20 3 开发新能源
课堂10分钟
1．目前，人们开发、利用太阳能主要采用①太阳能转化为电能，如____________；②太阳能转化为化学能，如____________；③太阳能转化为_________，如太阳灶、太阳能热水器。
2．如图所示，为了形象的描述核能的获得，两位同学分别画了一利用核能途径的原理图；其中甲图表示的是______________；图乙表示的是_________________，其中______（填“甲”或“乙”）图展示的是制造氢弹的原理。
3．（1）如图是核电站原理的示意图，从核能到电能，
在能量转化过程中，正确的是[ ]
A．核能→能→电能
B．核能→机械能→能→电能
C．核能→能→机械能→电能
D．核能→机械能→电能
（2）我国也在不断探索核能发电，并且自行设计制造了核电站。你能说出我国正在使用的一个核电站吗？_________________________。
4．新能源的开发和利用都有积极和消极的因素，仔细阅读下面的表格，并将其补充完整（每种因素谈一点）。
乙
甲
课后30分钟
一、基础题
的是[ ]
1．对太阳能的直接转化，下列说法中错误
．．
A．用太阳灶将太阳能转化为能B．用硅光电池将太阳能转化为电能
C．用光合作用将太阳能转化为化学能D．上述情况转化都不能直接发生
2．关于核能的下列说法中，正确的是[ ]
A．物质是由分子组成的，分子由原子组成，任何原子部都有原子核。所以，利用任何物质都能获得核能
B．原子弹和氢弹都是利用核聚变的原理
C．在太阳部在不断地进行着大量的核裂反应
D．核聚变必须在极高的的温度和极大的压强下进行
的是[ ]
3．关于核电站，下列说法中不正确
．．．
A．核电站的核反应堆中，能量是靠核裂变而产生的
B．核电站是使核能转化为能，通过汽轮机带动发电机来发电的
C．核电站不排放烟尘、CO2、SO2等有害气体，对环境污染少
D．核电站产生的废料可以用来铺设马路，进行二次利用
4．关于能源及能源的利用，下列说法中不正确
的是[ ]
．．．
A．由于我国煤和石油的储量大，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要
B．能源的利用过程实质上是能量的转化和传递过程
C．现在人类使用的能源主要是煤、石油和天然气
D．煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能
5．我国现有的发电方式主要有火力发电、水力发电、核能发电和风力发电等，请你以其中一种（核能发电方式除外）为例，说明该发电方式的能量传递和转化过程。（例如，核能发电：核能水和蒸汽的能发电机转子的机械能电能）。
二、能力提升题
6．关于太阳能的转化：太阳把空气和地面晒热，太阳能转化为________，晒热的空气上升，空气流动形成风，又转化为_________；太阳使地面上一部分水蒸发，蒸发的水汽升空形成云，云又以雨雪等形式落下，流入江河，太阳能转化为_________；植物吸收太阳能，进行光合作用，太阳能转化为__________，植物被动物吃掉，又转移为动物的_______。
7．三峡工程是目前世界上最大的水利工程。它所提供的清洁、廉价电能相当于每年燃烧5000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此三峡工程的建成和使用有助于减少[ ] （1）氮氧化物的排放（2）酸雨的形成（3）臭氧空洞扩大（4）温室效应（5）白色污染
A．（1）（2）（3）（4）B．（2）（4）（5）
C．（3）（4）（5）D．（1）（2）（5）
三、综合题
8．由于地球和月球、太阳相互作用产生的能量，一日两次，日称潮，夜称汐。世界上潮汐能蕴藏量为10亿kW，我国为1.1亿kW。我国东南沿海某海湾经测量面积为1.0×107m2时，涨潮时水深为20m，此时关上水坝闸门，可使水位保持20 m不变，退潮时，坝外水位降至18m。假如利用此水坝建成潮沙水力发电站，水的势能变为电能的效率是10％，每天有2次涨潮，问该电站一天能发的电能是多少焦？
四、中考题
9．（2005年）流动的空气形成了风，风具有一定的能
量，称为风能．风力发电利用自然界的风，通过风力发电系
统来为人类提供电能．风力发电机中的叶片在风力的推动下
转动，并带动机头发电机发电．
(1) 风力发电机是将_______能转化成________能的设备．
(2)某小型风力发电机参数如右表所示，小明的父亲想用它解决出海渔船的用电问题，若他用这台风力发电机直接给用电器供电，在选择用电器时要注意的问题是：
①____________________________________
②_____________________________________
(3)毗邻黄海，有较丰富的风力资源，即将并网的“十万千瓦”风力发电机组，预计年发电量2.5×lO 8kW ·h ，相当于完全燃烧________kg 的煤放出的
能量．(煤的热值为3.0×107
J/kg)
(4)请你结合本地实际及图中的有关信息，说说目前风力发电开发的困难和前景．
××型风力发电机
额定功率 (W) 200 输出电压(v) 36 起动风速(m/s) 3 额定风速(m/s) 6
风能利用系数
O.38
参考答案
课堂10分钟
1．太阳能电池；植物通过太阳进行光合作用，生长粮食、水果等为人类提供丰富的食物；能。
2．核裂变；核聚变；乙。
3．（1）C；（2）山核电站、大亚湾核电站。提示：核电站的核心是核反应堆，它以铀为燃粒，在裂变过程中释放出核能，再通过热交换器变为高温高压的蒸汽，然后利用蒸汽去驱动蒸汽轮机，蒸汽轮机的旋转带动发电机发电
4．提示：①太阳能（1）能量巨大；（2）清洁；（3）分散；（4）受天气影响；（5）转换效率低；（6）提供的功率小。
②核能（1）有巨大的能量，而核燃料能量密集，用它发电，燃料的运输量小；（2）核电站的建设，地区适应性强。在煤、石油、天然气等燃料缺少和水能源资源不足而又需要大量能源的地区很适合建核电站；（3）建立核电站投资大，建设的周期长，需要较高的技术和设备。特别需要防止放射性物质外逸的密封设备，又需要处理好核废料，以确保安全；（4）核电站建成投产后，运转费用低，经济效益大；（5）核能是一种清洁的能源。核电站正常运转时对环境的影响远比燃煤电站小的多，核电站附近居民所受的辐射剂量，通常低于大气中的天然含量。
③潮汐能是一种清洁，不污染、不影响生态平衡的可再生能源。完全可发展成为沿海地区生产、生活等需要的重要补充能源，潮汐电站不需要淹没大量农田构成水库，也不需要筑高水坝，所以没有修建水库带来的生态环境等问题。但潮汐电站建在港湾，通常水坝长，施工、地基处理及防淤等较困难。故土建和机电投资大，造价较高。
④风能由于风速、风向的变化多，不容易连续稳定供给能量。因此，风力发电站要根据风能的特点，运用机械装置和蓄电装置，才能不间断地、稳定地供给电力。风力发电不消耗燃料，不污染环境，特别适用于风力较强的东南沿海岛屿，以及缺乏电网的草原牧区和偏僻地区。我国已在、、、等地建立了一些小型的风力试验电站。
课后30分钟
