能源與可持續發(fā)展
知識匯總
知識點(diǎn)
一、能源家族
1、一次能源和二次能源
像化石能源一樣,風(fēng)能、太陽(yáng)能、地熱能以及核能,是可以直接從自然界獲得的,這些可以從自然界直接獲取的能源,統稱(chēng)為一次能源。我們使用的電能,無(wú)法從自然界直接獲取,必須通過(guò)一次能源的消耗才能得到,所用稱(chēng)電能為二次能源。
我們今天使用的煤、石油、天然氣是千百年前埋在地下的動(dòng)植物經(jīng)過(guò)漫長(cháng)的地質(zhì)年代形成的,所以稱(chēng)為化石能源。
常見(jiàn)的化石能源有:煤、石油、天然氣。
常見(jiàn)的一次能源有:煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能、地熱能、核能等。
常見(jiàn)的二次能源有:電能。
2、不可再生能源和可再生能源
化石能源、核能會(huì )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。而水的動(dòng)能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物能,可以在自然界里源源不斷地得到,所以它們屬于可再生能源。
人類(lèi)生活中,還廣泛利用食物等生命物質(zhì)中存儲的化學(xué)能,這類(lèi)生命物質(zhì)提供的能量稱(chēng)為生物質(zhì)能。
常見(jiàn)的不可再生能源有:煤、石油、天然氣、核能等。
常見(jiàn)的可再生能源有:風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等。
二、核能
要點(diǎn)詮釋?zhuān)?div style="height:15px;">
原子核在分裂或聚合時(shí)釋放的巨大能量叫核能,也叫原子能。
快速的裂變反應可以引起猛烈的爆炸,原子彈就是利用快速裂變制成的,我們還可以控制鏈式反應的速度,把核能用于和平建設事業(yè)?!昂朔磻选本褪强刂屏炎兎磻难b置。
除了裂變外,如果將質(zhì)量很小的原子核,例如氘核(由一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子構成)與氚核(由一個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子構成),在超高溫下結合成新的原子核,會(huì )釋放出更大的核能,這就是聚變,有時(shí)聚變也稱(chēng)為熱核反應
我國是核能資源豐富的國家,現已具備了建造核電站的物質(zhì)和技術(shù)基礎,現已在浙江和廣東建設了核電站,分別是浙江秦山核電站、廣東大亞灣核電站。核電站的建立給人類(lèi)解決能源危機帶來(lái)了希望,在不可再生資源日趨珍貴之時(shí),適度發(fā)展核電是人類(lèi)的一種選擇,核能在許多經(jīng)濟發(fā)達國家已成為常規能源。
三、太陽(yáng)能
要點(diǎn)詮釋?zhuān)?div style="height:15px;">
1、太陽(yáng)能是氫原子核在超高溫時(shí)聚變釋放的巨大能量,太陽(yáng)能是人類(lèi)能源的寶庫,如化石能源、地球上的風(fēng)能、生物質(zhì)能都來(lái)源于太陽(yáng)。
2、太陽(yáng)能的利用
間接利用太陽(yáng)能:化石能源(光能----化學(xué)能)
生物質(zhì)能(光能----化學(xué)能)
直接利用太陽(yáng)能:集熱器(有平板型集熱器、聚光式集熱器)(光能----內能)
太陽(yáng)能電池:(光能----電能)一般應用在人造衛星、宇宙飛船、打火機、手表等方面。
太陽(yáng)能來(lái)源豐富,不需要運輸,無(wú)污染,但由于能量比較分散且受季節、氣候和晝夜變化的影響很大,給大規模利用太陽(yáng)能帶來(lái)一些新的技術(shù)課題。
四、能源的開(kāi)發(fā)與利用
