2019-2020年高中物理必修2第四章第八節(jié)《能源的利用與開(kāi)發(fā)》word導(dǎo)學(xué)案.doc

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2019-2020年高中物理必修2第四章第八節(jié)《能源的利用與開(kāi)發(fā)》word導(dǎo)學(xué)案 課前自主預(yù)習(xí) 1. 在一定條件下能夠提供可利用 的物質(zhì)資源叫能源，按能源的利用可劃分為一次能源和二次能源，一次能源按是否能再生可分為 能源(如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等)和 能源(如煤、石油、天然氣等)． (1)一次能源：能 的能源，如煤、太陽(yáng)能等． (2)二次能源：從一次能源直接或間接 而來(lái)的能源，如電能、氫能、焦炭等． 答案：能量 可再生 不可再生 直接利用 轉(zhuǎn)化 2. 人類對(duì)能源的需求越來(lái)越大，但化石能源卻越來(lái)越少，新能源的利用還沒(méi)有完全發(fā)展起來(lái)．能源的過(guò)度利用同時(shí)伴隨著對(duì)自然環(huán)境的 和 ，如溫室效應(yīng)、酸雨等． 答案：污染 破壞 3. 能源危機(jī)與環(huán)境污染使得開(kāi)發(fā)能源成為必要．解決能源危機(jī)與環(huán)境污染的辦法： (1) 能源，提高能源利用率． (2)開(kāi)發(fā)新能源、綠色能源及 能源，如開(kāi)發(fā)水能、太陽(yáng)能、風(fēng)能和核能． 答案：節(jié)約 可再生 4. (單選) 下列能源屬于常規(guī)能源的是（ ） ①煤 ②核能 ③太陽(yáng)能 ④石油 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 解析：常規(guī)能源是指埋在底下的動(dòng)植物經(jīng)過(guò)數(shù)億年的地質(zhì)演變而形成的煤、石油、天然氣。太陽(yáng)能和核能屬于新能源。所以本題應(yīng)該選D。 答案: D 點(diǎn)評(píng)：本題考查了對(duì)能源分類的識(shí)記內(nèi)容。要求同學(xué)全面理解能源的幾種分類方式。 5. (雙選) 下列關(guān)于太陽(yáng)能的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ） A．太陽(yáng)能十分巨大，供應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)久 B．太陽(yáng)能分布廣闊，處處可以利用 C．太陽(yáng)能到達(dá)地面的功率穩(wěn)定，不會(huì)受氣候和季節(jié)的影響 D．太陽(yáng)能也會(huì)造成環(huán)境污染 解析：太陽(yáng)能在不同的天氣和季節(jié)，到達(dá)地面的功率是不一樣的，太陽(yáng)能不會(huì)造成污染。 答案: CD 課堂互動(dòng)探究 知識(shí)點(diǎn)1 能源危機(jī)與環(huán)境污染 新知探究 情景一： 《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》（United Nations Framework Convention on Climate Change，簡(jiǎn)稱《公約》)是1992年5月在聯(lián)合國(guó)紐約總部通過(guò)的，同年6月在巴西里約熱內(nèi)盧舉行的聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)期間正式開(kāi)放簽署?！豆s》的最終目標(biāo)是“將大氣中溫室氣體的濃度穩(wěn)定在防止氣候系統(tǒng)受到危險(xiǎn)的人為干擾的水平上”。 圖4-8-1 《公約》說(shuō)：“感到憂慮的是，人類活動(dòng)已大幅增加大氣中溫室氣體的濃度，這種增加增強(qiáng)了自然溫室效應(yīng)，平均而言將引起地球表面和大氣進(jìn)一步增溫，并可能對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)和人類產(chǎn)生不利影響?！? 