1．D．
2．D．提示：目前人们获得核能的途径主要是为数极少的放射性物质的裂变和氢的同位素及氦原子的聚变，不是所有的物质都能发生核反应的。原子弹是利用核裂变的原理制成的，而氢弹是利用核聚变的原理制成的，核聚变必须在极高的温度和压强下进行。太阳发出的能量来自于太阳部的无数氢原子核。太阳部的超高压和超密度使氢的原子核发生聚变，结合成较重的氦核，同时释放出大量的光和热。
3．D．提示：核电站是利用核能发电的电站，它是在人工控制下缓慢进行的链式反应，考虑到从核反应堆中出来水具有放射性，不能直接用来推动机器，所以，要把它与产生蒸汽推动汽轮机的水分隔开。核电站中都有热交换器，把核能转化为能，用高压的蒸汽推动汽轮机转动再带动发电机发电。核电站不排放烟尘、CO2、SO2等有害气体，所以，与火力站相比对环境污染少。但是铀核裂变会产生核废料，核废料会产生放射性污染，所以，核电站必须采用多种可靠的防护措施，来防止放射性物质的泄漏。核废料不能用来铺设马路，进行二次利用。
4．A．提示：煤、石油和天然气是古代的动植物在长期地质变迁中形成的，古代动物食用植物，而植物靠光合作用生长，所以可以说煤、石油和天然气都来自于太阳能。目前人类使用的能源主要是煤、石油和天然气。燃料燃烧时，化学能转化成能，能又可以转化成机械能和电能。人类在生产和生活中需要各种形式的能，我们可以根据需要把能源的能量转化成各种形式的能，以供利用，所以能源的利用过程实质上是能量的转化和传递过程。我国的煤、石油和天然气尽管储量丰富，但终究有限，且利用后不能再生，终有用完的日子，所以开发和利用新能源，特别是核能和太阳能，是解决能源问题的出路。
5．提示：在使用火力发电时，燃烧燃料，将燃料的化学能转化为能，使水的温度升高，产生大量的水蒸气，用水蒸气推动汽轮机运转，将能转化为机械能，最后由汽轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能。水力发电和风力发电是用流动的水和风推动叶轮做功，将一部分的机械能转化为电能的。
6．能；机械能（或“风的动能”）；机械能（或“水的重力势能和动能”）；化学能；化学能。
7．A．提示：三峡每年相当于每年燃烧5000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此在节约煤炭能源和减少煤带来的环境问题方面有着不可小视的作用。而白色污染的产生与燃
煤及其污染并无直接联系。
8．一次涨潮，退潮后水坝水的势能增加：W G h mg h Vg h ρ=?=?=?水水
S hg h ρ=??水2Sg h ρ=?水，则水的势能可转变为电能，10W W =?电水％
()2
2337210% 1.010/ 1.01010/20180.1
Sg h kg m m N kg m m ρ=??=?????-?水10410J =?，每天2次涨潮，则该电站一天能发电10810J ?。
9．(1)风(或机械能) ；电。(2)应选用额定电压为36V 的用电器；用电器总功率不超过200W 。
（3）Q=W=2.5×lO 8kW ·h=9×1014J m= Q/q=9×1014J/3.0×107J/kg=3×107J 。(4)困难：风力不稳定；前期投资大，导致风力发电成本较高等前景：随着技术不断的成熟，成本下降较快，有望低于火力发电成本；风力发电对环境几乎没有污染等。
物理每日一练 使用时间：2014年4月28日星期一1、某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变.每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动，某次测量卫星的轨道半径为r１，后来变为ｒ２，以EＫ１、EＫ２表示卫星在这两个轨道上的动能，Ｔ１、Ｔ２表示卫星在这两个轨道上绕地运动的周期，则（） A．E k２＜Ｅk１、T２＜T１ B．E k２＜Ｅk１、T２＞T１C．E k２＞Ｅk１、T２＜T１D．E k２＞Ｅk１、T２＞T１ 2、下列单位属于国际基本单位的是( ) A．V B．N C．min D．m 3、如图1所示，在斜面上放一物体静止不动，该物体受重力G、弹力N和静摩擦力f的作用，该物体的受力示意图正确的是（） 4、关于物理学研究方法，以下说法正确的是 A.在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，采用控制变量法 B.伽利略用来研究力和运动关系的斜面实验是一个理想实验 C.物理学中的“质点”、“点电荷”等都是理想模型 D.物理中所有公式都是用比值定义法定义的 5、关于质点的概念正确的是( ) A.只有质量很小的物体才可以看成质点 B.只要物体运动得不是很快，就一定可以把物体看成质点
C.质点是把物体抽象成有质量而没有大小的点 D.旋转的物体，肯定不能看成质点 6、如图所示，质量为m的物块从倾角为θ的粗糙斜面的最低端以速 度υ0冲上斜面，已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度 为g.在上升过程中物体的加速度为（） A．gsinθ B．gsinθ－μgcosθ C．gsinθ+μgcosθ D．μgcosθ 7、雨滴从高空由静止下落，若空气对它的阻力随下落速度的增大而增大，则在下落过程中雨滴的运动情况是（设下落高度足够大，且雨滴质量不变）（） A．速度先增大，后减小，加速度减小，最后为零 B．速度和加速度均一直增大，落地时两者均达到最大值 C．速度先增加，后不变，加速度先减小，后为零 D．速度一直增加，加速度先减小，后增大 8、如图所示，A、B两物体叠放在一起，让它们靠在粗糙的竖直墙边，已知，然后由静止释放，在它们同时沿竖直墙壁下滑的过程中，物体B（） A、仅受重力作用 B、受重力、物体A的压力作用 C、受重力、竖直墙的弹力和磨擦力的作用 D、受重力、竖直墙的弹力和磨擦力、物体A的压力作用 9、牛顿第二定律的适用范围是（） A．宏观物体、高速运 动 B．微观物体、高速运动 C．宏观物体、低速运 动 D．微观物体、低速运动10、如图所示，光滑细杆竖直固定在天花板上，定滑轮A、B关于杆对称，轻质圆环C套在细杆上，通过细线分别与质量为M、m（M＞m）的物块相连．现将圆环C在竖直向下的外力F作用下缓慢向下移动，滑轮与转轴间的摩擦忽略不计．则在移动过程中
