第11章 物理学与能源技术
自然资源知识：物理学和能源技术学的关系
自然资源知识：物理学和能源技术学的关系物理学和能源技术学的关系物理学是自然科学的一个重要分支，具有严谨的理论体系和丰富的实践应用。
而能源技术学则是应用科学的一个重要领域，涉及能源开发、利用、转换和储存等多个方面。
这两个领域之间存在十分密切的联系和相互依存关系，物理学为能源技术学的发展提供了理论基础和技术支持，而能源技术学则反过来促进了物理学的进一步发展和应用。
下面我们就来详细探讨一下这两个领域之间的关系。
一、物理学为能源技术学发展奠定了理论基础能源技术学是一门综合性很强的学科，涉及到物理、化学、数学、材料学等多个领域。
而其中，物理学为能源技术学提供了重要的理论基础，其中包括：1.热力学和统计物理学：热力学和统计物理学是实现热能转换、储存和利用的理论基础。
热力学研究能量守恒、热力学循环过程、热力学效率等问题，包括热能、机械能和电能等多种能量形式的转换和利用。
统计物理学则探究热力学系统中微观粒子的运动规律和热学性质，为热力学提供了更深入的理论基础。
2.光学和光电子学：光学和光电子学是实现光能转换、储存和利用的重要组成部分，涉及到光电材料、太阳能电池和光纤通信等领域。
光学研究光传播、干涉和衍射等问题，光电子学则研究光吸收、光致电荷分离和光电效应等问题，为光能转换和利用提供了基本的理论与技术支持。
3.材料学和半导体物理学：材料学和半导体物理学是实现能源转化、储存和利用的重要技术基础。
材料学研究材料的结构、性质和制备方法，包括太阳能电池材料、光催化材料、电解质材料和热储材料等。
半导体物理学则研究半导体材料的电子能带结构、载流子输运和光电转换等问题，为半导体能源器件的设计、制备和优化提供了理论基础。
二、能源技术学促进了物理学的进一步发展除了为能源技术学提供理论基础外，能源技术学还促进了物理学的进一步发展和应用。
其中，能源技术学在以下方面为物理学的发展做出了重要贡献：1.提出新的问题和挑战：能源技术学在实践中不断提出新的问题和挑战，如如何提高能源转换效率、如何克服材料极端环境下的损耗和故障等。
物理学领域中新能源技术的发展与应用
物理学领域中新能源技术的发展与应用近年来，随着全球对可持续发展的迫切需求，新能源技术在物理学领域中得到了广泛的关注和研究。
新能源技术的发展不仅可以减轻对传统能源资源的依赖，还能够减少对环境的污染，促进经济的绿色增长。
本文将着重介绍物理学领域中新能源技术的发展与应用，并探讨其对环境和经济的潜在影响。
一、太阳能技术太阳能技术是目前最为成熟和广泛应用的新能源技术之一。
太阳能技术通过利用太阳辐射将光能转化为电能或热能，实现了对可再生能源的有效利用。
光伏发电是其中最为重要的应用之一，通过将太阳光辐射直接转化为电能，可以在不依赖传统能源的情况下提供清洁、可再生的电力。
目前，光伏发电技术在全球范围内已经得到广泛应用。
许多国家和地区已经建立了大规模的光伏电站，并通过政策扶持和技术进步不断降低光伏发电的成本。
此外，还有一些创新的光伏技术正在不断涌现，如薄膜太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等，这些技术的出现将进一步提高光伏发电的效率和成本竞争力。
除了光伏发电，太阳能热利用也是太阳能技术的重要应用之一。
太阳能热利用可以通过太阳能集热器将太阳光转化为热能，用于供暖、热水和工业加热等领域。
太阳能热利用不仅具有可再生性和环境友好性，还能够降低传统能源的使用成本，具有广阔的市场前景。
二、风能技术风能技术是另一种重要的新能源技术。
风能技术通过利用风能将其转化为电能，实现了对风能的高效利用。
风力发电是目前最为成熟和广泛应用的风能技术，通过风力发电机将风能转化为电能，可以为社会提供清洁、可再生的电力。
随着技术的进步和规模的扩大，风力发电已经成为全球可再生能源发电的重要组成部分。
许多国家已经建立了大规模的风电场，通过风力发电为社会供电。
同时，风能技术还在不断创新和发展中，例如深水风力发电、垂直轴风力发电等新技术的出现，将进一步提高风能利用的效率和可靠性。
三、地热能技术地热能技术是利用地壳内的热能资源进行能源转化的一种新能源技术。
地热能技术通过地热发电、地源热泵和地热供暖等形式，将地壳内的地热能转化为电能或热能。
能量转化的方向性和效率
讲授新课
（2）枯萎的花儿，自发从空气中吸取能量和水分，
重焕青春？
枯萎的花儿，也不 可能自发从空气中 吸取能量和水分。
讲授新课
（3）坡底的巨石从周围环境中获取能量，滚向坡顶？
机械能可以全部 转化为内能，而内能 不可全部转化为机械
能而不引起其他变化！
讲授新课
（4）汽车从北京开到天津，掉转车头，可以不再消
会有热量的传递；摩擦无处不在，机械能会不断转
化为内能。我们对能量的利用，无法避免涉及热量 的生成与转移。于是，每一次能量的利用。都会减 少这个世界上可利用、便于利用的能量的总量。 这就是为什么虽然能量是守恒的，我们仍然要 节约能源的原因。
讲授新课
二 能量转化中的效率 在实际工作和生活中，人们把一种能量转化
第十一章 物理学与能源技术
2.能量转化的方向性和效率
导入新课
讲授新课
课堂小结
随堂训练
导入新课
能量的转化和转移无处不在。然而，许多
情况虽然并不违背能量守恒定律，但在实
际情形中却不会发生，这是为什么呢？
这是因为能量的转化具有方向性。
导入新课
学习目标 1.认识到能量转移具有方向性。
2.认识能量转化效率。
为另一种能量总是为了某种目的：
用燃气灶烧水，目的是为了把水烧热或烧开；
并希望烧水时将天燃气燃烧产生的热量完全传递 给水壶中的水。 使用电梯是为了把人或物体提高到一定的高
度；并希望每消耗1千瓦时的电能完全转化成人或
物体的势能。
讲授新课
生活经验告诉我们，这些理想都不可能发生在
所有的能量利用过程中，能量损耗不可避免 。
能终会完全转变为内能，内能不可自发地转化为机
械能。
教科版物理九年级下册第11章教学课件：1能量守恒定律(共34张PPT)
一缕阳光
知识讲解 内能
烫手的暖气片
化学能
电池
知识讲解
光能和电能
化学能
闪电
各种各样的食物
皮球在空中运动；太阳内部的原子核在发生剧烈的变化；暖气片内的水中，大
量水分子在做无规则的热运动；电池一旦接入闭合回路，它内部的化学成分将持续
发生反应……运动形式的多样性，对应着能量的多样性。
强化训练
分析下列各物体具有什么形式的能： （1）汹涌澎湃的钱江大潮具有____动_____能。 （2）被卷紧的钟表发条具有__弹__性__势___能。 （3）商店橱窗里展示着的干电池具有___化__学_____能。 （4）正在空中盘旋的飞机具有____动__能__和__重__力__势____能。 （5）夜间街道两边的霓虹灯光具有___光____能。
学习目标
1
认识物体具有的能量形式，知道不同的运动形式对应不同的能量。
2
知道不同形式的能量之间的转化。
3
理解能量转化与守恒定律，知道它是一个普遍规律。
4
知道“永动机”是不可能实现的。
知识讲解
一、形形色色的能量
讨论交流 物体具有的能量 你能说出下图中这些物体具有的是什么能量吗？
机械能
光能
在空中运动的足球
1.一种能增加，总伴随着另一种形式能减少或者另一物体转移而来; 2.该定律是大量实验事实得出，是人们对自然现象长期观察和研究的科学 总结。所有能量转化和转移过程，都遵守能量守恒定律。 3.能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，是人们认识自 然和改造自然的重要科学依据。
4.与机械能守恒的区别： （1）机械能守恒：有条件，机械能无损失 或补充； （2）能量守恒：无条件；
永康市第一中学九年级物理下册 第十一章 物理学与能源技术第4节 核能教案教科版
B．改变开关S的位置，再次测量a、b、c三处的电流
C．将图中两只灯泡位置对调，再次测量a、b、c三处的电流
D．换用不同规格的灯泡，再次测量a、b、c三处的电流
【答案】D
【解析】在探究串联电路中电流规律的过程中，为了避免使用存在偶然性，使实验பைடு நூலகம்论具有普遍性，要选用不同规格的灯泡重复测量三次以上。所以D选项正确。
两个城市毁坏程度达60%～80%.