《公約》是世界上第一個(gè)為全面控制二氧化碳等溫室氣體排放，應(yīng)對(duì)全球氣候變暖給人類經(jīng)濟(jì)和社會(huì)帶來(lái)不利影響的國(guó)際公約，也是國(guó)際社會(huì)在應(yīng)對(duì)全球氣候變化問(wèn)題 上進(jìn)行國(guó)際合作的一個(gè)基本框架。目前已有192個(gè)國(guó)家批準(zhǔn)了《公約》，這些國(guó)家被稱為《公約》締約方。此外，歐盟作為一個(gè)整體也是《公約》的一個(gè)締約方。 《公約》締約方作出了許多旨在解決氣候變化問(wèn)題的承諾。每個(gè)締約方都必須定期提交專項(xiàng)報(bào)告，其內(nèi)容必須包含該締約方的溫室氣體排放信息，并說(shuō)明為實(shí)施《公約》所執(zhí)行的計(jì)劃及具體措施。 情景二： 能源危機(jī)是指因?yàn)槟茉垂?yīng)短缺或是價(jià)格上漲而影響經(jīng)濟(jì)。這通常涉及到石油、電力或其他自然資源的短缺。能源危機(jī)通常會(huì)造成經(jīng)濟(jì)衰退。從消費(fèi)者的觀點(diǎn)，汽車或其它交通工具所使用的石油產(chǎn)品價(jià)格的上漲降低了消費(fèi)者的信心和增加了他們的開(kāi)銷。 上海世博會(huì)石油館 圖4-8-2 世界經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化，得益于化石能源，如石油、天然氣、煤炭與核裂變能的廣泛的投入應(yīng)用。因而它是建筑在化石能源基礎(chǔ)之上的一種經(jīng)濟(jì)。然而，由于這一經(jīng)濟(jì)的資源載體將在21世紀(jì)上半葉迅速地接近枯竭。石油儲(chǔ)量的綜合估算，可支配的化石能源的極限，大約為1180~1510億噸，以1995年世界石油的年開(kāi)采量33.2億噸計(jì)算，石油儲(chǔ)量大約在2050年左右宣告枯竭。天然氣儲(chǔ)備估計(jì)在131800~152900兆立方米。年開(kāi)采量維持在2300兆立方米，將在57~65年內(nèi)枯竭。煤的儲(chǔ)量約為5600億噸。1995年煤炭開(kāi)采量為33億噸，可以供應(yīng)169年。鈾的年開(kāi)采量目前為每年6萬(wàn)噸，根據(jù)1993年世界能源委員會(huì)的估計(jì)可維持到21世紀(jì)30年代中期。核聚變到2050年還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)的希望?；茉磁c原料鏈條的中斷，必將導(dǎo)致世界經(jīng)濟(jì)危機(jī)和沖突的加劇，最終葬送現(xiàn)代市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)。事實(shí)上，近10年來(lái)，中東及海灣地區(qū)與非洲的戰(zhàn)爭(zhēng)都是由化石能源的重新配置與分配而引發(fā)。這種軍事沖突，今后還將更猛烈、更頻繁；在國(guó)內(nèi)，也可能出現(xiàn)由于能源基地工人下崗而引發(fā)的許多新的矛盾和沖突。總之，能源危機(jī)遲早會(huì)爆發(fā)；它的爆發(fā)將具有爆炸性！ 重點(diǎn)歸納 1．能源危機(jī)：目前世界上消耗的能源主要是煤、石油、天然氣等不可再生能源，按目前的消耗速度，煤可用200年左右，石油可用40年左右，天然氣可用60年左右，而其他可再生能源還不能大規(guī)模應(yīng)用，世界正面臨能源危機(jī)． 2．我國(guó)的能源危機(jī)：能源儲(chǔ)量有限，人口眾多，人均能源占有量和消費(fèi)量均處于較低水平；經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生活水平的提高，使能源消耗量急劇增加，目前我國(guó)能源消費(fèi)總量已位居世界第二位． 3．