一、本讲进度：第二章直线运动 §2.6 自由落体运动 二、学习指导： 1．自由落体运动专指这样的运动：（1）初速v0=0；（2）仅受重力作用。空中下落物若初速为零，又忽略空气阻力，就符合自由落体运动的条件。这时，不管物体形状质量如何，都以同样的规律运动——是初速为零的匀加速运动，而且具有相同的加速度。 2．在同一地点，自由落体运动的加速度都相同，有专用符号g，对此需注意几点：（1）“同一地点”指有相当地域范围但此地域范围又不过大的区域；（2）有明显纬度差异的地区g的数值不同；（3）同一地域有较大高度差异的不同处g的数值也不同。 3．自由落体运动的规律是v t=gt，h=，。其余有关匀变速运动的一些结论，以及对初速为零的匀加速运动的一些结论，都可用来处理自由落体运动。 4．课本P37图2-25一张照片提供了一种研究自由落体运动的实验方法，在这个实验方法中，可采用公式来测定当地的重力加速度g的数值。如果此照片拍摄时相隔0.01s曝光一次，请你由照片估算测出的g的数值。 5．还有一种运动也常见：物体以竖直向上的初速v0抛出，之后仅在重力作用下运动，这种运动叫竖直上抛运动。因为也是仅受重力作用，它具有与自由落体运动一样的加速度g，但因g 的方向竖直向下与v0反向，所以物体上升阶段作的是匀减速运动。请思考并回答以下问题：（1）（1）写出竖直上抛运动三个主要运动规律。 （2）（2）它到达最高处的速度多大？ （3）（3）它升到最高点用去多少时间？升起的最大高度是多少？ 三、典型例题讲评： [例1] 一物自高空O处自由下落，经过A点到达另一B点，已知物体在B处的速度是A处速度的，A、B两点间的距离是7m，问O点和B点间距离是多少？ （思路） 解一：设从O→A运动时间为t，下落高度为h；从O→B运动时间为t’，下落高度为h’。由题给条件，思考进一步思考已知h’-h=7m，如何再求h’？ 解二：能不能由一步得到 [例2] 一根长8m 落，该杆通过距杆下端10m 10m/s2） （思路） 作出杆下落过程示意图如图1 B端到达P时杆的位置是Ⅲ。 所谓杆通过P [例3] 从地面点燃发射后，它能达到的最大速度是多少？它能上升的最大高度是多少？从开始起动升到最高点一共要多长时间？（g取10m/s2） （思路） 在前2s内，因有火药燃烧产生的外力推动，火箭的上升运动不同于前面说的“竖直上抛运动”，是一个a≠g的向上的匀加速运动。 请思考：1. 火箭升到最高点的运动可分为几阶段，每阶段各作什么运动？2. 什么时候达到最大速度？3. 前、后运动之间的联系如何？
江苏省赣榆高级中学2019年高考高三物理实验、计算试题每日一练 （2） 1.如图(a)所示，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小 滑 轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连。起 初小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离 小于小车到滑轮的的距离。启动打点计时器，释放重物， 小车在重物的牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重 物落地后，小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图(b)中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示。 ①根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为____m/s2。（结果保留两位有效数字）;②打a段纸带时，小车的加速度是2.5 m/s2。请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的_________。③如果取重力加速度10m/s2，由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为_________。 2. 某同学利用图甲所示的电路测量一定值电阻R x 的阻值。所用的器材有： 待测电阻R x，阻值约为50Ω 电流表A1，内阻r1约为20Ω，量程50mA 电流表A2，内阻r2约为4Ω，量程300mA 电阻箱R，0～999.9Ω 滑动变阻器R′，0～20Ω 电源E，电动势3V， 内阻很小 单刀单掷开关S1、单 刀双掷开关S2、导线 若干
请回答下列问题： （1）在图乙所示的实物图上画出连线。 （2）闭合S1，将S2掷于1，调节R′、R至适当位置，记下两表的读数I1、I2和电阻箱的阻值R1。为使两表的示数均超过量程的一半，R1可取（填序号） A、0.5Ω B、5.0Ω C、50.0Ω （3）闭合S1，将S2掷于2，调节R′、R至适当位置，记下两表的读数I1′、I2′和电阻箱的阻值R2。用测得的物理量表示待测电阻的测量值R x= 3. 如图所示，薄板形斜面体竖直固定在水平地面上，其倾角为θ＝37°．一个“Π”的物体B紧靠在斜面体上，并可在水平面上自由滑动而不会倾斜，B的质量为M＝2kg。一根质量为m=1kg。的光滑细圆柱体A搁在B的竖直面和斜面之间。现推动B以水平加速度a＝4m/s2向右运动，并带动A沿斜面方向斜向上运动。所有摩擦都不计，且不考虑圆柱体的滚动，g=10m/s2。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，）求： （1）圆柱体A的加速度； （2）B物体对A的推力F的大小； （3）当A被缓慢推至离地高为h＝1m的P处时停止运动，放 手后A下滑时带动B一起运动，当到达斜面底端时B的速度为 多大？
高一同步辅导材料（第1讲） 一、本讲进度： 第二章 直线运动 §2.1 机械运动 §2.2 位移和时间的关系 §2.3 速度、速度和时间的关系 二、学习指导： 1、正确理解“质点” 自然界中任何事物及其运动都是较复杂的，物理学研究问题的一个基本方法就是暂时撇开起作用很小的因素，抓住主要因素。在研究机械运动时，如果物体的形状、大小在研究的问题中起作用很小，我们就暂且不管它而将物体看成一个质点。“质点”是高中物理第一个接触的理想化模型，用理杰模型来研究物理问题是常用的思想方法。 不要误以为很小的物体是质点。当物体的线度比起运动距离很小，或物体作平动时，物体便可看作质点，因为它的形状大小对讨论运动作用已很小。 2、为什么要引入“位移”这个概念？对于物体运动生活中习惯的认识是走了多少路程，但路程只指轨迹的长度，不能确切指示物体在任一时刻的位置（这点是掌握一个运动必不可少的）。如图1，已知t 、s （1）加速度t v v a t 0-=(或等为t v a ?=)表示的是物体速度变化的快慢而非速度变化的多少。a 大 只表示速度变化快，不是表示速度变化大。 （2）不要望文生义将加速度理解成“加出来的速度”。牢记加速度a 、速度v ，速度的变化v ?是三个不同的概念，因而a 的大小与v 和v ?的大小没有必然的联系——v 很大的匀速运动a 为零，v 为零时a 可以不为零；速度变化v ?很大，但所用时间t 也很大时，a 不一定大。 （3）加速度是有方向意义的矢量，取初速v 0的方向为正方向时v t >v 0 ,则 t v v a t 0-=>0，即a 与v 0同方向，此时对应的物理情景是加速运动；若v t 第三节 开发新能源 课堂作业 1．目前，人们开发、利用太阳能主要采用①太阳能转化为电能，如____________；②太阳能转化为化学能，如____________；③太阳能转化为_________，如太阳灶、太阳能热水器。 2．