师 : 我国用了短短4年时间完成了原子弹的研制工作 , 并于1964年10月16日成功地爆炸了第一颗原子弹.1967年6月17日又成功地爆炸了第一颗氢弹 , 完成了其他国家要十几年或几十年才能完成的工作.
师 : 原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威力呢 ？
生 : 因为原子弹和氢弹都利用了核能.
师 : 铀-235只有在中子的轰击下才能发生裂变 , 放出核能 , 那么是不是要不断地从外界提供中子 , 才能维持铀核的不断裂变呢 ？
学生活动 :用火柴模拟链式反映(详见教材50页图11-4-3).
师介绍 :科学家们从实验中发现 , 铀-235核在受到中子的轰击后 , 裂变成2个差不多大小的新粒子的同时 , 还释放出2～3个新中子 , 这2～3个中子又去轰击其他铀-235核 , 引起2～3个新的铀核裂变 , 又各放出2～3个中子 , 这些中子又去轰击更多的铀核发生裂变……随着一个铀核裂变的发生 , 会引起越来越多的铀核发生裂变.这样 , 裂变就不断地自行持续下去 , 这种现象叫做链式反映.
3.自然界中 , 太阳内部的温度高达1000万摄氏度以上 , 在那里就进行着大规模的聚变反映.太阳辐射出的光和热 , 正是由聚变反映释放的核能转化而来的.可以说 , 地球上的生物每天都享用着聚变释放出的能量.
能源物理学与能源技术
能源物理学与能源技术能源是人类社会发展的基础，而能源物理学则是能源技术发展的理论基础。
能源物理学是一门研究能源本质、能源产生、输送、储存和利用的学科，它是研究能量传递和转换的基础。
而能源技术则是指利用各种手段将能源转化为有用的能量形式，以满足人类生产和生活的需要。
本文将从能源物理学和能源技术的角度出发，探讨能源领域的前沿动态和未来发展趋势。
一、能源物理学的研究方向能源物理学主要研究三方面问题：一是能源种类，二是能量转化，三是能源损失。
(1) 能源种类目前，人类使用的能源主要分为化石能源和可再生能源两大类。
化石能源包括煤、油、天然气等，是由数百万年前死去的生物遗体形成的。
可再生能源则是指太阳能、风能、水能、地热等，是自然界不断更新并可持续利用的能源。
能源物理学的一个重要研究方向是如何高效、清洁地利用这些能源。
(2) 能量转化能量转化是能源物理学的另一个重要研究方向。
目前，人类利用能源主要通过热、电、力、化学等多种方式进行能量转化。
比如，化石能源燃烧产生热能，热能再通过发电机转化为电能；太阳能则可以通过电池板转化为电能。
能量转化的过程中需要研究能量传递、能量转换效率以及能量转化后剩余能量的利用等问题。
(3) 能源损失能源损失是人类能源利用领域中普遍存在的问题。
能源损失包括热损失、光损失、运输损失等。
为了尽可能利用能源，能源物理学需要研究如何减少能源损失，提高能源利用效率。
二、能源技术的发展趋势随着环保意识不断提高，人类对于高效、清洁能源技术的需求日益强烈。
未来的能源技术将越来越关注以下几个方向：(1) 多元化能源结构随着化石能源的逐渐枯竭，未来可再生能源将成为主要的能源来源。
未来的能源技术将更加关注能源的多元化结构，包括将太阳能、风能、水能、地热等多种可再生能源结合起来利用，加快新能源技术的研发和应用。
(2) 智能化能源网络未来的能源网络将趋于智能化。
智能化能源网络将通过各种传感器、计算机等技术实现能源信息的集中管理，通过人工智能等技术自动优化能源生产、输送和使用的过程，实现能源的高效利用和节能减排。
物理与新能源
物理与新能源物理与新能源是紧密相关的领域，物理学的研究与应用可以推动新能源的发展和利用。
物理学通过对能量和物质的研究，为新能源技术的开发和实践提供了理论依据和技术支持。
下面就物理学与新能源的关系展开讨论。
首先，物理学为新能源技术提供了理论基础。
在研究和利用新能源的过程中，物理学界多位科学家通过实验和理论计算，解决了许多关键问题。
例如，太阳能电池的发明离不开对光的电学性质和光电效应的深入研究，物理学家利用量子力学的理论计算，揭示了太阳能电池中光子与电子之间的相互作用机制，为太阳能的转化和利用提供了基础。
另外，核能的开发也是物理学研究的重要方向，物理学家通过对核反应和放射性衰变的研究，为核能的利用提供了理论支持，为人类解决能源问题提供了一种可行的选择。
其次，物理学为新能源技术的应用提供了技术支持。
物理学的实验手段和仪器设备的发展，为新能源技术的研究和应用提供了强大的支持。
例如，物理学家利用扫描隧道显微镜等仪器设备，对材料的微观结构和性质进行研究，为新型材料的开发和应用提供了技术支持。
另外，物理学还发展了一系列测量技术和检测方法，如能谱技术和光谱技术等，这为新能源技术的研究和实践提供了重要的技术手段。
通过物理学的技术支持，新能源技术的研究和应用取得了长足的进步。
再次，物理学在新能源领域的研究中探索了许多新的物理现象和规律。
新能源的开发和利用过程中，物理学家们发现了许多新的现象和规律，这些发现不仅推动了物理学的发展，也为新能源技术的创新提供了新的思路。
例如，量子力学的研究揭示了微观领域的奇妙世界，物理学家们发现了许多量子效应和新型材料的特性，这为新能源技术的研究和应用提供了重要的基础。
另外，研究发现的新现象和规律，如热力学、光学和电磁学等领域的发现，也为新能源技术的研发提供了理论基础和技术参考。
综上所述，物理学与新能源的关系非常密切。
物理学为新能源技术的研究和应用提供了理论基础和技术支持，揭示了许多新的物理现象和规律。
2023九年级物理下册第十一章物理学与能源技术11.4核能教案(新版)教科版
学生在小组讨论、互动探究等环节中，培养了合作精神和沟通能力，学会了倾听他人观点，表达自己的看法。同时，学生通过预习、课堂学习、巩固练习等环节，掌握了有效的学习方法，提高了自主学习能力。
3.情感态度与价值观：
学生对核能产生了浓厚的兴趣，认识到核能在现代能源体系中的重要地位和作用。同时，学生关注核能安全与环保问题，形成了正确的能源观念，增强了社会责任感和环保意识。
5.针对难点问题，设置课后探究任务，鼓励学生主动查阅资料，培养学生的自主学习能力。
教学方法与手段
教学方法：
1.讲授法：通过生动的语言和形象的表达，对核能的基本概念、释放原理和发电过程进行讲解，使学生形成清晰的知识框架。
2.讨论法：针对核能安全与环保问题，组织学生进行小组讨论，鼓励发表观点，培养学生的思辨能力和批判性思维。
3.核能安全与环保问题的深入理解。
解决办法与突破策略：
1.采用动画、图示等直观教具，帮助学生形象地理解核能释放原理和发电过程。
2.设计课堂实验或模拟实验，让学生亲身体验核能转换过程，加深对重点知识的掌握。
3.通过案例分析和小组讨论，引导学生关注核能安全与环保问题，提高分析问题的能力。
4.结合时事新闻、科普视频等多媒体资源，拓展学生视野，激发学习兴趣，降低学习难度。
这些核心素养目标与新课标要求相符，旨在全面提升学生的物理学科素养，为学生的全面发展奠定基础。
重点难点及解决办法
重点：
1.核能的基本概念及其释放原理。
2.核能发电过程及其在能源领域的应用。
3.核能安全与环保问题的认识。
难点：
1.核能释放原理中涉及的反应方程和能量转换过程。
2.核能发电中涉及的热交换、发电机原理等工程技术问题。
综合解析教科版九年级物理下册第十一章物理学与能源技术同步练习练习题
教科版九年级物理下册第十一章物理学与能源技术同步练习考试时间：90分钟；命题人：物理教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是（）A．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年B．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止C．出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进D．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面2、图是核电站工作情况的方框图，关于方框图中各装置的能量转化，下列说法正确的是（）A．核反应堆将核能转化为电能B．蒸汽轮机将机械能转化为内能C．发电机将机械能转化为电能D．各种用电器只能将电能转化为内能3、关于能量的转化与守恒，下列说法中正确的是（）A．因为能量守恒，所以“永动机”是可以制成的B．太阳能路灯可以直接将太阳能转化成电能C．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性D．由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机4、关于信息的传递和能源的利用，下列说法中不正确的是（）A．“北斗”导航是利用电磁波进行定位和导航的B．手机只能接收电磁波，不能发射电磁波C．人类认识到能量的转化具有方向性，所以必须节约能源D．化石能源蕴藏量有限，因此未来理想能源是太阳能、水能和风能等可再生能源5、关于信息的传递和能源，下列说法中正确的是（）A．