環(huán)境污染：大量使用煤、石油、天然氣等化石能源給人類的生存環(huán)境帶來(lái)了災(zāi)難，如酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧層的破壞、城市熱島效應(yīng)、土壤酸性化、生態(tài)平衡的破壞、海平面升高等． （1）溫室效應(yīng)：溫室效應(yīng)加劇主要是由于現(xiàn)代化工業(yè)社會(huì)燃燒過(guò)多煤炭、石油和天然氣，這些燃料燃燒后放出大量的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入大氣造成的。二氧化碳?xì)怏w具有吸熱和隔熱的功能。它在大氣中增多的結(jié)果是形成一種無(wú)形的玻璃罩，使太陽(yáng)輻射到地球上的熱量無(wú)法向外層空間發(fā)散，其結(jié)果是地球表面變熱起來(lái)。因此，二氧化碳也被稱為溫室氣體。 （2）酸雨污染：酸雨是工業(yè)高度發(fā)展而出現(xiàn)的副產(chǎn)物，由于人類大量使用煤、石油、天然氣等化石燃料，燃燒后產(chǎn)生的硫氧化物或氮氧化物，在大氣中經(jīng)過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，形成硫酸或硝酸氣溶膠，或?yàn)樵啤⒂?、雪、霧捕捉吸收，降到地面成為酸雨。 （3）臭氧層破壞：臭氧層是指大氣層的平流層中臭氧濃度相對(duì)較高的部分，其主要作用是吸收短波紫外線。對(duì)于大氣臭氧層破壞的原因，科學(xué)家中間有多種見(jiàn)解。但是大多數(shù)人認(rèn)為，人類過(guò)多地使用氯氟烴類化學(xué)物質(zhì)（用CFCs表示）是破壞臭氧層的主要原因。氯氟烴是一種人造化學(xué)物質(zhì)，1930年由美國(guó)的杜邦公司投入生產(chǎn)。在第二次世界大戰(zhàn)后，尤其是進(jìn)入60年以后，開(kāi)始大量使用，主要用作氣溶膠、制冷劑、發(fā)泡劑、化工溶劑等。另外，哈龍類物質(zhì)（用于滅火器）、氮氧化物也會(huì)造成臭氧層的損耗。 （4）城市熱島效應(yīng)：城市熱島效應(yīng)(Urbanheatislandeffect)是指城市中的氣溫明顯高于外圍郊區(qū)的現(xiàn)象。城市熱島效應(yīng)形成的原因：城市內(nèi)擁有大量鍋爐、加熱器等耗能裝置以及各種機(jī)動(dòng)車輛。這些機(jī)器和人類生活活動(dòng)都消耗大量能量，大部分以熱能形式傳給城市大氣空間。城區(qū)大量的建筑物和道路構(gòu)成以磚石、水泥和瀝青等材料為主的下墊層，這些材料熱容量、導(dǎo)熱率比郊區(qū)自然界的下墊層要大得多，而對(duì)太陽(yáng)光的反射率低、吸收率大；因此在白天，城市下墊層表面溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于氣溫，其中瀝青路面和屋頂溫度可高出氣溫8℃～17℃此時(shí)下墊層的熱量主要以湍流形式傳導(dǎo)，推動(dòng)周圍大氣上升流動(dòng)，形成"涌泉風(fēng)",并使城區(qū)氣溫升高;在夜間城市下墊面層主要通過(guò)長(zhǎng)波輻射,使近地面大氣層溫度上升。 4．能源稀缺：雖然能量是守恒的、不可能消滅的，但我們?nèi)匀灰?jié)約能源．因?yàn)樽匀唤缰心芰康霓D(zhuǎn)化過(guò)程具有一定的方向性，能成為能源的很少． [例1] (雙選)二氧化碳對(duì)長(zhǎng)波輻射有強(qiáng)烈的吸收作用，行星表面發(fā)出的長(zhǎng)波輻射到大氣以后被二氧化碳截獲，最后使大氣增溫，大氣中的二氧化碳和暖房的玻璃一樣，只讓太陽(yáng)的熱輻射進(jìn)來(lái)，卻不讓室內(nèi)的長(zhǎng)波熱輻射出去，二氧化碳的這種效應(yīng)叫溫室效應(yīng)，這是目前科學(xué)界對(duì)地球氣候變暖進(jìn)行分析的一種觀點(diǎn)，根據(jù)這種觀點(diǎn)，以下說(shuō)法成立的是(　　) A．在地球形成的早期，火山活動(dòng)頻繁，排出了大量的二氧化碳?xì)怏w，當(dāng)時(shí)地球的氣溫很高 B．