如图所示，为了形象的描述核能的获得，两位同学分别画了一张利用核能途径的原理图；图甲表示的是______________；图乙表示的是_________________， 其中______（填“甲”或“乙”）图展示的是制造氢弹的原理。 3．（1）如图是核电站原理的示意图，从核能到电能，在 能量转化过程中，正确的是 A ．核能→内能→电能 B ．核能→机械能→内能→电能 C ．核能→内能→机械能→电能 D ．核能→机械能→电能 （2）我国也在不断探索核能发电，并且自行设计制造了 核电站。你能说出我国正在使用的一个核电站吗？_________________________。 4．新能源的开发和利用都有积极和消极的因素，仔细阅读下面的表格，并将其补充完整（每 种因素谈一点）。 能 源 能源利用的积极因素和消极因素 积 极 因 素 消 极 因 素 太 阳 能 核 能 不会引起大气污染 潮 汐 能 风 能 风多变，风场需要大片土地。 乙 甲 课后作业 一、基础题 1．对太阳能的直接转化，下列说法中错误 ．．的是 A．用太阳灶将太阳能转化为内能 B．用硅光电池将太阳能转化为电能 C．用光合作用将太阳能转化为化学能 D．上述情况转化都不能直接发生 2．关于核能的下列说法中，正确的是 A．物质是由分子组成的，分子由原子组成，任何原子内部都有原子核。所以，利用任何物质都能获得核能 B．原子弹和氢弹都是利用核聚变的原理 C．太阳内部在不断地进行着大量的核裂反应 D．核聚变必须在极高的温度和极大的压强下进行 3．关于核电站，下列说法中不正确 ．．．的是 A．核电站的核反应堆中，能量是靠核裂变而产生的 B．核电站是使核能转化为内能，通过汽轮机带动发电机来发电的 C．核电站不排放烟尘、CO2、SO2等有害气体，对环境污染少 D．核电站产生的废料可以用来铺设马路，进行二次利用 4．关于能源及能源的利用，下列说法中不正确 ．．．的是 A．由于我国煤和石油的储量大，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要 B．能源的利用过程实质上是能量的转化和传递过程 C．现在人类使用的能源主要是煤、石油和天然气 D．煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能 5．我国现有的发电方式主要有火力发电、水力发电、核能发电和风力发电等，请你以其中一种（核能发电方式除外）为例，说明该发电方式的能量传递和转化过程。（例如，核能发电：核能水和蒸汽的内能发电机转子的机械能电能）。 二、能力提升题 6．关于太阳能的转化：太阳把空气和地面晒热，太阳能转化为________，晒热的空气上升，空气流动形成风，又转化为_________；太阳使地面上一部分水蒸发，蒸发的水汽升空形成云，云又以雨雪等形式落下，流入江河，太阳能转化为_________；植物吸收太阳能，进行光合作用，太阳能转化为__________，植物被动物吃掉后，将其_______转移给动物。7．三峡工程是目前世界上最大的水利工程。它所提供的清洁、廉价电能相当于每年燃烧5000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此三峡工程的建成和使用有助于减少 （1）氮氧化物的排放（2）酸雨的形成（3）臭氧空洞扩大（4）温室效应（5）白色污染 A．（1）（2）（3）（4）B．（2）（4）（5） C．（3）（4）（5）D．（1）（2）（5） 三、综合题 8．由于地球和月球、太阳相互作用产生能量，一日两次，日称潮，夜称汐。世界上潮汐能蕴藏量为10亿kW，我国为1.1亿kW。我国东南沿海某海湾经测量面积为1.0×107m2，涨潮时水深为20m，此时关上水坝闸门，可使水位保持20 m不变，退潮时，坝外水位降至18m。假如利用此水坝建成潮汐水力发电站，水的势能变为电能的效率是10％，每天有2次涨潮，问该电站一天能发的电能是多少J？ 最新精选教科版物理九年级下册第十一章物理学与能源技术4 核能知识点练习 第七十八篇 第1题【单选题】 如图为核电站发电流程图．在核电站发电过程中，从核能到电能，图中所示的转化顺序正确的是( ) A、核能→内能→机械能→电能 B、核能→化学能→机械能→电能 C、核能→机械能→内能→电能 D、核能→内能→化学能→电能 【答案】： 【解析】： 第2题【单选题】 下列说法正确的是( ) A、新型电热毯的电阻丝是用超导体材料制成的 B、LED灯中的发光二极管主要是由半导体材料制成的 C、人们利用超声波的反射制成的声呐来测量地球到月球的距离 D、太阳内部每时每刻都在发生裂变释放巨大的核能 【答案】： 【解析】： 第3题【单选题】 下面选项中所包含的物理知识错误的是( ) A、太阳的能量来自大量的氘核的裂变 B、牛肉面﹣﹣挑面时香气四溢说明分子在做无规则运动 C、回锅肉﹣﹣炒肉时是通过热传递的方式使肉和菜的内能增加 D、核能转化为电能的正确途径是：核能→内能→机械能→电能【答案】： 【解析】： 第4题【单选题】 下列四幅图片所涉及的物理知识，说法中错误的是( ) A、原子核是由带正电的质子和带负电的中子组成，而质子和中子还由 更小的微粒组成 B、用中子轰击铀核使其发生裂变…，链式反应会释放出巨大的 核能 C、核电站的核心设备是核反应堆，其中发生的链式反应是可控制的 D、居民家庭楼顶上安装的太阳能集热器，其主要是把太阳能转化成 内能 【答案】： 【解析】： 第5题【单选题】 关于原子核、核能，下列说法正确的是( ) A、原子核由质子和电子组成 B、原子核由中子和电子组成 C、核电站利用核裂变获得核能 D、核能是可再生能源 【答案】： 【解析】： 第6题【单选题】 人类对核能的开发和利用不断取得新的进展，根据目前的科研水平，你认为下列关于原子弹和核电站的说法正确的是( ) A、原子弹和核电站都是利用核聚变 B、原子弹和核电站都是利用核裂变 C、原子弹控制链式反应速度 D、核电站不控制链式反应速度 【答案】： 新高考课标二物理每日一练第三周 Day1： 1．在光电效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示。则可判断出（） A．甲光的频率大于乙光的频率 B．乙光的波长大于丙光的波长 C．乙光对应的截止频率大于丙光对应的截止频率 D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能 【解答】解：A、根据eU截=1 2m v m 2=hγ﹣W，入射光的频率越高，对应的截止电压U 截 越大。甲 光、乙光的截止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等；故A错误。 B、丙光的截止电压大于乙光的截止电压，所以丙光的频率大于乙光的频率，则乙光的波长大于丙光的波长；故B正确。 C、同一金属，截止频率是相同的，故C错误。 D、丙光的截止电压大于甲光的截止电压，根据eU截=1 2m v m 2所以甲光对应的光电子最大初动能 小于丙光的光电子最大初动能，故D错误； 故选：B。 