要點(diǎn)詮釋?zhuān)?div style="height:15px;">
1、人類(lèi)利用能源的過(guò)程經(jīng)歷了三次能源革命:
(1)第一次能源革命:鉆木取火是人類(lèi)從利用自然火到利用人工火的轉變,導致了以柴薪為主要能源的時(shí)代的到來(lái)。
(2)第二次能源革命:蒸汽機的發(fā)明使人類(lèi)以機械動(dòng)力代替人力和畜力,人類(lèi)的主要能源從柴薪向煤、石油、天然氣等化石能源轉化,利用化石燃料的各種新型熱機的問(wèn)世,使化石能源成為當今世界的主要能源。
(3)第三次能源革命:物理學(xué)家發(fā)明了可以控制核能釋放的裝置---反應堆,拉開(kāi)了以核能為代表的第三次能源革命的序幕。
2、能源與可持續發(fā)展
(1)能量的轉化、能量的轉移,都是有方向性的。我們是在能量的轉化和轉移中利用能量的,因此,不是什么能量都可以利用,能量的利用是有條件的,也是有代價(jià)的,所以,我們應節約能源。
(2)21世紀能源消耗增長(cháng)速度明顯加快,世界化石能源的使用年限存在嚴重危機,人們期待未來(lái)的理想能源的開(kāi)發(fā)。
(3)能源的消耗給環(huán)境帶來(lái)了負面影響:燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的有害氣體、大量的粉末污染了環(huán)境,危害人體健康,影響植物正常生長(cháng),還會(huì )使水土流失,土地沙漠化,加劇溫室效應,核能的使用也可造成輻射污染。
五、規律方法指導
本知識點(diǎn)試題特點(diǎn)是:聯(lián)系生活,運用學(xué)過(guò)的知識分析和解釋生活中的一些現象,如能源危機、能源污染、能源開(kāi)發(fā)的原因,節約能源的意義和方法。
題型一般為填空、選擇、綜合簡(jiǎn)答題。
例題精析
類(lèi)型一、能源家族
例1、一個(gè)多世紀以來(lái),能源的消耗急劇增長(cháng),在太陽(yáng)能、電能、石油中屬于不可再生能源的是__。
解析:可再生能源有:風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能。
不可再生能源有:煤、石油、天然氣、核能。
答案:石油
舉一反三
能源問(wèn)題是現代社會(huì )發(fā)展的三大基本要素之一,能源家族中有:
1、柴薪 2、煤炭 3、石油 4、水能 5、風(fēng)能 6、太陽(yáng)能 7、地熱能等,在大量耗用各種能源時(shí),會(huì )造成空氣污染的有___________;會(huì )造成水土流失和沙漠化的有___________(填序號)
解析:柴薪、煤炭、石油的燃燒會(huì )產(chǎn)生大量有害氣體,造成空氣污染,而柴薪的大量砍伐加劇了水土的流失和沙漠化。
答案:1、2、3 1
總結升華:
化石能源、核能會(huì )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。而水的動(dòng)能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物能,可以在自然界里源源不斷地得到,所以它們屬于可再生能源。
類(lèi)型二、核能
例2、核電站一旦工作,就不能隨意停下來(lái),而電網(wǎng)白天用電量多,深夜用電量少,為了使核電站穩定工作,建設了抽水蓄能電站,深夜,電動(dòng)水泵將山下水庫的水抽到山頂水庫,白天用電高峰時(shí),再把山頂水庫的水放下來(lái)推動(dòng)水輪機發(fā)電,請分析深夜和白天抽水蓄能電站工作過(guò)程中包含哪些能的轉化過(guò)程。
解析:核電站工作時(shí)核能轉化為電能,深夜用電低谷時(shí),電動(dòng)水泵將山下水庫的水抽到山頂水庫,電能轉化為水的重力勢能(機械能)。相當于間接地儲存了核電站生產(chǎn)的電能,白天用電高峰時(shí),再把山頂水庫的水放到山下水庫,推動(dòng)水輪機發(fā)電,將機械能轉化為電能幫助電網(wǎng)調峰。