电能是广泛使用的一次能源B．手机通信是利用电磁波来传递信息的C．北斗卫星是利用超声波来进行定位的D．因为能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之不尽，用之不竭”的6、下列现象中涉及到的能量转化过程不正确的是（）A．摩擦生热是将机械能转化为内能B．给电动车充电是将化学能转化为电能C．火箭升空是内能转化为机械能D．酒精燃烧是化学能转化为内能、光能7、关于图所示的四幅图，下列说法中正确的是（）A．甲图，软木塞飞出时，管内气体的内能转化为软木塞的机械能B．乙图，工人锯木头，是通过热传递使木头的内能改变C．丙图，迅速下压活塞，是通过热传递改变筒内空气的内能D．丁图，冬天我们使用暖水袋取暖是通过做功的方式实现的8、如图所示，是我校新安装的太阳能路灯，关于太阳能路灯，下列表述不正确的是（）A．太阳能电池板将太阳能转化为电能B．灯泡将电能转化为光能C．蓄电池白天将化学能转化为电能D．在使用太阳能路灯整过过程中，能量是守恒的9、下列各图所列举的事例中，能量转化不属于将机械能转化为内能的是（）A．对试管加热，管内水温升高B．冬天搓手，手会变暖C．从滑梯滑下，臀部发热D．迅速压下活塞，筒内气温升高10、2020年，河南省开展氢燃料电池汽车示范推广。
教科版九年级上册物理能量守恒定律课件
通信
餐饮
交通
空调、冷藏
电能
洗衣、除 尘、健身
照明
娱乐
3.观察下图说出
能量来源
辐射到地球的太阳总功率1.7×1017W
通过上图可以发现，我们生产、生活中利用的 能量追根溯源，大都来自太阳。太阳的辐射，向地 球传递了巨大的能量。
三 能量守恒定律
我们在力学部分已知道，在只有重力或弹力 对物体做功的条件下 (或者不受其他外力的作用 下），物体的动能和势能（包括重力势能和弹性 势能）发生相互转化，机械能守恒。
►A man is not old as long as he is seeking something. A man is not old until regrets take the place of dreams. 只要一个人还有追求，他就没有老。直到后悔取代了梦想，一个人才 算老。 ►Bad times make a good man. 艰难困苦出能人。 ►Life is a path winding in the mountain, bumpy and zigzagging. 生活是蜿蜒在山中的小径，坎坷不平。
►If I had not been born Napoleon, I would have liked to have been born Alexander. 如果今天我不是拿破仑的话，我想成为亚历山大。
►Never underestimate your power to change yourself! 永远不要低估你改变自我的能力！
形形色色的能量
能
量
不同形式能量的转化
守
恒 定
能量守恒定律
律
永动机是不可能实现的
1. 下列说法中正确的是（ C ） A.冬天对着手哈气，手变暖是机械能转化为内能 B.用酒精灯给水加热，是机械能转化为内能 C.高速行驶的汽车爆胎是很危险的，从能量角度来看， 是机械能与内能的相互转化 D.滑冰时冰刀与冰之间相互摩擦，出现一道痕迹，是 内能转化为机械能
2019年初中九年级下册物理第十一章 物理学与能源技术1 能量的守恒定律教科版知识点练习一百
2019年初中九年级下册物理第十一章物理学与能源技术1 能量的守恒定律教科版知识点练习一百➢第1题【单选题】“永动机”至今没有创造成功，其原因是( )A、科学技术还不够先进B、机器不能对外输出能量C、违背了能量守恒定律D、机器只能转移能量，不能转化能量【答案】：【解析】：➢第2题【单选题】如图所示，从斜面上滚下的小球能推动平面上的木块前进一段距离，最后小球和木块都静止．对此现象，下列说法中正确的是( )A、小球和木块的机械能都消失了B、小球的机械能转移到木块上，但机械能的总量保持不变C、小球和木块的机械能转化成其他形式的能量（如内能等），但能的总量保持不变D、以上说法都不对【答案】：【解析】：➢第3题【单选题】下列说法正确的是( )A、能量是守恒的，所以无须节约能源B、物体的温度越高，含有的热量越多C、热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反D、相同质量的0℃的水比0℃的冰内能少【答案】：【解析】：➢第4题【单选题】下列关于能量的转化和守恒的说法,正确的是( )A、柴油机的压缩冲程将机械能转化为内能B、火力发电厂主要把煤的化学能直接转化为电能C、由能量守恒定律可知,永动机总有一天可以制造成功D、由能量守恒定律可知,只要尽可能减小绳子与滑轮之间摩擦,滑轮组的机械效率可能会达到100%【答案】：【解析】：➢第5题【单选题】根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是( )A、出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进B、电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止C、两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面D、孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年【答案】：【解析】：➢第6题【单选题】根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是( )A、随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的B、两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面C、电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去D、出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动【答案】：【解析】：➢第7题【单选题】下列说法正确的是( )A、家庭电路中漏电保护器开关突然断开，一定是电路中用电器总功率过大B、微波通信、卫星通信、光纤通信都是靠电磁波传递信息的C、使用煤炭、石油和利用太阳能都会造成空气污染D、摩擦生热过程中不遵循能量守恒定律【答案】：【解析】：➢第8题【单选题】如图，小华坐在充满空气的房间里，突然这些空气自行聚拢到某一个角落，使人窒息．关于这个情境下列说法合理的是( )A、它违反了能量守恒定律，但可能发生B、它不违反能量守恒定律，但不可能发生C、它违反了能量守恒定律，但不可能发生D、它不违反能量守恒定律，但可能发生【答案】：【解析】：➢第9题【单选题】下列有关能量转化和守恒的说法正确的是( )A、用电器通电工作时,将其他形式的能转化为电能B、某种化学反应是放热反应,该反应将内能转化为化学能C、光电池板是把光能转化为电能D、植物光合作用合成有机物,说明能量可以创生【答案】：【解析】：➢第10题【单选题】能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会由一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体．能源危机产生的根本原因是( )A、能量的转移和转化遵循能量守恒定律B、人们在能量的转化或转移中利用能量C、经转移或转化过程可利用的能量增加D、能量的转移和转化有方向性【答案】：【解析】：➢第11题【单选题】下列关于能量的说法不正确的是( )A、对物体做功，物体内能增大，这一过程属于能量的转化B、在平直的马路上骑自行车，不踩脚踏板，自行车会停下来，说明能量会自行消失C、热传递的过程中热量只能从高温物体转移到低温物体，说明能量转移是有方向的D、汽油机工作时效率比蒸汽机要高许多，但其能量利用率仍然很低【答案】：【解析】：➢第12题【单选题】根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是( )A、出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进B、两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面C、电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止D、孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年【答案】：【解析】：➢第13题【单选题】关于能量守恒定律，下列说法中正确的是( )A、在科学技术日常生活中都适用B、只在物理和化学等学科问题中适用C、由于能量