【点评】该题考查光电效应的实验，解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效 应方程eU截=1 2m v m 2=hγ﹣W。 2．（10分）某实验室有下列器材： A．灵敏电流计（量程0～10mA，内阻约50Ω） B．电压表（量程0～3V，内阻约10kΩ）； C．滑动变阻器R1（0～100Ω，1.5A）； D．电阻箱R0（0～999Ω） E．电源E（电动势为5.0V，内阻未知） F．电阻、电键、导线若干 （1）某实验小组为测量灵敏电流计的内阻，设计了如图甲所示的电路，测得电压表示数为2V，灵敏电流计恰好满偏，电阻箱示数为155Ω，则灵敏电流计的内阻为45Ω。 （2）为测量电源的内阻，需将灵敏电流计改装成大量程的电流表（量程扩大10倍），若将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱R0的阻值调为5Ω；调好电阻箱后，连接成图乙所示的电路测电源的电动势和内电阻，调节滑动变阻器，读出若干组电压和灵敏电流计示数，在坐标系中做出的U﹣I图象如图丙所示，则电源的内电阻r＝46.5Ω． （电源的内电阻保留三位有效数字）（3）将该灵敏电流计改装成量程为0～3V的电压表，应将灵敏电流计与阻值为255Ω的电阻串联。对改装的电压表进行校对时发现改装的电压表的示数比标准电压表的示数大，（灵敏电流计的内电阻测量值准确），则改装表时，实际串联的电阻阻值比由理论计算得出应该串联的电阻阻值小（填“大”或“小”）。 第三讲追及和相遇问题 【考点解析】 追及和相遇问题一般是研究两个物体分别做直线运动过程中的位置关系。一般把同方向的运动称之为追及，相向运动称之为相遇。这类问题的核心是分析清楚二者的位置关系，同时兼顾运动时间关系和速度大小关系。研究的手段一般是借助速度－时间图像和位置关系示意图建立方程并求解，当然，必要时要讨论结果是否具有物理意义。【题型分解】 1.利用v-t图分析追及和相遇问题 解题要点：特别留意物体运动的初始位置，勤画位置关系示意图 3．甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，在t＝0的时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的v－t图中(如图所示)，直线a、b分别描述了甲乙两车在0～20秒的运动情况．关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（） A．在0～10秒内两车逐渐靠近 B．在10～20秒内两车逐渐远离 C．在5～15秒内两车的位移相等 D．在t＝10秒时两车在公路上相遇 4．如图所示，Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v－t图线，根据图线可以判断（） A．甲、乙两小球做的是初速度方向相反的匀减速直线运动，加速度大小相同，方向相反 B．图线交点对应的时刻两球相距最近 1. 2. C ．两球在t ＝2 s 时刻速率相等 D ．两球在t ＝8 s 时发生碰撞 2.追及问题 解题要点：分析位置关系，找到出现距离极值的条件，列方程求解。 3.相遇问题 解题要点：重点理清时间和位置关系，可对两个质点分别指定正方向。 7.据统计，城市交通事故大多因违章引起.在图中，甲、乙两辆汽车分 别在相互垂直的道路上，沿各自道宽的中心线（下图中虚线所示）向前匀速行驶，当甲、乙两车的车头到十字路口（道路中心线）的距离分别为30 m 、40 m 时，道口恰处于红、绿灯转换，甲、乙两车均未采取任何减速或制动等措施，以致两车相撞.已知两车型号相同，汽车的车长为5.2 m ，车宽为1.76 m.并已知甲车的车速为v 1=40 km/h ，设两车相撞前均为匀速行驶.试判断在穿过路口过程中，乙车车速的范围. 8．在某市区内，一辆小汽车在平直的公路上以速度v A 向东匀速行驶， 一位观光游客正由南向北从斑马线上横穿马路．汽车司机发现前方有危险(游客正在D 处)经0.7s 作出反应，紧急刹车，但仍将正步行至B 处的游客撞伤，该汽车最终在C 处停下，为了清晰了解事故现场，现以下图示之，AC 段是汽车轮胎在路面上的擦痕．为了判断汽车司机是否超速行驶，警方派一警车以法定最高速度v m ＝14.0m/s 行驶在同一马路的同一地段，在肇事汽车起始制动点A 紧急刹车，经14.0m 后停下来，在事故现场测得AB ＝17.5m.BC ＝14.0m ，BD ＝2.6m.问： (1)该肇事汽车的初速度v A 是多大？有无超速？ (2)游客横过马路的速度大小？ 5. 6. 能源【学习目标】 1、知识与技能 1）记住什么是能源以及能源的种类。 2）常识性了解什么是不可再生能源，什么是可再生能源。 2、过程与方法 1）培养学生的观察能力。 2）初步分析问题和解决问题的能力。 3、情感态度与价值观 通过实践操作,使同学们养成实事求是的科学态度,热爱科学的情感。 【教学重点】 能源以及能源的种类。 【教学难点】 能源的种类。 【教学过程】 课前预习 什么是能源？ 能源可以分为哪些种类？ 二、进行新课 （一）能源 凡是能提供能量的物质资源叫做能源。 我们利用了哪些种类的能源呢？ （二）能源的种类 煤、石油和天然气是由古代的动植物在长期地质变迁中形成的，所以称为化石能源。 风能、太阳能、地热能以及核能，这些可以从自然界直接获取的能源，统称为一次能源。 通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源。包括电力、煤气、汽油、煤油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等等。 化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源。 水的动能、风能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断地得到，所以它们属于可再生资源。 实际上，自然界提供的能源我们还没有充分利用。化石能源、水能、风能都是来源于太阳的辐射能即太阳能。化石能源可以用完，但太阳能可以说是取之不尽的。自然界存在的潮汐能、地热能也还没有充分利用。随着人类日益深入地认识自然，上世纪还发现了核能。 开发和利用新能源，特别是核能和太阳能，是解决问题的主要出路。 太阳把地面和空气晒热，太阳能转化为内能。晒热的空气上升，空气流动形成风，又转化为风能。太阳把水面和地面晒热，并使一部分水蒸发，蒸发的水汽升到空中形成云，以雨、雪的形式落下来，流入江河，太阳能转化为水能。植物吸收太阳能，发生光合作用，太阳能转化为植物的化学能。植物作为食物被动物吃掉，又转化成动物的化学能。古代的动植物在地质变迁中变为煤、石油、天然气，转化为这些燃料的化学能。 （三）课堂收获：（学生回答）（板书） 1、能源：凡是能提供能量的物质资源叫做能源。 2、能源的种类 化石能源。 一次能源。 二次能源。 不可再生能源。 可再生资源。 （四）讲堂练习：动手动脑学物理。 （五）作业布置： 一、自我检测 1。我们学习过了很多种能,能源就是。 2。