高中物理-能源和可持续发展

高中物理-能源和可持续发展
近年来，我国沿海地区利用潮汐现象建成了潮流能发电站，其原理就是利用海水的流动来推动发电机工作。

从能量转化的角度，潮流能发电是将
A．海水的机械能转化成电能
B．海水的化学能转化成电能
C．电能转化成海水的势能
D．电能转化成海水的机械能
【参考答案】A
【试题解析】海水涨潮、退潮时具有很大的机械能，流动的海水推动发电机转动，把机械能转化为电能储存起来，故A正确。

【名师点睛】该题考查了机械能与其他形式的能之间的转化，解题的关键是搞清楚转化前后分别是什么形式的能。

【知识补给】
能源和可持续发展
1．能量耗散和品质降低
（1）能量耗散：系统的内能流散到周围环境中，没有办法把这些内能收集起来加以利用，这种现象叫做能量耗散。

（2）品质降低：能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式叫品质降低。

（3）能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的自发变化过程具有方向性，能量耗散虽然不会导致能量总量的减少，却会导致能量品质的降低。

2．能源与人类社会发展
能源是社会存在与发展永远不可或缺的必需品，是国民经济运行的物质基础，它与材料、信息构成现代社会的三大支柱。

3．能源与环境
（1）人们把煤、石油、天然气等化石能源叫做常规能源，人类消耗的能源主要是常规能源。

（2）环境问题：化石能源的大量消耗带来的环境问题有温室效应、酸雨、光化学烟雾等。

4．开发新能源
（1）化石能源的短缺和利用常规能源带来的环境污染，使得新能源的开发成为当务之急。

（2）新能源主要有以下几种：太阳能、生物质能、风能、核能、水流（河流、潮汐）能。

太阳能、风能、水流能是清洁能源，也是“可再生能源”。

下列叙述中不是以发展新能源为目的的是
A．降低长途运输中能源使用的成本
B．解决能源短缺的问题
C．增加对化石燃料的开采
D．减少环境问题
下列说法中正确的是
A．新能源是技术上比较成熟的能源
B．凡是能量守恒的过程就一定会发生
C．从自然界的能源转化而来的能源是二次能源
D．空调机既能制冷又能制热，说明热传递不存在方向性
下列有关能量转化规律的说法正确的是
A．能量通过做功可以产生，但不会凭空消失
B．生活中倡导节能意识，是因为能量在转化过程中总量是不守恒的
C．国家发改委提出“节能减排”标准，是因为能量在转化过程中可利用性在降低
D．能量总量不变，故节能并没有多大意义
下列属于常规能源的是
A．太阳能B．核能
C．石油D．地热能
【参考答案】
C 我国目前在能源应用上坚持的原则是，节约能源，开发新能源，同时要保护好环境，所以增加对化石燃料的开采不是以发展新能源为目的的，C正确。

C 能量的转化具有方向性，不但要遵循能量转化和守恒定律也要遵循热力学第二定律；热量只能自发的从高温物体传向低温物体；从自然界直接取得的能源是一次能源，从自然界能源转化而来的能源是二次能源。

新能源是新兴产业，技术上仍处于起步阶段，故A错误；能量的转化具有方向性，所以能量守恒的过程也不一定能够发生，即不但要遵循能量转化和守恒定律也要遵循热力学第二定律，故B错误；从自然界直接取得的能源是一次能源，从自然界能源转化而来的能源是二次能源，故C正确；热传递存在方向性是说明热量只能自发的从高温物体传向低温物体，空调的制冷过程是热量从温度较高的室内传到温度较低的制冷剂，再通过压缩制冷剂将热量传到室外，而制热过程也是这样进行的，故D错误。

C 根据能量的转化与守恒和热力学第二定律的方向性可明确节约能源的意义。

能量不会凭空产生也不会凭空消失，做功时也会消耗其他形式的能量，故A说法错误；能量一定是守恒的，节约能源是因为能量的品质会降低，故B说法错误；能量在转化过程会由高品质能源转化为低品质的能源，故可用性会降低，应注意节约能源，故C说法正确，D说法错误。

【名师点睛】能量是守恒的；但我们能用的能源却是有限的，一定要明确节约能源的意义。

BC 常规能源是已能大规模生产和广泛利用的一次能源，又称传统能源。

如煤炭、石油、天然气、水力和核裂变能，是促进社会进步和文明的主要能源；新能源是在新技术基础上系统地开发利用的能源，如太阳能、风能、海洋能、地热能等，与常规能源相比，新能源生产规模较小，使用范围较窄。

常规能源是已能大规模生产和广泛利用的一次能源，故天然气是常规能源，核能也是常规能源；地热能、太阳能还没有大规模使用，是新能源，故选BC。

【名师点睛】常规能源与新能源的划分是相对的，以核裂变能为例，20世纪50年代初开始把它用来生产电力和作为动力使用时，被认为是一种新能源。

到80年代世界上不少国家已把它列为常规能源；太阳能和风能被利用的历史比核裂变能要早许多世纪，由于还需要通过系统研究和开发才能提高利用效率，扩大使用范围，所以还是把它们列入新能源。