高中人教版 (2019)4 能源與可持續(xù)發(fā)展導學案及答案-學案下載-教習網(wǎng)

第十二章　電能　能量守恒定律4　能源與可持續(xù)發(fā)展基礎過關練題組一　能量守恒與能量耗散1.(2023浙江嘉興月考)下列關于能量守恒定律的認識不正確的是 (　　)A.某種形式的能減少,一定存在其他形式的能增加B.某個物體的能減少,必然有其他物體的能增加C.不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機器——永動機,不可能制成D.石子從空中落下,最后停止在地面上,說明能量消失了2.(2023江蘇揚州中學期中)在能源消耗的過程中,我們無法把一些能源消耗產(chǎn)生的內(nèi)能收集起來重新利用,這種現(xiàn)象叫作能量的耗散。對于能量耗散理解正確的是????????????? (　　)A.能量耗散說明能量在不斷地減少B.能量耗散不遵循能量守恒定律C.能量耗散說明能量不能憑空產(chǎn)生,但能量卻可以憑空消失D.能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性題組二　能源的分類與應用3.凡是能夠提供某種形式的能量的物質(zhì),統(tǒng)稱為能源。“能源分類相關圖”如圖所示,四組能源選項中,全部符合圖中陰影部分的能源是　????????????? (　　)A.煤炭、石油、沼氣B.水能、生物能、天然氣C.太陽能、風能、海水溫差能D.地熱能、海洋能、核能題組三　能源與社會發(fā)展4.關于能源、能量,下列說法正確的是 (　　)A.可再生能源是未來理想能源的一個重要發(fā)展方向B.核能的利用會造成放射性污染,所以應該關閉核電站C.能量是守恒的,不會發(fā)生能源危機D.化石能源、水能、核能不能在短期內(nèi)從自然界得到補充,這類能源稱為不可再生能源5.風能將成為21世紀大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源。風力發(fā)電機是將風能(氣流的動能)轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其主要部件包括風輪機、齒輪箱、發(fā)電機等,如圖所示。(1)風輪機葉片旋轉(zhuǎn)所掃過的面積為風力發(fā)電機可接受風能的面積。設空氣密度為ρ,氣流速度為v,風輪機葉片長度為r,求單位時間內(nèi)流向風輪機的最大風能Pm。(2)已知風力發(fā)電機的輸出電功率P與Pm成正比。某風力發(fā)電機在風速v1=9 m/s時能夠輸出電功率P1=540 kW。我國某地區(qū)風速不低于v2=6 m/s的時間每年約為5 000小時。試估算這臺風力發(fā)電機在該地區(qū)的最小年發(fā)電量是多少千瓦時。風力發(fā)電機示意圖
答案與分層梯度式解析第十二章　電能　能量守恒定律4　能源與可持續(xù)發(fā)展基礎過關練1.D2.D3.C4.A 1.D　根據(jù)能量守恒定律可知,某種形式的能減少,其他形式的能一定增加;某個物體的能量減少,必然有其他物體的能量增加,A、B正確;不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機器——永動機,違反了能量守恒定律,不可能制成,C正確;石子在碰撞中機械能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能,能量并沒有消失,D錯誤。2.D　耗散的能量變成了無法收集利用的能量,能量并沒有減少,A錯誤;能量守恒定律適用于整個自然界,物質(zhì)能量變化遵循能量守恒定律,故能量耗散遵循能量守恒定律,B錯誤;能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,C錯誤;能量耗散是一個宏觀過程,代表著能量向不可收集利用的方向轉(zhuǎn)化,反映出自然界中的宏觀過程具有方向性,D正確。3.C　煤炭、石油是不可再生能源,選項A錯誤;天然氣不是可再生能源,也不是新能源,選項B錯誤;太陽能、風能、海水溫差能符合圖中陰影部分,選項C正確;核能不是來源于太陽的能源,選項D錯誤。4.A　可再生能源足夠清潔、無污染,可以保證不會嚴重影響環(huán)境,是未來理想能源的一個重要發(fā)展方向,選項A正確;核電站的建設與運行若有疏漏會造成環(huán)境污染,同時核廢料具有放射性,因此科學家制定了嚴格的安全標準和安全措施,可以安全、合理地利用核能,選項B錯誤;由于能量的轉(zhuǎn)化具有方向性,所以無節(jié)制地消耗能源會造成能源危機,選項C錯誤;化石能源、核能不能在短期內(nèi)從自然界得到補充,所以它們屬于不可再生能源,而水能可以從自然界不斷地得到,屬于可再生能源,選項D錯誤。5.答案　(1)πρr2v3　(2)8×105 kW·h解析　(1)風垂直流向風輪機時,提供的風能功率最大。單位時間內(nèi)垂直流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的氣體質(zhì)量m=ρvS,S=πr2單位時間內(nèi)流向風輪機的最大風能Pm=(ρvS)v2=πρr2v3。(2)設發(fā)電機的輸出功率和風能的功率之間的比例系數(shù)為k,則風力發(fā)電機在風速為v1時能夠輸出功率為P1=kPm=風力發(fā)電機在風速為v2時能夠輸出功率為P2=所以P1∶P2=所以P2=×540 kW=160 kWW=P2t=160 kW×5 000 h=8×105 kW·h