守恒，理论上可以有永动机D、由于能量守恒，热机的效率可以达到100%【答案】：【解析】：➢第14题【单选题】下列说法中，符合能量转化和守恒的是( )A、用电器通电工作时，将其它形式的能转化为电能B、氢氧化钠固体溶解于水放出热量，该变化将化学能转化为内能C、细胞通过有氧呼吸获得能量，说明能量可以创生D、汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能【答案】：【解析】：➢第15题【单选题】关于能量和能源，下列说法中正确的是( )A、能量在转化和转移过程中，其总量有可能增加B、能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少C、能量在转化和转移过程中，总量保持不变，故节约能源没有必要D、能量在转化和转移具有方向性，且现在可以用能源有限，故必须节约能源【答案】：【解析】：➢第16题【单选题】根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是( )A、出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进B、孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年C、两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面D、电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止【答案】：【解析】：➢第17题【单选题】学习了“能量的转化和守恒”的知识后，同学们提出了下面的一些关于利用和开发能源的建议，其中不可行的是( )A、我国煤炭资源丰富，应研究并采用如何让燃料充分燃烧，以减少热量损失的措施B、电力部门应加快进行将内能直接转化为电能的研究，以减少内能在多次转化过程中的损失C、我国应进一步开发利用江河水利资源D、随着资源的不断消耗，应研究出一种既可以不消耗或少消耗能量，又能不断对外多做功的机器【答案】：【解析】：➢第18题【单选题】能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会由一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体．能源危机产生的根本原因是( )A、能量的转移和转化遵循能量守恒定律B、人们在能量的转化或转移中利用能量C、经转移或转化过程可利用的能量增加D、能量的转移和转化具有方向性【答案】：【解析】：➢第19题【单选题】根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是( )A、出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进B、电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止C、孤岛上被人们遗忘的一只机械表，表针可以一直默默地走下去D、两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面【答案】：【解析】：➢第20题【单选题】关于物理定律、规律表述不正确的是( )A、导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比B、电流通过导体产生的热量跟电流成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比C、能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变D、串联电路中的电流处处相等；串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和【答案】：【解析】：➢第21题【填空题】请阅读下面的介绍，回答相关问题焦耳是一位伟大的物理学家，他成功地发现了焦耳定律，测出了热功当量…．但他在探索科学真理的道路上，也走过弯路．年轻的时候，焦耳也和许多人一样设想制作一种“永动机”——不需要给它提供任何动力（即不消耗任何能源）就能自动工作起来的机械装置．他曾通宵达旦地冥思苦想，不断地设计、制作，但没有一次是成功的．接连的失败引起了焦耳的深思，他没有像有些人那样“知迷不悟”，而是反思原来的设想，重新确定新的探究课题．经过不懈的努力，他终于在新的研究领域中取得了成功，发现了科学真理．“永动机”制造一直失败的原因是：______．你从焦耳科学探究的历程中得到的启示是：______．【答案】：【解析】：➢第22题【填空题】汽车刹车时，由于摩擦，汽车的动能转化为地面、空气的______能，所有能量转化的过程，都服从______定律。
2017-2018学年教科版九年级下册物理 第十一章 物理学与能源技术
2019-2019学年教科版九年级下册物理第十一章物理学与能源技术一、单选题（共10题；共20分）1.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2.下列说法错误的是（）A. 电池充电, 电能转化为化学能B. 汽油机工作过程中, 内能转化为机械能C. 用热水袋取暖, 内能发生了转移D. 暖瓶塞被热气弹开, 机械能转化为内能3.下列现象与对应的能量转化错误的是: （）A. 火车过后, 铁轨发热是机械能转化为内能B. 电熨斗通电发热是内能转化为电能C. 太阳光使黑塑料袋内水发热是光能转化为内能D. 生石灰加水发热是化学能转化为内能4.关于核能及其利用, 下列说法中不正确的是（）A. 核能属于不可再生能源B. 核能属于一次能源C. 核能是指原子核发生分裂或聚合时所释放的能量D. 核电站是利用原子核聚变所释放的能量来发电5.以下能源属于可再生能源的是（）A. 风能B. 石油C. 煤D. 核能6.太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一, 关于太阳能的利用, 下列说法正确的是（）A. 图甲中, 绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能B. 图乙中, 太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能C. 图丙中, 太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能D. 图丁中, 首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能7.关于能量转化的说法, 不正确的是（）A. 用锤子砸石头, 石头发热﹣﹣机械能转化为内能B. 将金属片插入西红柿做成水果电池向外供电﹣﹣电能转化为化学能C. 电饭锅工作﹣﹣电能转化为内能D. 电风扇工作﹣﹣电能转化为机械能8.我市地处沿海, 能源丰富, 下列能源中属于不可再生能源的是（）A. 风能B. 石油C. 太阳能D. 潮汐能9.下列关于能源、能量转化及其获取的说法正确的是（）A. 化石能源是可再生能源B. 能量在转化或转移的过程中遵守能量守恒定律C. 太阳能不是清洁能源D. 核能只能通过重核裂变获取10.关于信息和能源, 下列说法中正确的是（）A. 利用声波和电磁波传递信息都需要介质B. 核能和化石能源均属于不可再生能源C. 光纤通信利用电信号传递信息D. 目前核电站都是通过聚变反应来利用核能的二、多选题（共2题；共6分）11.关于能源、信息和材料, 下列说法不正确的是（）A. 核能是可再生能源B. 移动通信是利用微波传递信号的C. 光导纤维是利用超声波来传递信息的D. 光电池和VCD光碟都应用了磁性材料12.下列现象中能的转化分析正确的是（）A. 摩擦生热是将机械能转化为内能B. 水电站里水轮机带动发电机是机械能转化为电能C. 给蓄电池充电是将化学能转化为电能D. 植物吸收太阳光进行光合作用是将光能转化为内能三、填空题（共4题；共9分）13.天燃气是一种清洁燃料, 我国很多城市公交车和出租车已使用天燃气来代替柴油或汽油. 天燃气是________ （选填“可再生”或“不可再生”）能源, 它燃烧时释放的化学能转化为汽车的________ 能. 已知天燃气的热值为7×107J/m3 , 某汽车消耗2L天燃气说释放的热量为________ J（假设天燃气完全燃烧）.14.核电站的核心设备是 ________, 设备内发生的 ________反应是可以控制的.15.在我国核工业创建60周年之际, 习近平指出, 核工业是高科技战略产业, 是国家安全的重要基石. 目前的核电站是利用原子________ （填“核聚变”或“核裂变”）释放的能量工作的, 该能源属于________（填“可”或“不可”）再生能源.16.世界上很多发明都是受到生活现象的启发而蒙生的创意, 比如：蒸汽机和汽油机, 它们工作时, 能的转化过程是________ ．