能源的分类:根据能否从自然界直接获取,我们可将能源分为能源和能源;根据能源的物质来源,可将能源分为能源和能源;根据人们对能源利用时间的长短,可将能源分为能源和能源。 3。将下列给出的各种能源进行分类,并写明分类依据。 煤炭,木柴,石油,太阳能,电能,核能,潮汐能,地热能,风能 划分依据: 分类:(1) (2) 划分依据: 分类:(1) (2) 划分依据: 分类:(1) (2) 20.2开发新能源 一、选择题 1．下面所说的哪个不是太阳能的优点() A．清洁 B．对环境不造成污染 C．分布广阔，获取方便 D．受天气影响大 2．太阳能是优先开发的新能源之一，关于如图20－2－3所示太阳能的利用，下列说法中不正确的是() 图20－2－3 3．2019·威海下列关于太阳能的说法，错误的是() A．太阳能是一次能源 B．太阳能是由核聚变产生的 C．当前我国能源消费以直接利用太阳能为主 D．太阳能是可再生能源 4．下列关于核能的说法中正确的是() A．核反应堆中发生的链式反应是不可控制的 B．核电站产生的核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方 C．核反应堆可将核能直接转化成电能 D．我国已建成可控核聚变反应堆 5．如图20－2－4所示为核电站发电流程图，在核电站发电过程中，能量转化的先后顺序是() 图20－2－4 A．核能→化学能→机械能→电能 B．核能→机械能→内能→电能 C．核能→内能→机械能→电能 D．核能→内能→化学能→电能 6．2019·武汉关于核能和太阳能，下列说法中错误的是() A．裂变也称为热核反应，裂变时会释放出巨大的核能 B．核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆 C．太阳能是可再生能源，核能是不可再生能源 D．太阳能和核能均属于一次能源 7．对比图20－2－5中我国2017年发电量和2030年预测发电量，预测() 图20－2－5 A．火电发电量将减少 B．水电发电量将增加 C．我国将以核能发电为主 D．风电发电量占总发电量的比例将减小 二、填空题 8．大亚湾核电站是我国第一座大型商用核电站。它获取核能利用的是图20－2－6中________(选填“甲”或“乙”)所示途径，太阳核心每时每刻都在发生图________(选填“甲”或“乙”)所示的爆炸。核能属于____________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。 图20－2－6 9．2020·广东目前人们正致力于开发太阳能、核能、风能、海洋能、氢能……其中核能是________(选填“可再生”或“不可再生”)能源，核电站利用原子核________(选填“聚变”或“裂变”)释放的能量发电，电能属于____________(选填“一次能源”或“二次能源”)。 10．近几年某市蔬菜价格逐年攀升，但种植蔬菜的大棚逐年减少，小刚想利用所学的知识对大棚进行节能改造，查询资料可知，本地区冬季太阳能集热管每平方米面积上平均每天可接收的太阳能是1.7×107J。用300 m2集热管接收的太阳能代替煤，煤的热值是3×107J/kg，平均一个星期可节约煤________t(假设煤完全燃烧)。太阳能为__________(选填“一次能源”或“二次能源”)。 三、计算题 11．由于化石能源长期大规模开采，不久的将来会消耗殆尽，所以开发新能源、更好地利用已知能源，是全球范围内的重要课题。人们根据生活需要制成了一种新型太阳能热水器，晴天可利用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热。小荣家新安装了一台这种热水器(如图20－2－7所示)，铭牌如下表。 图20－2－7 额定电压220 V容积100 L 额定功率2000 W频率50 Hz 请解答下列问题： (1)太阳能热水器贮满水，水温从20 ℃升高到50 ℃时，需要吸收多少热量？[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] (2)用电加热时，热水器正常工作的电流为多少？(结果保留一位小数) (3)贮满水的热水器，阴雨天时，也要使水温从20 ℃升高到50 ℃，其中50%的热量由电辅助加热提供。若不计热量损失，热水器正常工作需要加热多长时间？ 物理学的发展与能源技术 __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 1．能的转化和守恒 2．能源的分类及新能源 3．核能的分类和应用 4．能源与可持续发展 一、能量的转化和守恒定律 1)多种形式的能：机械能、电能、光能、声能、磁能、化学能、核能、生物能等。 2)能量的转移：能量形式不变，从一个物体传递给另一个物体的过程。 3)能量的转化：能量从一种形式转化为另一种形式的过程。 4)能量转移和转化的区别：能量转移时，其形式没有变，而在转化是，能量的形式发生了变 化。 5)能量转移的方向性：能量在转移中存在一定的方向性，如热量总是从高温物体传到低温物 体，或者从同一物体的高温部分传到低温部分，而非相反。 6)能量守恒定律：能量既不会消失，也不会创生，它只会从一种形式转化成为其他形式，或 者从一个物体转移到另一上物体，而在转化的过程中，能量的总量保持不变。 7)能量守恒定律的意义：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，大到天体， 小到原子核，无论是物理还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过 程都遵从此定律。 8)永动机是不可能实现的：它是一种可以不消耗能量，就可以永远的运动下去，并连续不断 地做功的机器，它是由于违背科学规律而失败。永动机从反面证明了能量守恒定律的正确 性。 （物理）物理万有引力定律的应用练习题含答案及解析 一、高中物理精讲专题测试万有引力定律的应用 1．2018年是中国航天里程碑式的高速发展年，是属于中国航天的“超级2018”．例如，我国将进行北斗组网卫星的高密度发射，全年发射18颗北斗三号卫星，为“一带一路”沿线及周边国家提供服务．北斗三号卫星导航系统由静止轨道卫星（同步卫星）、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成．图为其中一颗静止轨道卫星绕地球飞行的示意图．已知该卫星做匀速圆周运动的周期为T ，地球质量为M 、半径为R ，引力常量为G ． （1）求静止轨道卫星的角速度ω； （2）求静止轨道卫星距离地面的高度h 1； （3）北斗系统中的倾斜同步卫星，其运转轨道面与地球赤道面有一定夹角，它的周期也是T ，距离地面的高度为h 2．视地球为质量分布均匀的正球体，请比较h 1和h 2的大小，并说出你的理由． 