答案:深夜利用多余電能蓄水,核能轉化為電能,再轉化為水的機械能,白天水的機械能轉化為電能。
舉一反三
原子彈與核電站的根本區別是( )
A、原子彈利用核裂變,核電站利用核聚變
B、原子彈利用核聚變,核電站利用核裂變
C、原子彈對裂變的鏈式反應不加控制,核電站控制裂變的鏈式反應速率
D、原子彈對聚變的鏈式反應不加控制,核電站控制聚變的鏈式反應速率
答案:C
總結升華:
原子彈就是利用快速裂變制成的,我們還可以控制鏈式反應的速度,把核能用于和平建設事業(yè)。
2、下列說(shuō)法正確的是
A、原子核由質(zhì)子和電子組成,
B、原子、原子核、電子是按物體尺度由小到大的順序排列的,
C、核能是再生能源,
D、目前,核電站利用核裂變產(chǎn)生的能量發(fā)電。
解析:原子核由質(zhì)子和中子組成,選項A錯誤;原子、原子核、電子是按物體尺度由大到小的順序排列的,選項B錯誤;核能不是再生能源,選項C錯誤。
答案:D
類(lèi)型三、太陽(yáng)能
例3、人們常說(shuō),太陽(yáng)是人類(lèi)的“能源之母”,從廣義的角度看,太陽(yáng)能不僅包括直接投射到地球表面上的太陽(yáng)輻射能,而且還包括由它引起的水能、風(fēng)能和生物質(zhì)能等,在石油、天然氣、煤、地熱能中,不是來(lái)自太陽(yáng)的能源是___________,某型號太陽(yáng)能庭院燈的技術(shù)參數如下表所示,該太陽(yáng)能庭院燈的抗風(fēng)力不小于___________,在充分充電后,即使是連續陰天,專(zhuān)用鉛酸蓄電池使兩盞節能燈正常工作所做的電功最大可以達到___________kW·h。
太陽(yáng)能庭院燈
太陽(yáng)能電池:多晶硅400W,太陽(yáng)能電池組件
蓄電池:直流12V,免維護太陽(yáng)能專(zhuān)用鉛酸蓄電池
燈:12V 5W直流節能燈兩盞
配有太陽(yáng)能庭院燈專(zhuān)用控制器(過(guò)充及過(guò)放保護,光控,時(shí)控均可)
照明時(shí)間:10h/天,連續陰天4天
抗風(fēng)力:大于等于150km/h
解析:石油、天然氣、煤是上億年前,生物通過(guò)光合作用,將太陽(yáng)能轉化為生物體的化學(xué)能,經(jīng)過(guò)一系列的變化成了煤、石油、天然氣,相當于儲存了上億年前的太陽(yáng)能,而地熱能是地殼內的天然資源,
W=Pt=0.005kW×2×10h×4=0.4kW·h。
答案:地熱能 41.7 0.4
精題演練
能源與可持續發(fā)展專(zhuān)題練習
一、選擇題
1、下列哪種能源無(wú)法從自然界直接獲取:( )
A.電能; B.太陽(yáng)能; C.核能; D.地熱能.
2、下列能源中,既是一次能源又是可再生能源的是: ( )
A.核能; B.柴草; C.煤; D.風(fēng)能.
3、遠古人類(lèi)最早利用的能源是: ( )
A.地熱能; B.風(fēng)能; C.太陽(yáng)能; D.核能.
4、第二十九屆奧林匹克運動(dòng)會(huì )將于2008年8月8日至8月24日在北京舉行。星期天,同學(xué)們沿奧運火炬傳遞路線(xiàn)騎自行車(chē)去宣傳奧林匹克精神。騎自行車(chē)出行所消耗的能量類(lèi)型是: ( )
A.生物質(zhì)能; B.化石能源; C.太陽(yáng)能; D.風(fēng)能.
5、下列能源中既屬于一次能源又屬于可再生能源的是( )
A. 太陽(yáng)能 B. 核能 C. 石油 D. 天然氣
6、在核電站內,從核能到電能,下列能量轉換的過(guò)程中,正確的途徑是:( )
A.核能→內能→電能;
B.核能→機械能→內能→電能;
C.核能→內能→機械能→電能;
D.核能→機械能→電能.
7、鈾核的裂變不斷地自行繼續下去的現象叫:( )
A.裂變; B.聚變; C.鏈式反應; D.以上三種說(shuō)法都不對.
