/kg。
设火力发电站在单位时间内产生的电能为E，它在这段时间内所消耗
的燃料完全燃烧后所产生的热量为Q，根据上述资料
，试估算火力发电站的效率。
【课堂反馈】
1、在下列能源中，属于化石能源的是（）
A、核能、生物质能、水能B、电能、汽油、柴油
C、太阳能、地热能、风能D、煤、石油、天然气
2、自行车、电动自行
车和汽车所消耗能量的类型分别是（）
（1）生物质能
（2）核能（3）电能（4）化学能（5）风能
A、
（1）（3）（5）B、
（1）（4）（5）C、
（1）
（2）（3）D、
（1）（3）（4）
3、下列说法中错误的是（）
A、电能是一种二次能源B、石油是一种常规能源
C、风能是一次能源D、煤气是一种一次能源
4、“链式反应”发生在（）
A、核裂变时B、核聚变时
C、氢弹爆炸时D、铀自变放出射线时
5、下列能源中，与太阳能没有直接或间接关系的是（）
A、水能和风能B、煤和石油
C、潮汐能D、干木柴
6、关于核能的下列说法中，不正确的是（）
A、核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的
B、如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会释放出巨大的能量，发生猛烈爆炸
C、氢弹是利用轻核聚变制成的武器
D、原子弹是利用轻核聚变和重核裂变而制成的核武器
7、能量转化是非常普遍的现象，下列关于能量转化的叙述中正确的是（）
A、洗衣机甩干衣服时，将内能转化为机械能
B、内燃机的做功冲程，将机械能转化为内能
C、炉灶中煤燃烧时，将内能转化为化学能
D、用电热水器烧水时，将电能转化为内能
8、为改善驻守在南沙某岛礁边防战士的工作、生活条件，在岛上安装了太阳能电池板。
白天，太阳能电池板给蓄电池充电；晚上，蓄电池为探照灯供电。
这样白天与晚上的能量转化形式是（）
A、白天：
太阳能→内能→电能B、白天：
太阳能→电能→化学能
C、晚上：
化学能→电能→太阳能D、晚上：
化学能→电能→化学能
9、关于能源和能源的利用，下列说法正确的是（）
A、
因为能量是守恒的，所以不存在能源危机[来源:
数理化网]
B、太阳能无法被人类直接利用
C、天然气可以直接从自然界获取，是一次能源
D、温室效应使全球气温上升，对人类非常有利
10、热机的效率越高，说明（）
A、它做的有用功越多B、燃料的热值越大
C、这台热机的功率大D、机器对燃料的利用率高
11、以下能源中，属于一次能源的是，属于可再生能源的是，
属于非清洁能源的是，属于新能源的是。
A.太阳能B.水能C.风能D.煤E.石油F.天然气G.煤气H.潮汐能I.核能J.氢能
12、一台汽油机各种热损失情况大致是：
汽缸散热损失30％，废气带走热量35％，摩擦等机械损耗占10％，那么它的效率大约是。
13、一台电动机的额定电压为U，正常工作时的电流为I，线圈的电阻为R，工作t秒后，电动机的效率为。
14、阅读短文，并回答问题
“孤帆一片日边来”，唐朝大诗人李白的这句诗似乎是为今天的太阳帆吟诵的。
现代科学发现，
光对被照射物体确实具有力的作用，科学家正力图用这一原理制造“太阳帆”
，用它为太空飞船提
供动力，以实现星际旅行。
吹动太阳帆的“风”，不再是吹动普通风帆的气流，而是太阳光形成的
“光子流”。
研究表明，在地球附近，一个正对着太阳的面积为1.O×106m2的平整光亮表面，受到
的太阳光的压力约为9N。
由于光的压强非常小，即使太阳帆的面积非常大，飞船受到它的压力也是
非常小的。
但只要时间足够长，安装面积为1.O×104m2的太阳帆的飞船，也可能在1个月后速度超过
2倍声速，1年后可获得脱离太阳系的速度!