二氧化碳是空氣的組成成分，人們可以放心大膽地使用煤、石油、天然氣等化石能源，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何影響 C．由于工業(yè)的發(fā)展和人類的活動(dòng)，導(dǎo)致二氧化碳在空氣中的含量增大，地球上的氣溫正在升高 D．氣候變暖的原因是工業(yè)用電和生活用電的急劇增加，地球上的氣溫正在升高 解析：空氣中的二氧化碳?xì)怏w，可以讓太陽(yáng)光熱輻射進(jìn)入地球大氣層，而會(huì)阻止地球自身的長(zhǎng)波熱輻射離開(kāi)地球，這樣會(huì)造成地球上的溫度升高，由此可知，A、C選項(xiàng)正確． 答案：AC 觸類旁通 1. (雙選)能源短缺和環(huán)境惡化指的是( ) A．煤炭和石油的開(kāi)采與技術(shù)有關(guān)，在當(dāng)前技術(shù)條件下，煤炭和石油的開(kāi)采是有限的，這叫能源短缺 B．煤炭和石油資源是有限的，以今天開(kāi)采和消耗的速度，石油儲(chǔ)量將在百年內(nèi)用盡，煤炭資源也不可能永續(xù)，這叫能源短缺 C．煤炭和石油具有大量的氣味，在開(kāi)采、存放和使用過(guò)程中這些氣味會(huì)聚存在空氣中污染空氣，使環(huán)境惡化 D．大量煤炭和石油產(chǎn)品在燃燒時(shí)排出的有害氣體污染空氣，改變了空氣成分使環(huán)境惡化 解析：能源短缺不是開(kāi)采技術(shù)問(wèn)題，而是存儲(chǔ)量少的問(wèn)題，故A錯(cuò)誤，B正確；環(huán)境污染主要是來(lái)源于燃料的燃燒產(chǎn)生大量的有害氣體污染空氣，故C錯(cuò)誤，D正確。 答案：BD 知識(shí)點(diǎn)2 能源的利用與開(kāi)發(fā) 新知探究 情景一： 太陽(yáng)能光伏發(fā)電 圖4-8-3 xx年8月23日，廣東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳、省財(cái)政廳聯(lián)合在湛江市召開(kāi)太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目——廣東粵電湛江生物質(zhì)電廠光伏發(fā)電項(xiàng)目驗(yàn)收評(píng)估會(huì)。 廣東粵電湛江生物質(zhì)電廠光伏發(fā)電項(xiàng)目是國(guó)家xx年度光電建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目，該項(xiàng)目由廣東省粵電集團(tuán)有限公司下屬子公司廣東粵電湛江生物質(zhì)發(fā)電有限公司投資建設(shè)，項(xiàng)目總裝機(jī)容量為1MW，總投資1710.35萬(wàn)元。該項(xiàng)目建設(shè)選址位于遂溪白泥坡工業(yè)區(qū)，利用生物質(zhì)發(fā)電廠建筑群屋頂，安裝3582塊共7122平方米的多晶硅光伏板，太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)光伏組件轉(zhuǎn)化為直流電力，再通過(guò)并網(wǎng)型逆變器將直流電能轉(zhuǎn)化為頻率、相位符合要求的正弦波電流并入工廠用電系統(tǒng)。 太陽(yáng)能風(fēng)能發(fā)電 圖4-8-4 情景二： 黑龍江省xx年6月14日頒布《黑龍江省氣候資源探測(cè)與保護(hù)條例》，其中規(guī)定企業(yè)探測(cè)開(kāi)發(fā)風(fēng)能及太陽(yáng)能資源必須經(jīng)過(guò)氣象部門批準(zhǔn)，而且探測(cè)出來(lái)的資源屬國(guó)家所有。這是我國(guó)首個(gè)規(guī)范氣候資源利用的地方法規(guī)。 據(jù)黑龍江省人大法制工作委員會(huì)副主任王去奇介紹，近年來(lái)，黑龍江省一些企業(yè)隨意探測(cè)開(kāi)發(fā)風(fēng)能、太陽(yáng)能資源問(wèn)題非常突出，針對(duì)這一問(wèn)題，黑龍江省在全國(guó)率先發(fā)布了《黑龍江省氣候資源探測(cè)與保護(hù)條例》，對(duì)企業(yè)開(kāi)發(fā)探測(cè)風(fēng)能、太陽(yáng)能資源進(jìn)行規(guī)范。 　　