8、原子彈和核電站的根本區別是:( )
A.原子彈利用核裂變,核電站利用核聚變;
B.原子彈利用核聚變,核電站利用核裂變;
C.原子彈對裂變的鏈式反應不加控制,核電站控制裂變的鏈式反應速度;
D.原子彈對聚變的鏈式反應不加控制,核電站控制聚變的鏈式反應速度.
9、對裂變的鏈式反應加以控制,使核能平穩緩慢地釋放出來(lái)的裝置叫:( )
A.原子彈; B.氫彈; C.核電站; D.核反應堆.
10、下列設備中不是利用核裂變的是( )
A.氫彈 B.原子彈 C.核電站 D.核潛艇
11、(10·百色)在圖中,以消耗不可再生能源來(lái)獲取電能的設備是( )
12、為緩解電力緊張的狀況,開(kāi)發(fā)利用新能源,我國陸續建成了一些核電站。關(guān)于核電站,下列說(shuō)法正確的是( )
A.核電站產(chǎn)生的核廢料對環(huán)境無(wú)污染,可以隨意處置
B.核反應堆中發(fā)生的是不可控制的核裂變
C.核電站使用的核燃料是石油或天然氣
D.核電站發(fā)電的能量轉化過(guò)程是:核能一內能一機械能一電能
13、關(guān)于核能的獲得,下列說(shuō)法中正確的是:( )
A.核反應堆是原子核裂變時(shí),在極短時(shí)間內釋放出大量核能的裝置;
B.當原子核內部發(fā)生變化時(shí)會(huì )釋放出巨大的能量,核裂變和核聚變是獲得核能的兩種方式;
C.核電站是使核能轉化為內能再通過(guò)汽輪發(fā)電機轉化為電能的裝置;
D.目前,在核電站的反應堆中發(fā)生的是可控制的核聚變.
14、下列設施或過(guò)程不屬于利用太陽(yáng)能的是:( )
A.太陽(yáng)能電池; B.太陽(yáng)能熱水器; C.核電站; D.植物的光合作用.
15、關(guān)于太陽(yáng)能的利用,下列說(shuō)法中錯誤的是: ( )
A.太陽(yáng)能可以轉化為內能; B.太陽(yáng)能不能直接轉化成電能;
C.利用太陽(yáng)能安全、清潔、無(wú)污染; D.太陽(yáng)能取之不盡,用之不竭.
16、關(guān)于太陽(yáng)能的轉化,下列說(shuō)法中錯誤的是: ( )
A.太陽(yáng)能可轉化為風(fēng)能和水能; B.太陽(yáng)能可轉化為動(dòng)植物的化學(xué)能;
C.太陽(yáng)能可轉化為核能和地熱能; D.太陽(yáng)能可轉化為物體的內能.
17、目前有一種新型太陽(yáng)能公共衛生間,該衛生間的能源全部由位于頂部的太陽(yáng)能電池板提供,它還能將多余的能量?jì)Υ嬖谛铍姵乩?。這種能量轉化和儲存的方試是( )
A. 太陽(yáng)能轉化為內能,再轉化為電能 B.太陽(yáng)能轉化為電能,再轉化為化學(xué)能
C. 太陽(yáng)能轉化為內能,再轉化為化學(xué)能 D.大陽(yáng)能轉化為電能.再轉化為光能
18、空氣質(zhì)量日報是環(huán)境監測部門(mén)對一個(gè)地區空氣質(zhì)量狀況所做的監測報告。目前計入空氣主要污染物的是可吸入顆粒物、一氧化碳、二氧化碳、氮的氧化物。下列情況能直接造成空氣污染的是: ( )
A、把煤作為主要燃料; B、隨意丟棄塑料垃圾;
C、隨意丟棄廢電池; D、利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源 .