在远离地球的太空，宇宙飞船中电气设备所需的电能较难
补充，若将薄膜状的太阳能电池敷设在飞船巨大的太阳帆上，就能为飞船提供足够的电能。
（1）你认为这种“光子流”的速度应为
km／s；
（2）太阳光对这个平面的压强为Pa；
（3）关于光的压力对太空中飞船的作用，下列说法中正确的是（）
A、只有飞船质量很小时，光的压力才能推动它B、光的压力可以使飞船加速前进
C、光的压力最多可使飞船做匀速运动
D、太空中光的压力可能被空气阻力所抵消
（4）太阳帆上加装太阳能电池后，太阳能将转化成能和能。
15、太阳能热水器受光面积为1.2m2，内装80kg水，太阳每分钟辐射到1m2面积上的热量是7.56×104J，如果60％的热量被水吸收，问：
（1）太阳能热水器内壁为什么涂成黑色?
（2）20℃的水晒3h后水温达到多少摄氏度?
（3）煤气的热值是4.2×107J／kg，若煤气灶的效率为40％，使同样的水升高相同的温度，需燃烧多少煤气?
【学后反思】
2019-2020学年物理中考模拟试卷
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1．电热液体蚊香器是当今流行的环保驱蚊用品．蚊香器通电后其内部的发热部件对驱蚊液加热，过一会儿，可见其顶部有“白气”飘出，房间里弥漫着驱蚊液的清香，起到驱蚊和灭蚊的作用．下列说法正确的是
A．“白气”是驱蚊液先汽化后液化产生的B．“白气”是驱蚊液先液化后汽化产生的
C．蚊香器工作时是将内能转化为电能
D．房间里清香四溢说明分子间存在相互作用力
2．如图所示，小君用刻度尺测量物块在水平面上滑行的距离是
A．0.80cmB．2.00cmC．2.80cmD．3.60cm
3．如图所示，将一密度为0.6×103kg/m3的正方体木块，用细线系在圆柱形容器的底部，当木块完全浸没时，下列说法中正确的是
A．木块受到的浮力和木块对绳的拉力是一对平衡力
B．木块受到的浮力和木块的重力是一对平衡力
C．若剪断细线，木块将上浮
D．若剪断细线，木块将下沉
4．如图电路中，电源电压恒定，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片向右端移动的过程中，下列说法不正确的是
A．电流表示数变小，电压表V1示数变大
B．小灯泡变暗，电压表V2示数变大
C．电压表V1和电压表V2示数之和不变
D．电路的总功率变小
5．同学们在湖水里看到了“云在水中飘，鱼在云上游”的美景。
下列说法正确的是（）
A．水中的鱼是光的折射所形成的虚像
B．水中的云是光的折射所形成的实像
C．水中的鱼是光的反射所形成的虚像
D．水中的云是光的反射所形成的实像
6．将标有“2.5V0.3A”字样的灯泡甲和“3.8V0.3A”字样的灯泡乙，分别串联和并联后，接在电压为2.5V的电源两端，不考虑温度对电阻的影响，下列说法中正确的是（）
A．串联时，两灯都能正常发光B．串联时，甲灯和乙灯一样亮
C．并联时，通过两灯的电流相等D．并联时，甲灯比乙灯更亮
7．下列说法正确的是（）
A．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
B．我们不敢大口地和热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
C．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量
D．把零下10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加
二、多项选择题
8．某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图所示.他继续向水凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，要在光屏上再次成清晰的像
A．如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，光屏应向右移动
B．如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，光屏应向左移动