图中________ 是汽油机的工作原理图．四、解答题（共1题；共5分）17.美国匹兹堡大学设计了一个热量收集系统, 该系统将学生和教师释放的热能、电灯、厨房以及从窗外射入的阳光等所产生的热量, 统统收集到一个中央设备中, 再由地下的管道重新分散. 据说, 此系统在寒冷的冬季, 可以供学校的10座大楼取暖之用. 其实, 这一系统完全可以具有双重用途, 即使在炎热的夏季, 还可以当做制冷设备使用, 从而使大楼中的环境非常舒适. 通过上面的消息, 你还可以联想到周围环境中或大自然中可以利用的其他能源吗？五、综合题（共1题；共10分）18.一火力发电站, 每年约用煤3.0×105t, 能源利用率为30%, 后来在火力发电的同时利用废气进行供热, 将其改建成热电站, 使得能源的利用率提高到50%, 若电厂年用煤量仍然是3.0×105 t.（1）若不改建, 要得到同样多的供利用的能量, 要耗煤多少万吨？（2）改进后, 相当于节约了多少万吨煤？答案解析部分一、单选题1.【答案】B【解析】【解答】解: 原子弹及核电站都是利用了重核的裂变, 但原子弹是让核能瞬间释放, 不加以控制, 而核电站通过吸收中子而控制反应速度, 从而使能量缓慢释放；AB.原子弹和核电站都是利用的核裂变, 故A错误, B正确；C.原子弹是利用的核裂变, 在反应过程中不加控制让能量瞬间释放, 故C错误；D.核电站通过对中子的控制来控制裂变的链式发应速度, 故D错误.故选B.【分析】原子弹及核电站都是利用了原子核的裂变释放能量, 只不过原子弹对于裂变的速度不加控制, 而核电站是控制裂变的速度让能量得以缓慢释放.2.【答案】D【解析】【解答】A.电池充电时, 将电能转化为了化学能, 故A正确；B.汽油机工作时, 是将内能转化为机械能的过程, 故B正确；C.用热水袋取暖, 热量从热水袋转移到人身上, 即内能发生了转移, 故C正确；D.暖瓶塞被热气弹开, 是热气的内能转化为了瓶塞的机械能, 故D错误. 故选D【分析】分析能量转化时, 就看什么能量减少了, 什么能量增加, 总是减少的能量转化为增加的能量. 结合实例, 明确转化过程中能量的变化情况, 可做出判断.3.【答案】B【解析】【解答】火车过后, 铁轨与火车摩擦发热是机械能转化为内能, A不符合题意；电熨斗通电发热是电能转化为内能, B符合题意；太阳光使黑塑料袋内水发热内能增加, 是光能转化为内能, C不符合题意；生石灰加水发热是通过化反应将化学能转化为内能, D不符合题意.故答案为: B.【分析】（1）机械能与内能可相互转化；（2）电熨斗工作时, 消耗电能, 获得内能；（3）太阳光使黑塑料袋内水发热, 温度升高, 内能增大；（4）生石灰与水发生化学反应, 放出热量.4.【答案】D【解析】【解答】解: A.核能属于不可再生能源, A叙述正确；B.核能属于一次能源, B叙述正确；C.核能是重核裂变或轻核聚变所产生的能量, C叙述正确；D.核电站是利用原子核裂变所释放的能量来发电, D叙述错误, 符合题意要求.故选D.【分析】能源按照能否从自然界得到补充分为可再生能源和不可再生能源. 核电站就是利用原子核的裂变产生的能量来发电的.5.【答案】A【解析】【分析】像风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源.【解答】煤、石油、核能是不可再生能源的, 风能是可再生能源.故选A.【点评】本题主要考查学生对: 能源的分类, 以及可再生能源特点的了解和掌握.6.【答案】A【解析】【解答】解: A.绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能, 储存在植物体内, 故A正确； B.太阳能热水器内的水从太阳吸收热量, 内能增加、温度升高, 是通过热传递的方式增加水的内能, 故B错误；C.太阳能信号灯先将太阳能先转化为电能, 再转化为光能, 故C错误；D.太阳能飞机是先将太阳能转化为电能, 再转化为机械能, 故D错误.故选A.【分析】太阳能的利用方式: 一是利用太阳能热水器给它里面的水等物质加热, 把太阳能转化为内能；二是利用光电转换装置, 把太阳能转化为电能；三是植物光合作用转化为化学能.7.【答案】B【解析】【解答】解: A.用锤子砸石头, 石头发热, 这一过程中, 将机械能转化为内能, 故A正确；B.将金属片插入西红柿做成水果电池向外供电这一过程中, 消耗了水果中的化学能, 转化为电能, 故B错误；C.电饭锅工作时, 将电能转化为内能, 故C正确；D.电风扇工作时, 主要将电能转化为机械能, 故D正确.故选B.【分析】判断能量的转化, 我们主要看它要消耗什么能量, 得到什么能量, 总是消耗的能量转化为得到的能量.8.【答案】B【解析】【解答】解: 现在人们可以通过使用可再生能源, 来实现对不可再生能源的保护, 例如使用风能、水能、潮汐能、太阳能等, 故ACD不符合题意；煤炭、石油、天然气都属于化石能源, 是不可再生能源, 故B正确.故选B.【分析】不可再生能源是指短时间之内无法再生的资源, 它的总量是有限的, 所以要避免过度开采. 常见的煤炭、石油、天然气都是不可再生能源.9.【答案】B【解析】【解答】解:A.化石能源指的是亿万年前的大量生物经过地壳变化, 被埋藏在地下, 受地层压力和温度的影响, 缓慢地形成的可以燃烧的矿物质, 在短时间内不能再生, 是不可再生能源, 故A错误；B.在能的转化和转移的过程中, 能量的总量保持不变, 这就是能量守恒定律, 故B正确；C.太阳能可以直接被人类获取使用, 属于清洁能源, 故C错误；D.获得核能的方式有核裂变和核聚变, 故D错误.故选B.【分析】（1）能从自然界源源不断获得或可重复利用的能源是可再生能源；不能从自然界源源不断获得或不可重复利用的能源是不可再生能源；（3）所谓清洁能源是指污染环境少的可再生能源, 且大多数为一次能源, 包括太阳能、风能、水能、海洋能、生物能、地热能等等. 只有少数二次能源, 如氢能等；（2）能量守恒定律: 能既不会消灭, 也不会创生, 它只会从一种形式转化为另一种形式, 或者从一个物体转移到另一个物体上, 在转移和转化过程中, 能的总量保持不变；（4）核能是由原子核裂变和聚变形成的.10.【答案】B【解析】【解答】A.声波传递需要介质, 电磁波传播不需要介质. 此选项错误；B.核能和化石能源都属于不是可再生能源. 此选项正确；C.光纤通信是利用激光传递信息的, 不是应用电信号. 此选项错误；D.核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的. 此选项错误.故选B.【分析】①声音传播需要介质, 电磁波传播不需要介质；②光导纤维是利用激光的反射传递信息的；③煤、石油、天然气和核能属于不可再生能源；④核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的. 核电站的核心设备是核反应堆, 核反应堆是通过可控裂变（链式反应）释放能量的.二、多选题11.【答案】A,C,D【解析】【解答】解:A.核能是不可再生能源, 不合题意；故A错误；B.移动通信是利用电磁波中的微波频段传递信号的. 故B正确；C.光导纤维是利用激光传递信息的, 不是应用超声波. 故C错误；D.光伏电池是一种在光的照射下产生电能的半导体元件, VCD光碟是近代发展起来不同于磁性载体的光学存储介质. 故D错误.故选ACD.【分析】①核能不能短期内从自然界得到补充, 是不可再生能源；②移动电话用电磁波来传递信息.③光导纤维是利用激光的反射传递信息的；④光伏电池是半导体材料制成的, VCD光碟是光学存储介质移动通信利用微波传递信号.12.【答案】AB【解析】【解答】解: A.摩擦生热是通过做功将机械能转化为内能, 故A正确；B.水电站里水轮机带动发电机发电, 消耗的是机械能转化为电能, 故B正确；C.蓄电池充电时相当于用电器, 是将电能转化为化学能, 故C错误；D.植物吸收太阳光进行光合作用, 是光能转化为化学能, 储存在植物体内, 故D错误.故选AB.【分析】判断能量的转化, 我们主要看它要消耗什么能量, 得到什么能量, 总是消耗的能量转化为得到的能量.三、填空题13.【答案】不可再生；机械； 1.4×105【解析】【解答】解:（1）像化石能源（煤、石油、天然气）、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；（2）汽车的内燃机可以将天然气燃烧时释放的内能转化为汽车的机械能；（3）消耗2L天燃气释放的热量:Q=qV=7×107J/m3×2×10﹣3m3=1.4×105 J.故答案为: 不可再生；机械；1.4×105 .【分析】（1）从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源. 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；（2）内燃机可以把燃料燃烧释放的内能转化为机械能；（3）根据Q=qV计算出天然气燃烧放出的热量.14.