按照《黑龍江省氣候資源探測(cè)與保護(hù)條例》規(guī)定，企業(yè)探測(cè)開(kāi)發(fā)風(fēng)能及太陽(yáng)能資源必須經(jīng)過(guò)氣象部門批準(zhǔn)，而且探測(cè)出來(lái)的資源屬國(guó)家所有。 重點(diǎn)歸納 1．能源的利用 2．未來(lái)的能源 (1)節(jié)約能源，開(kāi)發(fā)可替代煤、石油、天然氣等常規(guī)能源的新能源，研究清潔能源是緩解當(dāng)前能源危機(jī)及保護(hù)和改善人類環(huán)境的有效措施． (2)現(xiàn)在人類正致力于開(kāi)發(fā)核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、生物能、海洋能、氫能等新能源? [例2] 水能是可再生能源，可持續(xù)地利用它來(lái)發(fā)電，為人類提供“清潔”的能源，若一水力發(fā)電站水庫(kù)的平均流量為Q m3/s，落差為h m，發(fā)電效率為η，則全年發(fā)電量A是多少kWh？(g取10 m/s2) 解：水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，且轉(zhuǎn)換效率為η，由能量守恒定律得該水電站發(fā)電功率為 P＝η＝η＝104Qhη W 則全年發(fā)電量為 A＝PT ＝104Qhη24365 Wh ＝8.76104Qhη kWh. 觸類旁通 2.（單選）自行車、電動(dòng)自行車、普通汽車消耗的能量分別是( ) ①生物能?、诤四堋、垭娔堋、芴?yáng)能?、莼瘜W(xué)能 A．①④⑤ B．①③⑤ C．①②③ D．①③④ 解析：自行車運(yùn)行是通過(guò)人消耗生物能對(duì)自行車做功，生物能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；電動(dòng)自行車是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；普通汽車是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能開(kāi)動(dòng)的． 答案：B 隨堂練習(xí) 一、單項(xiàng)選擇題 1．下列能源中既屬于一次能源又屬于可再生能源的是( B ) A．石油、水能、電能、太陽(yáng)能 B．海洋能、風(fēng)能、太陽(yáng)能 C．氫能、核能、生物能 D．水能、天然氣、太陽(yáng)能 2．下列供熱方式最有利于保護(hù)環(huán)境的是( D ) A．用煤做燃料供熱 B．用石油做燃料供熱 C．用天然氣或煤氣做燃料供熱 D．用太陽(yáng)能供熱 解析：選項(xiàng)A、B、C的供熱方式中，燃燒放出有害氣體． 3．下列說(shuō)法正確的是( C ) A．能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移沒(méi)有方向性 B．燃燒石油和煤炭時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳是形成“酸雨”的主要原因 C．燃燒石油和煤炭時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳是產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”的主要原因 D．根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，自然界不存在能源危機(jī) 4．熱傳導(dǎo)的方向性是指( D ) A．熱量只能從高溫物體傳遞到低溫物體，而不能從低溫物體傳遞到高溫物體 B．熱量只能從低溫物體傳遞到高溫物體，而不能從高溫物體傳遞到低溫物體 C．熱量既可從高溫物體傳遞到低溫物體，又可以從低溫物體傳遞到高溫物體而不引起變化 D．