C．如果不改变光屏和凸透镜的位置，蜡烛应向左移动
D．如果不改变光屏和凸透镜的位置，蜡烛应向右移动
9．如图所示，水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲的乙，杯中分别装满酒精和水。
将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中，甲杯溢出80g的酒精，乙杯溢出90g的水。
已知
，则
A．小球的质量是100g
B．小球的密度为
C．放入小球后，甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强
D．取出小球后，酒精对甲杯底部的压强减小值大于对乙杯底部的压强减小值
10．下列有关热现象的说法中正确的是（）
A．把铁丝反复弯曲，弯曲处变热，内能增加
B．温度高的物体比温度低的物体含有的热量多
C．热传递中温度总是从热的物体传播到冷的物体
D．炒菜时加盐，菜很快“入味”，说明温度越高分子扩散越快
三、填空题
11．山区铁路往往在爬坡时采用双车头牵引，一个在前拉，另一个在后推。
如两个车头工作时分别有8×105N和2×106N作用于火车，则这列车受到车头的合力大小是_____。
12．如图，“冰壶”是一项体育运动。
冰壶出手后，为了减小冰壶受到的阻力，运动员需要不停地刷冰，使冰层表面发生________（填物态变化）而产生水，这是通过_______方式来改变表层冰的内能的。
13．丝绸摩擦过的玻璃棒带________电，这是因为玻璃棒在摩擦过程中________（选填“得到”或“失去”）电子，若用带电的玻璃棒靠近碎纸屑被吸引，这是由于带电物体具有________的性质，如图所示，若用带电玻璃棒接触不带电的验电器金属小球，验电器金属箔片会张开，这是因为________．
14．在如图电路中，电源电压为6V，R1＝4Ω，闭合开关S后，电压表读数为2V，则电流表的示数为_____A，电阻R2的阻值为_____Ω。
15．某次实验中把直流电动机接在5V的稳压电源上，闭合开关后，电动机不转动，这时与它串联的电流表的示数为2.5A．经检查发现，转轴上齿轮被卡住了。
故障排除后，电动机正常转动，电流表示数为1A．则电动机输出的机械功率是_____W，工作效率是_____。
16．如图甲所示，把标有“6V3W”的灯泡L和滑动变阻器R串联接入恒定电压为9V的电源上，通过L的电流I与L两端电压U的关系如图乙所示，则L正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻是_______Ω；当电路中电流为0.4A时，L的实际功率是_________W。
17．一个标着“220V1100W”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻为____Ω；当其两端电压为110V时，该电炉的实际功率为____W。
（不计温度对电炉电阻的影响）
18．如图是马俊同学在课间休息时将一重为100N的小球在水平桌面上滚动了80cm后滚出桌面，0.6s后落在离桌面边缘水平方向1.5m的地面上，如果桌子高0.9m，那么小球在整个运动过程中，重力做了_____J的功，其功率是_____。
19．如图所示，电源电压不变，当开关S1、S2同时闭合时，电流表的示数是0.3A，电压表示数是6V。
若两表互换位置，当开关S2闭合、S1断开时，电流表示数是0.2A，则R1和R2的阻值之比是；电源电压为V。
20．如图是小岩自制的小乐器，他将宽窄不同的橡皮筋缠到一个小盒上，又在小盒的两端各放一支小木棒，用来拉紧橡皮筋，弹拨橡皮筋，橡皮筋就会因为____而发出声音，如果用相同的力拨动这些宽窄不同的橡皮筋，由于橡皮筋的振动___不同，所发出声音的___也不同．
四、作图题
21．如图所示，一束光线经凹透镜折射后，射向与凹透镜主光轴平行的平面镜上，请画出：
（1）射向凹透镜的入射光线；
（2）经平面镜的反射光线。
（_____）
22．如图所示，杠杆OA在动力F1作用下处于静止状态，请你画出阻力F2及阻力臂L2。
（_____）