【答案】核反应堆；链式【解析】【解答】解: 在核电站中, 其核心设备是核反应堆, 核原料在其中发生可控的核裂变而释放出能量, 这一反应称为链式反应, 最终将核能转化为电能.故答案为: 核反应堆；链式.【分析】核能的利用有核裂变和核聚变, 核电站就是利用核反应堆中可控的核裂变时释放能量来工作的.15.【答案】核裂变；不可【解析】【解答】解: （1）目前核电站是利用核裂变释放的核能来发电的；（2）核能随着使用不断减少, 短时间内从自然界得不到补充, 因此属于不可再生能源. 故答案为: 核裂变；不可.【分析】（1）核裂变和核聚变都能释放能量, 对于核裂变是可控的, 如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的, 对于核聚变过程不可控, 如氢弹爆炸就是利用核聚变释放能量；（2）从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源. 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.16.【答案】内能转化为机械能；乙【解析】【解答】解: 蒸汽机和汽油机都属于热机, 是将内能转化为机械能的机器；由图甲可知, 燃料燃烧, 将燃料的化学能转化为水和水蒸气的内能, 从玻璃管口喷出的水蒸气驱动叶轮转动, 水蒸气会对叶轮做功, 将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能；此过程与蒸汽机的工作过程相似, 反映了蒸汽机的工作原理.在图乙中, 火焰使上方空气温度升高、上升, 热空气带动叶轮转动, 内能转化为机械能, 与汽油机的工作原理相同.故答案为: 内能转化为机械能；乙.【分析】将内能转化为机械能的机器叫热机, 蒸汽机和汽油机都属于热机, 分析图中装置能量转化过程回答.四、解答题17.【答案】答: 早操时同学们跑步的动能；家中做饭时散发的内能；河水的动能；风能等都可以设法利用. 【解析】【分析】我们周围有煤燃烧释放的内能, 人运动时的动能, 大自然中有河水的动能, 风能, 地热能等等．五、综合题18.【答案】（1）解: 设原来每年燃烧3.0×105t煤放出的能量为Q, 求出有效利用的能量30%Q；改建后得到有效利用的能量为50%Q, 若不改建, 要得到同样多的供利用的能量, 需要消耗煤的质量为:m= ×m前= ×3.0×105t=5×105t=50万吨；（2）解: 改进后, 节约煤的质量: △m=m﹣m前=5×105t﹣3.0×105t=2.0×105t=20万吨.【解析】【分析】设原来每年燃烧3.0×105t煤放出的能量为Q, 求出有效利用的能量30%Q；改建后得到有效利用的能量为50%Q, 根据关系式求出若不改建, 要得到同样多的供利用的能量, 要耗煤的质量, 进而求出节约煤的质量．。
物理学与新能源技术
摩尔定律 ：集成度（容量）每1、2、1.5年（65、97年、媒体）
翻一番，而价格保持不变甚至下降。
物理学与新能源技术
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大规模集成电路的集成度是微电子技术的重要标志； 单晶片的尺寸已经从原来的5英寸发展到了今天的8英寸、12 英寸。
3、向微米工艺的极限挑战
光刻技术
目前，由Intel为代表的多家公司正在开发“极
– 阴极(Cathode, K)：释放出电子流 – 屏极(Plate，P) ：吸引和收集阴极发射的电子 （集极） – 栅极(Gird, G)：控制电子流的流量
电子管的放大作用 直热式三极管灯丝（Filament）的制作材料
– 钨丝 – 钍钨合金 – 氧化硷土
物理学与新能源技术
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物理学与新能源技术
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三、集成电路
“集成电路”(Integrated Circuit，IC) 把由若干个晶体管、电阻、电容等器件组成的、 实现某种特定功能的电子线路，集中制造在一块 小小的半导体芯片上
集成度发展神速 1962：几个、 1965：近100个（IC ） 1967：100~1000个（中规模IC ） 1967-1973：1000—10000个（LSIC） 1978：达10万~100万个单元（VLSIC） 目前集成度已突破千万单元
端紫外”光刻技术，用氙灯将波长降至0.01微米；
IBM则致力于0.005微米波长的X射线光刻技术研究
工作。
物理学与新能源技术
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二、基本元件结构
电子管 晶体管 场效应管（厚膜） 薄膜晶体管
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1．电子管
电子管又称“真空管”（Vacuum Tube） 电子管拥有三个最基本的极
电容等
教科版九年级物理测试卷：第十章 电磁波与信息技术和第十一章 物理学与能源技术(附参考答案)
第十章电磁波与信息技术第十一章物理学与能源技术第Ⅰ卷选择题(共42分)一、选择题(每小题3分，共45分)1．下列各种波中，不属于电磁波的是(C)A．微波B．短波C．声波D．长波2．关于电磁波及其应用，下列说法中，不正确的是(B)A．电磁波在真空中传播的速度与光速相同B．移动电话只能接收电磁波，不能发射电磁波C．用三颗地球同步卫星就可以实现全球通信D．无线电波中，长波的频率小于短波的频率3．互联网有很多用途，下列用途中不属于互联网络的是(A) A．可远距离运输货物B．可实现远程登录C．可进行电子会议D．用户间互发电子邮件或简报4．WiFi是一种可以将个人电脑、手机等终端设备以无线方式互相连接的技术，常见的连接方式是通过一个无线路由器来实现的。
以下有关说法正确的是(A)A．无线路由器是通过电磁波向四周有效范围内的终端传送信息的B．无线路由器是通过红外线向四周有效范围内的终端传送信息的C．无线路由器向四周传送信息的速度大于光速D．无线路由器向四周传送信息的速度小于光速5．科学家高锟由于在光纤领域的特殊贡献，获2009年诺贝尔物理学奖。
关于光纤通信，下列说法错误的是(A)A．在光纤中光波是经过多次折射向前传播的B．光纤通信中使用的“导线”是光导纤维C．光纤的能量损耗比一般通信电缆小得多D．采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息6．在日常生活中，当你打开或者关闭电灯时，你会从旁边工作着的电视机屏幕上看到一条水平线，或者从旁边的收音机中听到“喀喀”的杂音，出现这一现象的原因是(C)A．电流通断时开关中金属碰撞声的影响B．电路通断时交流电通过家庭电路对收音机或电视机的影响C．电流通断时发出的电磁波被收音机、电视机接收到而产生的D．以上原因都不对7．目前卫星通信是利用与地球同步运行的卫星，作为微波通信的中继站(信号的中转)，实现全球的通信，也就是让卫星收发的电磁波覆盖整个地球，则至少需要的卫星数量是(B)A．2颗B．3颗C．4颗D．5颗8．某同学有一台收音机，经过观察他发现收音机上标有“FM－88～108MHz”的字样，经过询问老师，他知道了“FM”表示调频立体声，下面是他关于该波段波长的几种说法，你认为正确的是(B) A．3.41m～2.9mB．3.41m～2.8mC．0.29m～3.6mD．0.28m～3.6m9．如图所示的是1990年和2050年世界各类能源在消耗总量中所占的比例。
常德市六月上旬九年级物理下册 第十一章 物理学与能源技术 2 能量转化的方向性和效率教案 教科版
2. 能量转化的方向性和效率┃教学小结┃第三节内燃机(30分钟)一、选择题1.下图中的四个冲程不是按照热机正常工作的顺序排列的,你认为让汽车获得动力的冲程是( )2.用酒精灯给试管加热,如图所示,试管口软木塞冲出的过程中,下列说法正确的是( )A.水蒸气对软木塞做功,水蒸气内能增大B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能C.能量的转化与热机压缩冲程能量转化相同D.试管口的“白气”是水蒸气汽化形成的3.四冲程的汽油机一个工作循环中,对外做功的次数是( )A.3次B.2次C.1次D.4次4.汽车已走进很多现代家庭,如图为汽车的四冲程汽油机气缸的工作示意图,按吸气、压缩、做功、排气的顺序排列,下列排序正确的是( )A.乙丙甲丁B.甲丁乙丙C.丙乙甲丁D.丙丁甲乙5.当拖拉机的柴油机出现故障而使转速急剧增加,正常操作已经不能使它停转(这种故障叫“飞车”)时,下列应急措施中可行的是( )A.捂住进气口B.立即找一个隔热的东西捂住排气口C.脚踏刹车板,同时手拉制动器D.让它空转,等油全部耗完自动停下二、填空题6.内燃机有四个工作冲程,如图所示是内燃机的冲程,活塞下降时,燃气内能(选填“减少”或“增加”)。