19、內能的利用在人類(lèi)社會(huì )發(fā)展史上具有重要意義,人類(lèi)第一次工業(yè)革命的標志是( )
A.汽油機 B.發(fā)電機 C.電動(dòng)機 D.蒸氣機
20、未來(lái)的理想能源要能夠大規模替代常規能源,它必須滿(mǎn)足以下哪幾個(gè)條件:( )
A.必須足夠豐富,可以保證長(cháng)期使用,必須足夠便宜,可以保證多數人用得起;
B.相關(guān)的技術(shù)必須成熟,可以保證大規模的使用;
C.必須足夠安全和清潔,可以保證不會(huì )嚴重影響環(huán)境;
D.以上3個(gè)條件必須都滿(mǎn)足.
21、下列屬于新能源的是:( )
A.太陽(yáng)能、潮汐能、地熱能、核能; B.煤、石油、天然氣;
C.太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、地熱能; D.太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、地熱能、潮汐能、核能.
22、關(guān)于新材料,新技術(shù)及其應用,下列說(shuō)法正確的是( )
A.超導材料可用來(lái)做保險絲
B.納米技術(shù)是納米尺度內的科學(xué)技術(shù),納米材料具有某些特殊性能
C.收音機中沒(méi)有用到半導體材料
D.核能的利用一定不會(huì )造成環(huán)境污染
二、填空題
23、在①煤氣、②沼氣、③天然氣、④地熱能、⑤核能、⑥潮汐、⑦太陽(yáng)能中,
屬于一次能源的是________________; 屬于二次能原的是_________________;
屬于不可再生能源的是_________________; 屬于可再生能源的是__________________;
24、在“太陽(yáng)能、天然氣、石油、煤炭、風(fēng)能”這些能源(能源物質(zhì))中,屬于“可再生能源”的是 _______ 和 _______ 。
25、能源問(wèn)題是現代社會(huì )發(fā)展的三大基本要素之一。能源家族成員:①柴薪、②煤炭、③石油、④天然氣、⑤水能、⑥風(fēng)能、⑦太陽(yáng)能,其中:(1)屬于化石能源的有 ??;(2)屬于可再生能源的有 ;在大量耗用各種能源時(shí),(3)會(huì )造成空氣污染的有 ;(4)會(huì )造成水土流失和沙漠化的有 。(填序號)
26、太陽(yáng)能把地面的空氣曬熱,太陽(yáng)能轉化為_(kāi)_______能;空氣流動(dòng)成風(fēng),又轉化為_(kāi)_______能;植物吸收太陽(yáng)能,發(fā)生光合作用,太陽(yáng)能轉化為植物的________能;古代植物在地質(zhì)變遷中變?yōu)槊?、石油、天然氣,轉化為這些燃料的________能。
27、我國第一代“人造太陽(yáng)”核實(shí)驗裝置已于2006年9月28日放電成功,它產(chǎn)生能量的方式和太陽(yáng)相同,在超高溫條件下氫的原子核發(fā)生了 (填“聚變”或“裂變”),產(chǎn)生巨大能量。
28、(10·茂名)目前,核電站只能利用原子________變釋放的核能來(lái)發(fā)電?,F在世界都在關(guān)注節能減排問(wèn)題,太陽(yáng)能被人們列入使用的新能源。直接利用太陽(yáng)能的方式:①太陽(yáng)能轉化成內能②太陽(yáng)能轉化成化學(xué)能;③太陽(yáng)能轉化成________能,太陽(yáng)能是________(選填“可再生”或“不可再生”)能源。
29、核電站是利用_______發(fā)電的,它的核心設備是_______,其發(fā)生的_______是可以控制的。
30、2011年3月11日,日本發(fā)生了里氏9級強烈地震,引發(fā)海嘯,導致福島核電站受損,核電站是通過(guò) (選填“裂變”“聚變”)獲得巨大能量,從而轉化為電能,該核電站的核反應堆受損,已經(jīng)發(fā)生 ,造成了嚴重污染。
31、日本福島第一核電站發(fā)生的核泄漏事件,使核能和平利用成為輿論焦點(diǎn)。請列舉核能利用的一條優(yōu)點(diǎn): ;一條缺點(diǎn): 。
32、如圖所示的是利用太陽(yáng)能的三種方式.請你在空白方框內填上相關(guān)的科學(xué)術(shù)語(yǔ).