23．如图所示，一玻璃三棱镜的横截面为等腰直角三角形ABC。
一束红光平行于BC边从S点射入三棱镜，经AB面折射后，又在BC面发生反射，然后恰好从P点折射后射出。
请画出这个传播过程的光路图。
五、实验题
24．为了探究声音产生和传播的条件，有人建议利用以下几个实验现象．如图所示．
A．使正在发声的音叉接触水面，水面溅起水花．
B．借肋于仪器观察不同乐器发出声音的图象不同．
C．放在钟罩内的闹钟正在响铃，把钟罩内的空气抽出一些后，铃声明显减小．
D．用一张硬纸片先后在木梳的齿上划过，一次快些，一次慢些，听声音的变化．
（1）你认为，能说明声音产生和传播条件的两个实验现象是________．（选填字母）
（2）其他现象虽然不能说明声音和传播产生的条件，但是分别说明了什么问题？
①________（选填字母）说明________．
②________（选填字母）说明________．
25．小礼在自己的家庭实验中用矿泉水瓶水、沙子、细线、毛巾、海绵块、细针演示了以下几个实验：
（1）矿泉水瓶内装半瓶沙子，拧紧瓶盖，用厚毛巾包住瓶盖和瓶底儿用力快速晃动瓶子约五分钟后，沙子变热，这表明_____；
（2）把装满沙子的矿泉水瓶，先正放后再倒放在海绵上，发现海绵凹陷程度变大，这表明_____；
（3）用空矿泉水瓶从饮水机接水的过程中，听到瓶中传出的声音的音调越来越_____；
（4）如图，将细线系在矿泉水瓶下部，沿水平方向拉动细线使其沿同一水平桌面匀速移动，发现拉满水瓶比拉半水瓶需要的力大，此现象表明_____；
（5）在装满水的矿泉水瓶上，用细针沿竖直方向由上至下扎三个孔，看到水的射程越来越大，这表明_____。
26．在研究”不同物质的温度变化与吸热关系”实验中，取质量和初温都相同的甲乙两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热，如图A所示。
（1）图B为某时刻的温度，其示数为________℃。
（2）分析图C可知，吸收相同热量，_______液体升温更高;_______液体更适合作汽车发动机的冷却液。
（3）若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃，吸收热量之比为2:
1，则甲、乙液体的比热容之比为___________。
六、计算题
27．如图所示，电源两端电压为12V并保持不变，电阻R1的阻值为8Ω．当开关S闭合时，电压表示数为4V。
求：
（1）电阻R2的阻值；
（2）电阻R1消耗的电功率P1。
七、综合题
28．136．学好物理是为了更好地为生活和实际服务．只要你善于观察，就会发现身边处处有物理．李明是个有心人．一天，他妈妈买来了一只电热水壶，他就对电热水壶进行了认真地观察、分析、思考，发现许多与物理有关的现象和问题，请你用学过的物理知识
空壶重量
0．5kg
额定电压
220V
额定功率
1100W
容积
1．5L
（1）电热水壶的壶嘴与壶身中的水面总是相平，他认为利用了的原理．
（2）电热水壶的把手和插头接头处都用橡胶制成，选用橡胶是因为橡胶是．
（3）电热水壶的壶盖上有一个小孔，这是利用了使壶中的水能顺利倒出．
（4）从电热水壶铭牌上，发现有一参数明显不科学规范，请你改正．
（5）请你帮他计算出电热水壶正常工作时的电流．
（6）一天晚上用电热水壶烧水时，李明用电压表测得电路电压只有198V，求此时电热水壶的实际功率．（设电热丝的电阻不受温度影响）
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
A
C
C
A
A
D
D
二、多项选择题
题号
8
9
10
答案
BD
BC
AD
三、填空题
11．8×106N
12．熔化做功
13．正失去吸引轻小物体金属箔片带上了同种电荷，相互排斥
14．58
15．60%或0.6
16．1.6
17．275
18．150W
19．2：
16
20．振动频率音调
四、作图题
21．
【解析】
【详解】
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，据此画出入射光线；