7.汽油机的压缩冲程中,气缸内汽油和空气混合物的压强,温度。
8.在热机里,通常汽油机的效率比柴油机的效率要(选填“高”或“低”);飞机通常用汽油机是因为;一些重型运输工具,如轮船、火车、大型载重汽车的内燃机使用的是。
三、简答题9.在公路上有一辆小汽车和一台拖拉机发生故障,经检查都是因为蓄电池坏了,不能启动。
有人认为,只要把它们推动以后,汽车和拖拉机都能正常启动,这种说法对吗?为什么?四、实验探究题10.如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图。
由图可知:(1)这种内燃机是机。
(2)它表示的是冲程。
(3)在这个冲程中能转化为能。
(4)完成这一冲程,曲轴和飞轮转转。
(5)内燃机铭牌上标注1 800 r/min字样,则它正常工作时1 s对外做功次。
物理学与新能源技术
新能源技术的定义
利用可再生 资源
例如太阳能、风 能等
重要手段
推动绿色发展
解决能源短 缺和环境问
题
减少对传统能源 依赖
物理学在新能源技术中的应用
光电效应
推动太阳能电池 发展
地热能利用
推动地热能技术 发展
风能技术
提高风力发电效 率
新能源技术的发 展趋势ห้องสมุดไป่ตู้
新能源技术正逐渐成 为替代传统能源的主 要选择，将减少对传 统能源的依赖。不断 创新的新能源技术将 推动能源产业的转型 升级，助力环保和可 持续发展。
● 03
第3章 风能发电技术
风能发电原理
风能发电是利用风能 转换为电能的技术。 风能发电机通过叶片 受风驱动，驱动发电 机发电。风能发电技 术具有广泛分布、环 境友好、无污染等优 点。
风力发电机类型
水平轴风力 发电机
结构简单，效率 高
风电场组成
由多台风力发电 机组成
垂直轴风力 发电机
适应性更广
通过热泵、地源 热能井等方式利
用地热资源
地热能在发电中的应用
01 地热发电过程
通过地热资源产生蒸汽驱动发电机发电
02 稳定可靠
具有连续性强的特点
03
地热能利用技术发展趋势
提高资源利用效率
不断创新技术 普及推广应用
解决能源危机
推动环境保护 可持续发展
地热能在新能源技术中的地 位
地热能作为一种清洁、可再生的能源，在新能源 技术领域具有重要地位。随着地热能利用技术的 不断发展，地热资源的利用效率将不断提高，为 解决能源危机和环境问题提供了有力支持。
总结回顾
物理学与新 能源技术密
不可分
九年级物理下册第十一章物理学与能源技术1能量守恒定律教案新版
九年级物理下册第十一章物理学与能源技术1能量守恒定律教案新版1.能量守恒定律教学目标知识要点1.形形色色的能量课标要求了解各种不同形式的能，知道能量是一个重要的物理量2.不同形式能量的相互转化知道各种不同形式的能量之间的相互转化3.能量守恒定律4.永动机是不可能实现的解释实际问题教学过程情景导入展示课件：五一期间，我们将去公园放松，秋千图片是其中一项。
如果我们不加外力，摆动时就会停止。
为什么？那么我们怎样才能让秋千越来越高呢？从学生的交流和讨论中引入新课程。
理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散知道永动机违背能量守恒定律，能用能量守恒的观点分析、合作调查探究点一形形色色的能量展示教材图11-1-1，让学生观察并寻找能量的足迹，并思考：在这些过程中，什么形式的能量已经转变为什么形式的能量？他们遵循什么法律？对学生的回答给予肯定或者纠正。
老师：今天我们需要找出在能量不断转换和转移的过程中要遵循的规则。
学生观察并积极讨论。
指出了能量转换过程中各种形式的能量。
探究点二不同形式能量的相互转化1.能量是可以互相转化的。
举几个例子，例如：太阳能炊具将太阳能转化为水的内能；当人们踢足球时，自身储存的化学能通过人体所做的功转化为球的机械能，等等。
让学生回忆并给出一些例子。
2.能量可以转移。
举出一些例子，如：打台球时，两颗台球之间发生了动能的转移；人们通过热水袋取暖，就是热水的内能转移至人体。
要求学生回忆，并举出一些例子。
老师：那么，让我们根据你的理解来寻找能量的足迹吧！让学生以小组为单位，根据图11－1－2，开展“能源转化的识别”活动。
对于这个活动，教师可以在课前提供一个表格，以供各个小组填写。
让小组代表回答本小组的讨论结果，并进行总结：能量是可以在不同的物体之间转移的，也可以转化成其他不同的形式的能。
学生思考并回答。
学生们思考并给出一些例子。
学生以四个人为一个小组，讨论分析图11－1－2中各种能量的名称。
并分析其中的转化与转移过程。
物理学与能源转换技术
物理学与能源转换技术物理学是一门研究物质、能量以及它们之间相互关系的学科。
在现代科学和技术领域中，物理学的应用非常广泛，其中之一就是能源转换技术。
本文将讨论物理学在能源转换技术中的应用。
一、太阳能技术太阳能是一种清洁、可再生的能源来源。
物理学在太阳能技术方面发挥着重要作用。
太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，其工作原理基于光电效应。
光电效应是指当光照射到物质表面时，光子的能量被转化为电子的动能。
物理学家通过研究光电效应的机制，设计并改进太阳能电池，提高其转换效率。
二、风能技术风能是利用风的动能进行能源转换的技术。
风能发电机是一种常见的风能转换设备。
物理学在风能技术中起到了关键作用。
风能发电机的转子是通过叶片受到风的作用而转动，进而驱动发电机产生电能。
物理学家通过对风的运动和叶片受力的研究，优化设计风能发电机的叶片形状和转子结构，提高其转换效率。
三、核能技术核能是一种高效且广泛使用的能源形式。
核能转换技术依赖于对原子核的控制和利用。
物理学家在核能技术的研究中扮演着重要的角色。
核反应堆是核能转换的关键设施，物理学家通过研究核反应堆的物理原理和控制方式，确保核反应的安全和高效。
此外，物理学家还致力于核废料的储存和处理技术的研究，以保障核能的可持续发展。
四、燃料电池技术燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置。
燃料电池具有高效、低污染等特点，被认为是可持续发展能源的重要选择之一。
物理学在燃料电池技术中发挥着关键作用。
燃料电池的工作原理基于电化学反应，物理学家通过对电化学过程的研究，改进电极材料的性能，提高燃料电池的转换效率和稳定性。
五、地热能技术地热能是利用地球内部的热能进行能源转换的技术。
物理学在地热能技术中具有重要作用。
地热能的利用需要了解地球内部的热传导和地热储层的特性。
物理学家通过对热传导过程的研究，设计并改进地热能转换设备，提高地热能的利用效率。
六、能源存储技术能源存储技术是能源转换和利用的关键环节之一。
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第十一章物理学与能源技术第1节能量守恒定律一、形形色色的能量1、从八年级开始接触“能量”，你知道的能量形式有哪些？答：有机械能、内能、光能、声能、磁能、化学能、核能等多种形式。
二、不同形式能量的相互转化2、准备4个小实验：①来回迅速摩擦双手，手会感到热。
②黑袋内盛水，放在阳光下被照热。
③将连在小电扇上的太阳能电池对着阳光小电扇会转起来。
④用钢笔杆在头发上摩擦后能吸引小物体。
学生讨论指出上述四个小实验中能量的转化。
答：①中机械能转化为内能；②中光能转化为内能；③中太阳能转化为电能，电能再转化为动能；④中机械能转化为电能。
三、能量守恒定律3、能量互相转换时其量值不变，表明能量是不能被创造或消灭的，因此各种形式能的总量一定守恒，单一的某一种形式的能或几种能不一定守恒。
四、永动机是不可能实现的4、永动机是一类所谓不需外界输入能源、能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运动并且对外做功的机械。
永动机的失败，从反面证明了能量守恒定律的正确性。
例题：能量的转换是自然界普遍的现象。
下列关于能量转换的分析不正确的是（ B ）第2节能量转化的方向性和效率一、能量转换的方向性观察下列图片，回答下列问题：1、自然界中的能量不仅可以从一个物体转移到其他物体，而且在一定的条件下，不同形式的能量之间还可以相互转化。
图中，属于发生能量转移的是A，属于发生能量转化的是B、C、D、E、F。
2、图A中，高温火炉散发的热量供人取暖，炉火散失的能量不能自动聚集起来再利用；同理，图C中，由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的内能，这些消耗的能量不能再自动地汇集起来用来驱动汽车。
事实表明，能量的转化与转移具有方向性。