熱量會(huì)自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，而不會(huì)自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體 解析：熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，若要熱量從低溫物體傳遞到高溫物體，需要有外界做功． 5．下列關(guān)于能源的說(shuō)法錯(cuò)誤的是( C ) A．風(fēng)能的利用形式主要是以風(fēng)能作為動(dòng)力來(lái)發(fā)電 B．核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì) C．太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為電能，人造衛(wèi)星的電源都是太陽(yáng)能電池 D．海洋能是一種蘊(yùn)藏量極大的可再生能源 二、雙項(xiàng)選擇題 6．下列能源中，屬于不污染環(huán)境且比較經(jīng)濟(jì)的新能源是( AD ) A．太陽(yáng)能 B．核能 C．天然氣 D．地?zé)崮? 課后鞏固提升 一、單項(xiàng)選擇題 1．下列燃料中不屬于化石燃料的是( B ) A．煤 B．干柴 C．石油 D．天然氣 2．下列關(guān)于能源的開(kāi)發(fā)和利用的說(shuō)法正確的是( C ) A．能源利用的過(guò)程就是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的過(guò)程 B．要合理開(kāi)發(fā)和節(jié)約使用核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿瘸Ｒ?guī)能源 C．能源利用的過(guò)程，是一種形式的能向另一種形式的能轉(zhuǎn)化的過(guò)程 D．無(wú)論是節(jié)約能源還是開(kāi)發(fā)能源，我國(guó)都要靠外國(guó)支援 3．關(guān)于節(jié)約能源，下面的說(shuō)法中正確的是( C ) A．浪費(fèi)能源，只是浪費(fèi)個(gè)人的金錢，所以節(jié)約能源是毫無(wú)意義的 B．浪費(fèi)能源，只是浪費(fèi)個(gè)人的金錢，對(duì)整個(gè)社會(huì)和自然界來(lái)講，反正能量是守恒的，所以就社會(huì)而言，節(jié)約能源毫無(wú)意義 C．從能量轉(zhuǎn)化的角度看，自然界中宏觀過(guò)程是有方向性的，能源的利用受這種方向性的制約，且能源的利用過(guò)程對(duì)環(huán)境有污染，所以節(jié)約能源對(duì)人類社會(huì)發(fā)展有很大的影響 D．上述說(shuō)法都是錯(cuò)誤的 4．下述做法能改善空氣質(zhì)量的是( B ) A．以煤等燃料作為主要的生活燃料 B．利用太陽(yáng)能、風(fēng)能和氫能等能源替代化石能源 C．鼓勵(lì)私人購(gòu)買和使用汽車代替公交車 D．限制使用電動(dòng)車 5．風(fēng)能和水能是某種能的間接形式，這種能是( C ) A．核能 B．電能 C．太陽(yáng)能 D．地?zé)崮? 6．一水電站的水流落差為20 m，水流沖擊水輪發(fā)動(dòng)機(jī)，水流能的20%轉(zhuǎn)化為電能．若發(fā)電機(jī)的功率為200 kW，g取10 m/s2，則每分鐘流下的水量是( A ) A．3105 kg B．1.5106 kg C．6104 kg D．6105 kg 解析：由P＝可知有m＝＝3105 kg. 7．石油是一種重要能源，人類正面臨著石油短缺、油價(jià)上漲的困難，以下解決能源問(wèn)題的方法不當(dāng)?shù)氖? A ) A．用木柴做燃料 B．用液氫替代汽油 C．開(kāi)發(fā)風(fēng)能 D．開(kāi)發(fā)地?zé)崮? 8．在地球的大氣層中，因二氧化碳的含量增加引起了溫室效應(yīng)，引起大氣層二氧化碳含量增加的主要原因是( B ) A．太陽(yáng)能的使用 B．煤、石油和天然氣的大量使用 C．核能的使用 D．人口大量增長(zhǎng) 解析：地球大氣層中二氧化碳含量大量增加主要是因?yàn)楹既剂系拇罅渴褂茫?yáng)能是一種清潔能源，核能的使用對(duì)大氣沒(méi)有污染，人口大量增長(zhǎng)是使能源消耗速度加快． 