【答案】（1）2π=T ω；（2）2 3124GMT h R π （3）h 1= h 2 【解析】 【分析】 （1）根据角速度与周期的关系可以求出静止轨道的角速度； （2）根据万有引力提供向心力可以求出静止轨道到地面的高度； （3）根据万有引力提供向心力可以求出倾斜轨道到地面的高度； 【详解】 （1）根据角速度和周期之间的关系可知：静止轨道卫星的角速度2π=T ω （2）静止轨道卫星做圆周运动，由牛顿运动定律有：2 1 212π=()()()Mm G m R h R h T ++ 解得：2 312 =4π GMT h R （3）如图所示，同步卫星的运转轨道面与地球赤道共面，倾斜同步轨道卫星的运转轨道面与地球赤道面有夹角，但是都绕地球做圆周运动，轨道的圆心均为地心．由于它的周期也是T ，根据牛顿运动定律，2 2 222=()()()Mm G m R h R h T π++ 解得：2 322 4GMT h R π 因此h 1= h 2． 故本题答案是：（1）2π=T ω；（2）2312=4GMT h R π （3）h 1= h 2 【点睛】 对于围绕中心天体做圆周运动的卫星来说，都借助于万有引力提供向心力即可求出要求的物理量． 2．a 、b 两颗卫星均在赤道正上方绕地球做匀速圆周运动，a 为近地卫星，b 卫星离地面高度为3R ，己知地球半径为R ，表面的重力加速度为g ，试求： （1）a 、b 两颗卫星周期分别是多少？ （2） a 、b 两颗卫星速度之比是多少？ （3）若某吋刻两卫星正好同时通过赤道同--点的正上方，则至少经过多长时间两卫星相距最远？ 【答案】（1）2R g ，16R g （2）速度之比为2 87R g π 【解析】 【分析】根据近地卫星重力等于万有引力求得地球质量，然后根据万有引力做向心力求得运动周期；卫星做匀速圆周运动，根据万有引力做向心力求得两颗卫星速度之比；由根据相距最远时相差半个圆周求解； 解：（1）卫星做匀速圆周运动，F F =引向， 对地面上的物体由黄金代换式2 Mm G mg R = a 卫星 2 224a GMm m R R T π= 解得2a R T g = 第十一讲共点力的平衡（一） 【题型分解】 1.平衡条件及其推论 （1）平衡状态：静止或匀速直线运动状态；缓慢运动过程 （2）平衡条件：合外力为零 （3）平衡推论： 二力平衡：A.二力等大，反向，共线 三力平衡：B.任两力的合与第三力等大，反向，共线 C.三力矢量可形成一首尾相接的封闭三角形 D.三力相互平行，或延长线交于一点 多力平衡：E.任一力与其他所有力的合力等大，反向，共线 F.在任一方向上合力为零 1．下列物体中处于平衡状态的是（） A．沿斜面匀速下滑的物体 B．竖直上抛的物体到达最高点时 C．做匀速率圆周运动的物体 D．在光滑水平面上运动的物体 2．如图所示，木块在外力F的作用下沿粗糙水平地面匀速运动，则拉力F与物体所受摩擦力的合力的方向一定是（） A．向上偏左B．向下偏右 C．向左D．竖直向上 2.单个物体三力平衡 （1）合成法 （2）分解法 （3）矢量三角形法（动态三角形与相似三角形） 3．如图所示，质量为m的物块在三根细绳悬吊下处于平衡状态，现用手持绳OB的B端，使OB缓慢向上转动，且始终保持结点O 的位置不动，分析AO、BO两绳中的拉力如何变化． 4．如图所示的装置中，用细线悬挂一小球并放置在光滑斜面上，当用力拉斜面，使其缓慢的向左移动的过程中，细线对小球的拉力＿＿，小球对斜面的压力＿＿ A．变大B．先变大后变小 C．变小D．先变小后变大 5．如图所示，支架ABC，其中AB=2.7m，AC=1.8m，BC=3.6m，在B 点挂一重物，G=500N，求AB、BC上的受力。 F 6．如图所示竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A，Q正上方的P 点用丝线悬挂另一质点B，A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角，由于漏电使A、B两质点的带电量逐渐减小。在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力大小（） A．保持不变B．先变大后变小 C．逐渐减小D．逐渐增大 7．如图所示，小圆环重G，固定的竖直大环的半径为R。轻弹簧原长为L（L<2R）其倔强系数为K，接触面光滑，求小环静止弹簧与竖直方向的夹角θ？ 3.单个物体多力平衡－正交分解法 8．如图所示，一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等， ） A1 B．2C 1 2 D． 9．如图所示，OA为遵从胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于天花板上的Ｏ点，另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块Ａ相连。当绳处于竖直位置时，滑块A对地面有压力作用。B为紧挨绳的一光滑水平小钉，它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度。现有一水平力F作用于A，使A向右缓慢地沿直线运动，则在运动过程中（） ①水平拉力F保持不变 ②地面对A的摩擦力保持不变 ③地面对A的摩擦力变小 ④地面对A的支持力保持不变。 A．①④Ｂ．②④Ｃ．①③Ｄ．③④ 参考答案：1.A 2.D 3. 逐渐减小，先减小后增大 4. A，C 5. 750N，1000N 6.A 7.θ= arcos kL 2(kR-G) 8.B 9.B 【高考真题】 10．（2012 广东）如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角为45°，日光灯保持水平，所受重力为G A．G和G B B． 1 2 G D． 1 2 G和 1 2 G 11．（2012浙江）如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0kg的物体。细绳的一端与物体相连。另一端经摩擦不 计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。物体静止在斜面上，弹簧秤的 22能源与可持续发展 第1节能源 一、人类利用能源的历程 1、能源 (1)能量：物质的运动和相互作用的方式多种多样，每种运动形式都对应相应的能量。 (2)能源：能够提供能量的物质资源叫做能源。煤、石油、天然气是当今人类利用的主要能源。 (3)能源与能量的区别 (1)化石能源：我们今天使用的煤、石油、天然气，是千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。 (2)生物质能：由生命物质提供的能量称为生物质能。生物质能是化学能源的一种，他可以理解成机体物质发生化学变化时释放的能量。 (3)太阳能：由太阳辐射提供的能量。 (4)风能、水能：都属于自然界提供的机械能。 (5)地热能：由地球内部提供的能量。 像化石能源这样可以直接从自然界中获得的能源，我们称为一次能源。我们使用的电能，无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到，所以称电能这样的能源为二次能源。 