例题：1、各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是（ C ）①树林②太阳③燃煤电④空调A．①②③④B．②③④①C．②①③④D．①③④②2、若在一定时间内，太阳光辐射到太阳能电池板的能量为2.7×107J，这与完全燃烧多少千克的煤放出的热量相当？这些能量经转化后，可供功率为35W的路灯工作60h，那么该太阳能路灯的能量转化效率是多少？（煤的热值为3.0×107J/kg）解：（1）∵由题知，Q放=mq=2.7×107 J，∴需要完全燃烧煤的质量：m=Q放q=2.7×107 J3.0×107 J/kg=0.9 kg；（2）使用太阳能路灯的有用能量：W电=Pt=35 W×60×3 600 s=7.56×106 J，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量（总能量）W总=2.7×107 J，该太阳能路灯的能量转化效率：η=W电W总×100%=7.56×106 J2.7×107 J×100%=28%。
第3节能源石油是世界上许多国家的主要能源，盛产石油的中东国家是发达国家主要的石油供应国。
1973年，爆发了第四次中东战争。
由此引发了西方国家第一次石油危机。
1980年，中东两个石油大国伊朗和伊拉克之间爆发战争，两伊战争猛烈冲击世界石油市场，引发了第二次石油危机。
两次石油危机在全球范围内引起了人们对能源问题的思考。
一、能源的分类1、当今世界的主要能源是什么？答：煤、石油、天然气。
2、凡是能够提供能量的物质资源叫能源，能源按产生的方式可分为一次能源和二次能源。
化石能源是千百万年前埋藏在地下的动植物，经过漫长的地质年代形成的，它通常包括煤、石油、天然气三种具体燃料；人类生活中，还广泛利用食物等生命物质中存储的化学能，这类由生命物质提供的能量称为生物质能。
3、能源的分类类别定义示例一次能源可以直接从自然界获得的能源煤炭、石油、天然气（当今世界能源的三大支柱）二次能源无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源电力、煤气、汽油、煤油、焦炭、洁净煤、激光等二、世界能源储量及需求4、21世纪的能源趋势有以下特点：①由于世界人口的急剧增加和经济的快速发展，能源的消耗持续、迅速增长；②人类的主要能源仍是化石能源，它利用后短期内不能再生；③会出现能源危机。
例题：1、如图所示的曲线，表示的是从1750年以来世界能源消耗增长和发展趋势，请你结合此曲线写一条有关能源的宣传广告。
答：能源危机正向我们走来，我们要节约能源（或请节约能源，保护地球；或积极开发新能源等）。
2、研究能源利用，实现可持续发展已成为21世纪世界各国共同的任务。
能源按不同的分类方式可进行不同分类。
下列四组能源中，能归入如图所示阴影部分的一组是（ B ）B．太阳能、风能、海洋能C．水能、木柴、天然气D．石油、海洋能、核能第4节核能1945年8月6日，美国在日本广岛上空投下了一枚原子弹，使这个20余万人口的城市转眼间变成了废墟。
三天以后，日本长崎遭到了同样的命运。
据有关资料记载，广岛24.5万人中死伤、失踪超过20万人，长崎23万人中死伤、失踪近15万人，两个城市毁坏程度达60%～80%。
一、原子能、核能1、原子的核式结构物质→分子→原子⎩⎪⎨⎪⎧原子核⎩⎨⎧质子——带正电中子——不带电核外电子——带负电2、质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，一旦质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。
二、核裂变及其应用3、用中子轰击质量较大的原子核，原子核会分裂成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大能量的过程，叫作裂变。
快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸，原子弹就是利用快速裂变制成的。
如果控制链式反应的速度，就可以把核能用于和平建设事业，“核反应堆”就是控制裂变反应的装置，已成功地应用到核潜艇、核电站等装置。
4、铀核裂变时所产生的中子，又轰击其他铀核，导致一系列铀核持续裂变并释放出大量核能的反应过程叫链式反应。
5、核裂变的利用：（1）核电站的核心装置——核反应堆中发生的链式反应是可以控制的。
（2）原子弹爆炸时发生的链式反应不加控制，瞬间释放出大量的能量。
三、核聚变6、质量很小的原子核在超高温下结合成新的质量较大的原子核，同时释放出巨大能量的过程，叫作聚变，也叫热核反应；氢弹就是根据这一原理制成的。
到目前为止，人类还不能控制核聚变，使之和平地释放能量。
例题：2011年3月14日，日本福岛第一核电站因冷却系统的故障，导致严重的核泄漏事故，引起了全世界的关注。
（1）核电站是利用原子核裂变（选填“裂变”或“聚变”）释放能量来发电的。
（2）下面是核能发电中能量转化的过程，请将其补充完整。
核能→内能→机械能→电能（3）“福岛核泄漏”事件引发了广泛的争议。
请你对发展核电简述自己的观点。
只要从开发新能源、节约化石能源以及存在的安全隐患、核废料处理等一方面说明即可。
第5节能源开发与可持续发展同学们，我们知道能源并不是取之不尽、用之不竭的，有些能源会越用越少，直到最后消失。
怎样让我们的社会能够持续发展下去呢？这是一个世界性的问题，我们也来探究一下吧！一、能源利用中的问题和相应对策1、传统能源煤、石油、天然气随着不断开采会逐渐枯竭，人们称其为“能源危机”。
2、能源利用中硫化物、碳氧化物和粉尘的大量排放对生态环境造成破坏。
3、由于突发事件引起的能源的短缺或能量供应的中断，这称为能源利用的安全问题。
4、根据你周围使用能源中的不安全因素及其对环境的影响，提出几种可行的改进措施。
（答案开放）答：合理利用能源、开发和利用好可再生能源、新能源是人类自身解决能源问题的重要举措。
二、新能源的开发与利用近年来，曾支撑20世纪人类文明高速发展的以石油、煤炭和天然气为主的石化能源出现了前所未有的危机，除其储藏量不断减少外，更严重的是科学研究发现，石化能源在使用后产生的二氧化碳气体作为温室效应气体排放到大气中后，人为地导致了全球变暖，引发了人们对未来社会发展动力来源的广泛关注和思考。
新能源是指传统能源之外的各种能源形式。
它的各种形式大都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部深处所产生的热能（潮汐能例外），包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。
相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。
例题：1、核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆。
下列说法错误的是（ A ）A．目前核电站都是通过聚变反应来利用核能B．核反应堆中发生的链式反应是可以控制的C．原子核分裂或聚合时释放出核能D．核能是一种不可再生的能源2、为发展“低碳”经济，很多地区开始采用太阳能发电，太阳能属于可再生（选填“可再生”或“不可再生”）能源，利用太阳能的另一种方式是用集热器加热，它是通过热传递方式来增加水的内能。
3、如图所示是核电站原理示意图。
对目前已建成并运转的核电站来说：（1）核电站的核心是核反应堆，它是以铀为核燃料的，是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的。
（2）在核电站里，能量的转化过程是：反应堆中放出的核能转化为高温蒸汽的内能，高温蒸汽的内能转化为蒸汽轮机的机械能，再通过发电机转化为电能。
（3）核电站使用过的核燃料称为核废料，它具有放射性，会对人和其他生物造成伤害，一般深埋在人烟稀少的地方。
练习题：1、下列属于化石能源的是（ C ）A．水能 B．电能 C．石油 D．氢能2、下列属于不可再生能源的是（ B ）A．太阳能 B．核能 C．风能 D．水能3、下列不属于可再生能源的是（ A ）A．化石能源 B．水能 C．生物质能 D．太阳能4、下列不属于一次能源的是（ B ）A．风能 B．电能 C．太阳能 D．核能5、木柴、食物等给我们提供的能源属于（ C ）A．化石能源 B．太阳能 C．生物质能 D．核能6、化石能源归根到底来自（ B ）A．核能 B．太阳能 C．风能 D．生物质能7、在下列能源中，属于化石能源的是（ B ）A．太阳能、地热能、风能B．煤、石油、天然气C．核能、生物质能、水能D．电能、汽油、柴油8、下列关于能源的说法正确的是（ AD ）A．煤、石油是当今人类利用的主要能源，它们是不可再生能源B．天然气是一种清洁的能源，人类可以无尽地开发利用C．如果大量利用太阳能，可能使太阳能在短期内消耗殆尽D．水能和风能可以从自然界里得到，是可再生能源9、可以从自然界直接获取的能源，统称为一次能源。
10、无法从自然界直接获取，必须通过一次能源消耗才能得到的能源称为二次能源。
11、使用后不可能在短期内从自然界得到补充的能源属于不可再生能源。
12、使用后可以从自然界中源源不断地得到的能源属于可再生能源。
13、煤、石油、天然气等能源，是千百万年前埋在地下的植物形成的。