二、雙項(xiàng)選擇題 9．下列說(shuō)法中正確的是( BC ) A．水能和風(fēng)能都是“不可再生能源” B．太陽(yáng)能是一種清潔能源 C．沼氣是一種新能源 D．核能對(duì)環(huán)境污染比常規(guī)能源對(duì)環(huán)境污染大 10．關(guān)于能源，以下說(shuō)法不正確的是( BC ) A．煤、石油、天然氣等燃料的最初來(lái)源都可追溯到太陽(yáng)能 B．柴草燃燒時(shí)釋放的能量是生物能 C．核能和地?zé)崮軄?lái)自地球自身 D．潮汐能來(lái)源于月球的引力做功 三、非選擇題 11．一輛公共汽車載著30位乘客行駛了200 km，消耗汽油300 L．一個(gè)人騎自行車行駛1 km平均消耗能量6.7104 J．公共汽車載客每人每千米消耗的能量是自行車的多少倍？(每升汽油完全燃燒放出的熱量為3.4107 J) 解：公共汽車行駛200 km，消耗的能量為 E＝3003.4107 J＝1.021010 J 公共汽車載客每人每千米消耗的能量為 E1＝＝ J＝1.7106 J 則公共汽車載客每人每千米消耗的能量和自行車消耗的能量的比值為n＝＝＝25.4 所以公共汽車載客每人每千米消耗的能量是自行車的25.4倍． 12．某風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪面積為S，風(fēng)速為v，空氣密度為ρ，假設(shè)風(fēng)的動(dòng)能全轉(zhuǎn)化為電能，求發(fā)電機(jī)的功率P. 解：t時(shí)間內(nèi)風(fēng)通過(guò)風(fēng)葉輪的流量為m＝ρSvt 風(fēng)的動(dòng)能Ek＝mv2＝ρSv3t 由題意P＝＝＝ρSv3. 13．水能是可再生資源，可持續(xù)地利用它來(lái)發(fā)電，為人類提供“清潔”的能源，水電站是利用水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能而推動(dòng)水輪機(jī)，水輪機(jī)再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的．若某水電站的最大蓄水位h＝175.0 m，平均年流量Q＝4.511011米3/年，水的密度ρ＝1.0103 kg/m3.求該水電站每年利用的最大水能．(g取10 m/s2) 解：水電站將水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，一年內(nèi)可發(fā)電的水的勢(shì)能為 E＝ρQgh 都用于發(fā)電，因此可利用的水能為 E＝1.01034.51101110175.0 J＝7.891017 J. 12．xx年上海世界博覽會(huì)是未來(lái)人類對(duì)能源利用的體現(xiàn)．世博軸陽(yáng)光谷同時(shí)具有導(dǎo)光、通空氣和搜集雨水等功能，10月1日展示的中國(guó)主題館屋頂?shù)奶?yáng)能光伏發(fā)電站，總裝機(jī)達(dá)2.8兆瓦，是目前世界上單體建筑中面積最大的太陽(yáng)能屋面．已知上海年日照時(shí)為2 014小時(shí)，若有60%時(shí)間能讓主題館光伏發(fā)電正常工作，那么一年能為火力發(fā)電節(jié)約多少煤？能減排多少二氧化碳？(已知火力發(fā)電每千瓦時(shí)要0.4千克標(biāo)準(zhǔn)煤，燃燒每千克標(biāo)準(zhǔn)煤會(huì)釋放出3.67千克二氧化碳) 解：光伏發(fā)電站的功率為 P＝2.8 MW＝2.8103 kW 一年的有效工作時(shí)間為t＝2 01460%＝1 208.4 h 有W＝Pt＝2.8103 kW1 208.4 h＝3.38106 kWh 一年能節(jié)約的煤為 Δm＝W0.4 kg/(kWh)＝1.35106 kg 減排二氧化碳量為Δm′＝Δm3.67＝4.97106 kg 即每年能節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1.35千噸，減排二氧化碳4.97千噸．