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第1页能源与能量守恒定律例题与习题能源与能量守恒定律例题与习题【例1】判断下列说法是否正确A.能量就是能源[]B.电能是一种二次能源[]C.石油是一种常规能源[]【分析】能源是提供能量的物质资源，能源的利用过程。实质上是能量的转化和转移过程，但不能说能源就是能量，说法(1)是不正确的。能源的分类方法很多。所谓一次能源和二次能源是按能源是否由自然界直接提供来分的，如煤、石油、草木燃料、风、流水等都属于一次能源;而电能是一种再造能源，是由自然界提供的能源转化而来的，属于二次能源，所以说法(2)是正确的。所谓常规能源和新能源是按人们发现和利用能源的进程来划分的，石油是人类已经利用多年的一种能源，属常规能源，因而说法(3)也是正确的。【解答】A.错误，B.C.正确。【例2】关于能源的利用，下列说法中正确的是[]A.由于我国煤和石油的储量十分丰富，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，实质上是能的转化和传递过程C.现在人类社会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第2页【分析】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。古代的动物食用植物，而植物是靠吸收太阳能生长的，所以可以说，煤、石油和天然气的化学能来自太阳能。目前人类使用的能源主要的仍是煤和石油。燃料燃烧时，化学能转化为内能，内能又可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的转化和传递的过程。我国的煤和石油尽管储量丰富，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。因此在四个说法中，错误的是(A)。【例3】下列关于核能的说法正确的是[]A.物质是由原子组成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能B.到目前为止，人类获得核能有两种途径，即原子核的裂变和聚变C.原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的D.自然界只有在人为的条件下才会发生裂变【分析】核能是人们在近几十年里才发现和开始利用的新能源。虽然各种物质的原子里都有原子核，但在通常情况下并不能释放能量。只有当原子核发生改变裂变和聚变时才能放出巨大的能量。原子弹是利用裂变的链式反应中能在极短的第3页时间内释放出巨大能量的原理制成的，而氢弹则是利用轻核的聚变制成的。自然界除了人为的聚变反应外，太阳和许多恒星内部都进行着大规模的聚变反应，并以光和热的形式将核能辐射出来。故应选B。【解答】B【例4】在核电站中，从核能到电能，中间经过了哪些形式的能量转换?【分析】可根据核电站的基本工作过程考虑。【解答】在核电站中，反应堆里铀核的裂变将核能转化为高温蒸气的内能;蒸气推动汽轮机运转，将内能转化为机械能(动能);汽轮机带动发电机发电，将动能转化为电能。【例5】1kg铀全部裂变释放出的能量约为8.51013J，相当于完全燃烧多少无烟煤放出的能量?【分析】查出煤的燃烧值，即可根据铀裂变放出的总能量算出所需煤的质量。【解答】查表可知，无烟煤的燃烧值为3.4107J/kg。设完全燃烧mkg无烟煤放出的热量相当于1kg铀全部裂变释放出的能量，则m=8.51013J/(3.4107J/kg)=2.5107kg相当于2.5107kg的无烟煤。【说明】从以上计算可以看出，原子核在发生裂变时释放的能量是十分巨大的。所以，开发核能对国民经济的发展具有第4页重大的意义1.凡是能提供能量的物质都叫能源。能源家族成员种类繁多，而且新成员不断加入。能源家族从不同的角度可以划分不同的成员，从其产生的方式的角度可分为一次能源和二次能源;从其是否可再利用的角度可分可再生能源和不可再生能源;根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染能源和清洁型能源;根据使用的情况又可分为常规能源和新型能源。1)请给下列能源分类(填序号)⑴水力资源、⑵石油、⑶天然气、⑷海洋能、⑸核能、⑹电力、⑺柴油、⑻焦炭、⑼太阳能一次能源二次能源可再生能源不可再生能源常规能源新能源(2)太阳表面温度高达6000℃，内部不断进行核聚变反应，并且以辐射方式向宇宙空间发射出巨大的能量。据估计，每三天太阳向地球辐射的能量，就相当于地球所有矿物燃料能量的总和。太阳能通过四个渠道被人类利用(转化和储存)，这四个渠道是：①被植物、微生物吸收;②使大气和水升腾第5页循环;③被海洋吸收;④被直接利用。你认为水力发电属于利用太阳能的哪个渠道?()A.被直接利用B.被植物、微生物吸收C.被海洋吸收D.使大气、水升腾循环你认为以下能源中不是由太阳能转化的是()A.煤B.石油C.天燃气D.核能(3)原子核内部蕴藏的能量，叫原子能，简称叫核能。获取核能的方法有核裂变和核聚变。分别如图1中的和。甲图1乙链式反应发生在()A.核裂变时B.氢弹爆炸时C.核聚变时D.铀自发放出射线时核电站是和平利用原子能主要方式，图2核电站原理示意图。在反应堆中，核燃料发生裂变放出大量的核能，并利用循环水流生成高温高压水蒸气，带动轮机运动，使发电机发电。请描述核电站工作过程中能量的转化情况。图2你认为核电站的核心装置是()A.反应堆B.热交换器C.核燃料D.汽轮发电机你认为目前大多数核电站发电原理是()A.不受控制的铀核裂变时产生能量转化为电能B.人工控制的链式反应使能量缓慢释放发电第6页C.轻核结合合成较重核时产生能量发电D.氘和氚聚变时产生能量发电(4)图3是13世纪一个名叫亨内考的法国人设计的永动机，永动机的设计违背了什么规律?请写出该规律的内容。图3乒乓球落下时，能转化为能;球碰到地面发生弹性形变时，能又转化成能;恢复形变时，能又转化为能;离开地面上升时，能又转化为能。但每次上升的高度都比前一次低，最后停下。这是否没有遵守上述的规律?(5)能量转化形式多种多样，在下列现象中，是什么形式的能量转化成什么形式的能量。(1)摩擦生热：;(2)气体膨胀做功;(3)水轮机带动发电机发电;(4)电动机带动水泵;(5)用打气桶给轮胎打气;(6)植物的光合作用;2.图4是某工厂锅炉工作时的外景，看了这幅图你想到了什么?(写出五个以上合理的观点、看法、建议)图43.21世纪，科学家将在地球赤道上空3.6万千米高的静止轨第7页道上建设太阳能发电站，站上装有巨型光能收集器，由太阳能电池把光能转换成电能，再经微波发生器转换成微波能，借助相控阵发射天线把微波能定向发回地面接收站，最后换为电能，供人类享用。(1)展开你的想像，画出这壮美的景象。(2)你认为空间太阳能发电站与地面同类电站比较，具有哪些优势?