过平面镜的入射点垂直于镜面作出法线，然后根据反射角等于入射角，在法线右侧作出反射光线，如下图：
22．
23．
五、实验题
24．A、CB不同乐器发出声音的音色不同D两次划动纸片发出的声音音调不同
【解析】
解：
A、使正在发声的音叉接触水面，水面溅起水花，能够说明声音产生的条件是物体的振动；
B、借肋于仪器观察不同乐器发出声音的图象不同，说明不同发声体的音色不同；
C、放在玻璃钟罩内的闹钟正在发声，把玻璃罩内的空气逐渐向外抽时，听到的声音逐渐减弱，是因为真空不能传声．由此可知，声音的传播需要介质；
D、拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些，第一次木梳齿的振动频率比第二次快，所以第一次比第二次听到的声音高，说明音调高低和发声体的振动频率有关．
（1）能说明声音产生和传播条件的两个实验现象是A和C；
（2）其他现象虽然不能说明声音和传播产生的条件，但是分别说明了
①B说明不同乐器发出声音的音色不同；②D说明了两次划动纸片发出的声音音调不同．
故答案为：
（1）A、C；
（2）①B；不同乐器发出声音的音色不同；
②D；两次划动纸片发出的声音音调不同．
【点评】解决此类问题要结合声音产生和传播条件、声音的特征等知识进行解答．
25．对物体做功，物体的内能会增大，温度会升高压力的大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显高在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大液体内部的压强随深度的增加而增大
【解析】
【详解】
（1）用力快速晃动瓶子，人对瓶子、瓶内的沙做功，沙子变热，这是通过做功的方式改变物体的内能；
（2）把装满沙子的瓶子正放后再倒放在海绵上，发现海绵凹陷程度不同，这说明压力相同时，受力面积越小压力作用效果越明显；
（3）往矿泉水瓶中灌水时，瓶内空气柱振动发出声音，随着水越来越多，空气柱越来越短，越容易振动，因此振动的频率越快，音调越高；
（4）满水瓶放在水平面上时，此时水平面受到的压力要大于不满时的压力，压力大，摩擦力大，故在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（5）液体压强与深度有关，同种液体深度越深压强越大，故在装满水的矿泉水瓶上，用细针沿竖直方向由上至下扎三个孔，孔的深度越深，受到的水的压强就越大，射程就越远。
26．乙甲3：
2
【解析】
（1）图B为某时刻的温度，温度计的分度值为1℃，此时温度计的示数为39℃。
（2）相同的加热器，可以保证加热时间相同时，两液体吸收的热量相等，所以分析图C可知，吸收相同热量，即加热相同的时间时，乙液体升温更高，甲液体升温低；
根据
知，乙的比热容小，甲的比热容大，则升高相同的温度时，甲液体吸收的热量多，散热效果好，所以甲液体更适合作汽车发动机的冷却液。
（3）若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃，吸收热量之比为2:
1，则甲升高的温度为：
；
乙升高的温度为：
；
甲、乙液体的比热容之比为：
。
点睛：
重点是研究吸热能力的实验，注意实验中控制变量法的应用，理解相同的加热器可以保证在相同时间内两液体吸收的热量相等；求比热容的比时，将吸收热量的比和升高温度的比分别代入公式计算可得结果。
六、计算题
27．
（1）
．
（2）
．
【解析】
【分析】
1）根据串联电路的特点，求R2两端电压，由R=
求解；
（2）由P=UI可求电阻R1消耗的电功率P1。
【详解】
（1）由图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端电压U2=4V，R1两端电压：
U1=U−U2=12V−4V=8V，通过R1的电流：
I1=
=
=1A，串联电路中电流处处相等：
I2=I1=1A，
R2的电阻：
R2=
=
=4Ω；
（2）电阻R1消耗的电功率：
P1=U1I1=8V×1A=8W。
答：
（1）电阻R2的阻值为4Ω；
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