常见的一次能源有：煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能等。 常见的二次能源有：电能、汽油、柴油等。 注意：辨别一次能源和二次能源的依据 一次能源是可以直接从自然价获得的能源；二次能源是由一次能源经过加工转换而得到的，如电能、煤气、焦炭、汽油、柴油等。区分一次能源和二次能源的关键是看其是否经过加工转换。 知识扩展：能源有不同的分类标准，除按能否直接从自然界获得来分为一次能源与二次能源外，还有以下几种分类情况： （1按对环境的影响可分为 ①清洁能源：指不排放污染物的能源：如太阳能、电能、水能、地热能等。 ②污染能源：指人类再利用过程中会污染环境的能源，如煤、石油，天然气等。 （2）按人类开发早晚和使用情况可分为常规能源和新能源。 ①常规能源：指已经大规模生产和广泛利用的能源，如煤、石油、天然气及水能等。 ②新能源：指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源：如核能、太阳能、潮汐能、地热能等。 5、人类广泛使用电能的原因：电能是由其他形式的能转化而来的二次能源。由于电能便于输送和转化，又 加上现代社会离不开各种各样的用电器，所以电能的利用是人类进入现代文明社会的标志。人们使用不同的用电器，根据需要将电能转化为其他各种形式的能量。 21世纪的能源趋势 物理学与能源 能源是人民生活和经济发展的主要基础，人类社会的进步离不开能源科学的发展，包括如何向大自然索取能源、先进能源技术的使用以及新能源的不断开发． 一、物理学与能源 在人类能源利用史上大致有四个重要发展阶段: 1、火的使用2、蒸汽机的发明和利用(18世纪初) 3、电能的使用(19世纪初) 4、原子能的利用(20世纪下半叶) 。后三个阶段是与物理学的发展紧密联系的，正是物理学的发展为能源科学的发展和能源的利用提供了理论基础和实验基础。 当前能源革命的两大重点是开发新能源和提高能源的利用效率。物理学从理论和实验两个方面，为新能源的开发，利用提供新的途径和方法，如核电站的发展、太阳能、地热能、海洋能、风能的利用以及可控热核聚变的研究等等。 二、能源概况 1、能源及其分类 1来自地球外天体的能量 2地球本身蕴藏的能量(如地球内部的地热能) 3由于地球和月亮、太阳等天体相互作用所产生的能量 按能源的形成分为：一次能源(如煤、石油、风，水等)；二次能源 [如电力、各种石油制品(汽油、煤油、柴油)等] 按能源的使用情况分为：燃料能源（为不可再生能源）；非燃料能源（是可再生能源）． 通常还将能源分为：常规能源、新能源 2、能源与环境 利用能源的过程也直接污染着地球环境。燃料燃烧时产生大量的污染物，使大气和水质产生污染；大气污染所造成的危害有：酸雨问题，温室效应和臭氧层破坏；为了保扩我们的“地球村”，保护人类的健康，保持生态平衡，必须改变能源结构，开发和利用新能源，减少化石燃料的使用，以及合理使用能源，减少污染物质的排放。当前世界能源消费以化石资源为主。新能源的开发和利用是解决人类日益增长的能源需求的根本途径之一。 三、核能 1.核能的来源 “核能”起源于将核子(中子与质子)保持在原子核中的一种很强的作用力——核力。 根据爱因斯坦的质能关系E=mc 2这一关系说明原子核内蕴藏着巨大的能量，使人们看到了利用核能的可能性和重要性。人们将这种由核子结合成原子核时所放出的能量叫做原子核的总结合能。 2.核能的发现 平均结合能随原子核中的核子数不同而不同。随着核内核子数的改变，各种原子核结合的紧密程度是不一样的，这可从它们不同的平均结合能上反映出来。由此可得出两种利用核能途径——核裂变与核聚变 3.裂变能 Ⅰ．裂变的发现：1934年，意大利科学家费米和他的同事们利用中子去轰击从轻到重的几十种原子核。1938年，约里奥·居里夫人和她的同事们在用慢中子照射铀盐时，分离出了放射性核素“澜”(Z ＝57)。1939年，哈恩和斯特拉斯曼发现了放射性核素钡(Z=56)梅特纳和弗里希作出了正确的解释并首次提出裂变现象。实验表明，裂变主要是两分裂。1947年，我国物理学家钱三强和何泽彗夫妇进一步发现了裂变的三分裂和四分裂现象。 Ⅱ、裂变过程：实验和理论都表明，能量低到只有0.025eV 的中子(称为热中子，相当在室温T ＝293开时的中子)与235U 结合时，引起裂变的几率才很大。当235U 俘获热中子后，将复合成236U(称复合核)。此时，将有6.55兆电子伏的结合能放出，使236U 处在高度激发的状态，相当于一个高温的液滴。于是，核要发生形变，从一个接近球形的核变为一个拉长的椭球，且越拉越长，逐渐形成质量、大小不等的两部分。此时，由于“液滴”的表面张力将要使它恢复原状，回到球形，但由于不同大小两部分间的库仑斥力将使此液滴继续拉长。这两种力相互竞争，一旦此复合核激发能足够高。最终使液滴一分为二，裂成两个碎片。同时放出若干个中子。在自然界，235U 是仅有的能由热中子引起裂变的核，称为易裂变核。另外人工制备的239Pu 也是一个可由热中子引起裂变的易裂变核。 Ⅲ、科学的矛盾心理：匈牙利青年物理学家西拉德，靠他敏锐的想象力，清晰地意识到了将来可能要开展一场原子武器的竞赛。 这是科学有史以来最奇怪的现象，科学家的功能就是在求得科学的进步，将“不能”变为“可能”；现在却因为科学的进步会带来严重后果，竟然希望科学不要继续，实验不要成功。这充分说明，科学在与道德发生冲突的时候，科学家的社会责任感在行为中反映出的矛盾心理。 Ⅳ、衰变链及裂变能释放的分配： 平均来说，一次裂变将有2.4个中子放出。一次裂变所释放能量为200兆电子伏，分配如下：轻重碎片的动能170兆电子伏；裂变中子的动能 5兆电子伏；裂变产物所释放的β和γ的能量15兆电子伏；与β相伴的中微子能量10兆电子伏 4.链式反应 Ⅰ、链式反应：（1）链式反应的可能性----中子增殖；（2）链式反应可以控制——缓发中子 在这2.4个中子中包括了瞬发中子和缓发中子两类。缓发中子是很少的，只占0.66%。使我们有足够的时间去控制反应。 Ⅱ、可控链式反应的实观：维持链式反应的充分必要条件：中子产生数 中子消耗数≥l ；中子必须慢化：因为在裂变中所放出的第二代中子属快235236*14489929256363+ →→++n U U B a K r n 235 236*14094929254382+→→++n U U X e S r n沪科版-物理-九年级全一册-第三节开发新能源
最新精选教科版物理九年级下册第十一章 物理学与能源技术4 核能知识点练习第七十八篇
第三周—2021届新高考课标二物理每日一练精选题型训练(答案含解析)
高一上物理同步辅导3追及和相遇问题
九年级物理《能源》教案 (7)
沪粤版九年级物理下册同步练习：20.2 开发新能源
教科版初三物理第22讲：物理学的发展与能源技术(教师版)
(物理)物理万有引力定律的应用练习题含答案及解析
高一上物理同步辅导11共点力的平衡(一)
新人教版九年级物理第章能源与可持续发展知识点全面总结
物理学与能源
相关主题
文本预览