33、目前人們直接利用太陽(yáng)能的方式有兩種:其一是把太陽(yáng)能轉化為內能如: 。其二是把太陽(yáng)能轉化為電能,如 。
34、目前直接利用太陽(yáng)能的方式有兩種:一是用集熱器把水等物質(zhì)加熱;二是用太陽(yáng)能電池把太陽(yáng)能轉化成電能.2008年北京奧運會(huì )的三大理念是“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”,奧運會(huì )場(chǎng)館周?chē)?0%~90%的路燈利用 技術(shù):奧運會(huì )90%的洗浴熱水采用全玻真空 技術(shù).
35、如圖是我國在寧夏建造的一座試驗性發(fā)電站的示意圖.陽(yáng)光穿過(guò)透明的集熱棚頂使棚內空氣變熱,熱空氣從煙囪中上沖,帶動(dòng)發(fā)電機發(fā)電.這種發(fā)電站利用的能源是 能.這種發(fā)電站 (填“能”或“不能”)將獲得的能量完全轉化為電能.這種發(fā)電方式與火力發(fā)電相比優(yōu)點(diǎn)是 (寫(xiě)出一條即可).
36、隨著(zhù)科技的發(fā)展,人類(lèi)對能源的需求量越來(lái)越大,人類(lèi)在不斷的開(kāi)發(fā)新能源。你所知道的新能源有_____________ _、_________________ _(至少寫(xiě)兩個(gè))。
37、能源問(wèn)題是現代社會(huì )發(fā)展的三大基本要素之一.
能源家族中有:①柴薪、②煤炭、③石油、④天然氣、⑤水能、⑥風(fēng)能、⑦太陽(yáng)能、⑧地熱能等,在大量耗用各種能源時(shí),會(huì )造成空氣污染的有 ;會(huì )造成水土流失和沙漠化的有 (填題序號)。
三、簡(jiǎn)答題
38、問(wèn).核能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)和帶來(lái)的問(wèn)題.
39、問(wèn):人類(lèi)歷史上的三次能源革命是什么?它們對人類(lèi)社會(huì )的進(jìn)步分別起到了什么作用?
四、綜合題
40、表一是某同學(xué)家的太陽(yáng)能熱水器銘牌上的部分數據,表二是裝滿(mǎn)水時(shí)太陽(yáng)能熱水器的水溫變化情況。
表一
采光面積
容量
水箱尺寸
效率
支架材料
2.5m2
150L
Φ550mm×1500mm
50%
鋅彩板
表二
時(shí)刻
9:00
9:30
10:00
10:30
11:00
11:30
12:00
溫度/℃
44
45
47
49
52
54
55
時(shí)刻
12:30
13:00
13:30
14:00
14:30
15:00
溫度/℃
57
58
60
61
62
63
(1)目前直接利用太陽(yáng)能的方式有兩種,一種是用集熱器把水等物質(zhì)加熱,另一種是________________________。
(2)太陽(yáng)能熱水器的支架與樓頂接觸處均墊有一塊面積較大的相同的磚塊,這樣做的好處是_____________________________。表二中數據顯示在不同時(shí)段水的溫度升高不同,原因可能是________________。
(3)在11:00-14:30這段時(shí)間內,樓頂每平方米的面積上太陽(yáng)輻射的功率約為多少瓦?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
參考答案
一、選擇題1、A 2、.D 3、C 4、A 5、A 6、C 7、C 8、C 9、D 10、A 11、D 12、D 13、C 14、 C 15、 B 16、C 17、B 18、A 19、D 20、D 21、A 22、B 【解析】考查點(diǎn):新材料,新技術(shù).分析:超導材料不能利用做保險絲,因為在一定溫度下它的電阻為零.而收音機等大多數的家用電器都要用到半導體材料.核能利用不當也會(huì )造成環(huán)境污染.
二、填空題
23、③④⑤⑥⑦;①②;①③⑤;②④⑥⑦
24、
25、(1)②③④,?。?)①⑤⑥⑦,?。?)①②③④,
(4)① (有多個(gè)選項的空,漏一個(gè)可不扣分,有錯或漏兩個(gè)以上則不給分)
26、內 機械 化學(xué) 化學(xué) 27、聚變
28、核裂 電 可再生
29、核能 核反應堆 鏈式反應
30、裂變 核泄漏
31、清潔(或“經(jīng)濟”、“安全”) 核輻射污染(或“核廢 料污染”) 32、熱能 光電轉換 化學(xué)能
33、太陽(yáng)能熱水器,太陽(yáng)能電池
34、太陽(yáng)能發(fā)電 (第二種) ;太陽(yáng)能集熱(第一種).
35、太陽(yáng)(光) 不能 清潔(經(jīng)濟等)
36、太陽(yáng)能 核能 37、①、②、③,①
三、簡(jiǎn)答題
38、核電站只需消耗很小的核燃料,就可以產(chǎn)生大量的電能,核電站特別適用于缺少煤、石油、水能等能源的地區;核電站如果保護措施不當,會(huì )造成放射性物質(zhì)泄漏,核費料的處理會(huì )造成放射性污染.
39、答:鉆木取火是人類(lèi)的第一次能源革命,導致了以柴薪作為主要能源的時(shí)代;蒸汽機的發(fā)明是人類(lèi)的第二次能源革命,人類(lèi)的主要能源變?yōu)榛茉?,人?lèi)從此以機械動(dòng)力大規模代替人力和畜力;核能的利用是人類(lèi)的第三次能源革命,核能正逐步成為常規能源.
四、綜合題
40、(1)把太陽(yáng)能轉化成電能
(2)減小支架與樓頂接觸處的壓強;不同時(shí)段太陽(yáng)能熱水器吸收的太陽(yáng)能不同(不同時(shí)段太陽(yáng)光的強弱不同;不同時(shí)段氣溫不同;不同時(shí)段太陽(yáng)光照射的角度不同等)
(3)Q=cmΔt=cρVΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×1.0×103 kg/m3×150×10-3m3×(62℃-52℃)=6.3×106J
太陽(yáng)輻射的功率P=Q/Stη=6.3×106J/(2.5m2×3.5×3.6×103s×0.5)=4×102W
【解析】考查點(diǎn):太陽(yáng)能。分析:
(1)直接利用太陽(yáng)能的方式還有把太陽(yáng)能轉化為電能;
(2)由于太陽(yáng)能熱水器注滿(mǎn)水后總重力較大,所以在與樓頂接觸處墊有一塊面積較大的相同的磚塊,目的是為了減小太陽(yáng)能支架對樓頂的壓強,防止破壞樓頂;根據焦耳定律Q=cmΔt可知,如果太陽(yáng)能能夠在相同時(shí)間內吸收相同的熱量,則其溫度升高是均勻的,但是溫度升高不均勻說(shuō)明太陽(yáng)能吸收熱量是不均勻的,故其原因可能是不同時(shí)段太陽(yáng)能熱水器吸收的太陽(yáng)能不同(不同時(shí)段太陽(yáng)光的強弱不同;不同時(shí)段氣溫不同;不同時(shí)段太陽(yáng)光照射的角度不同等);在11:00-14:30這段時(shí)間內,水溫由52℃上升到62℃,水的質(zhì)量可以根據參數中的容量計算出來(lái),再根據焦耳定律可計算出這些水吸收的熱量,即:Q=cmΔt=cρV(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1.0×103 kg/m3×150×10-3m3×(62℃-52℃)=6.3×106J,太陽(yáng)輻射的功率即為太陽(yáng)每秒鐘輻射在每平方米的熱量,所以采光面積S=2.5m2,光照時(shí)間為t=3.5h=3.5×3.6×103s,η=50%=0.5,所以太陽(yáng)輻射的功率P=Q/Stη=6.3×106J/(2.5m2×3.5×3.6×103s×0.5)=4×102W。
難點(diǎn)分析:此題難點(diǎn)在于計算太陽(yáng)輻射的功率,關(guān)鍵是要明確太陽(yáng)輻射的功率即為太陽(yáng)每秒鐘輻射在每平方米的熱量,再根據效率公式結合太陽(yáng)輻射功率進(jìn)行計算。