2022年高中物理 第3章 第5、6節(jié) 能源與可持續(xù)發(fā)展學(xué)案 粵教版選修3-3

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1、2022年高中物理 第3章 第5、6節(jié) 能源與可持續(xù)發(fā)展學(xué)案 粵教版選修3-3 1.知道一些常規(guī)能源. 2.知道溫室效應(yīng)和酸雨形成的原因、危害及防治措施. 3.了解新能源開發(fā)與利用. 1.隨著社會(huì)的發(fā)展,能源消耗使自然資源銳減,且使許多環(huán)境因素改變,能源和環(huán)境是人類面臨的兩大問(wèn)題. 2.常規(guī)能源——煤、石油、天然氣的使用使大氣中的污染物質(zhì)超出正常含量,引起空氣質(zhì)量惡化,危害生態(tài)環(huán)境,產(chǎn)生的主要危害有“光化學(xué)煙霧”、溫室效應(yīng)和酸雨. 3.溫室效應(yīng)是人類過(guò)多地排放二氧化碳,干擾了地球的熱量平衡造成全球變暖,它會(huì)引起海平面上升、氣候變化和疾病增多.控制的對(duì)策首先是通過(guò)調(diào)整能源

2、結(jié)構(gòu),控制二氧化碳的排放量,具體措施是:提高能源利用率和開發(fā)新能源. 4.酸雨是人為排放的二氧化硫和氮氧化合物在降水過(guò)程中溶入雨水形成的,它的危害極大,會(huì)影響人的健康、危害生態(tài)系統(tǒng),使土壤酸化和貧瘠,腐蝕建筑物和藝術(shù)品等. 5.因?yàn)樽匀唤缰械暮暧^過(guò)程具有方向性,因此能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中,能量的可利用程度是逐漸降低的,即產(chǎn)生能量降退現(xiàn)象,常規(guī)能源都是不可再生能源,并且地球上的能源儲(chǔ)量有限,所以人類應(yīng)節(jié)約能源. 1.(多選)以下說(shuō)法正確的是(AC) A.煤、石油、天然氣等燃料的最初來(lái)源可追溯到太陽(yáng)能 B.汽油是一種清潔能源 C.水能是可再生能源 D.煤、石油等常規(guī)能源是取之不盡、

3、用之不竭的 解析:煤、石油、天然氣等是動(dòng)植物轉(zhuǎn)化成的,其來(lái)源可追溯到太陽(yáng)能,A正確;汽油燃燒會(huì)引起一些化合物的產(chǎn)生,導(dǎo)致有毒氣體的生成,B錯(cuò)誤;水能是可再生能源,C正確;煤、石油等存量是有限的,是不可再生能源,D錯(cuò)誤. 2.作為新型燃料,從環(huán)保角度來(lái)看,氫氣具有的突出特點(diǎn)是(C) A.在自然界里存在氫氣 B.氫氣輕,便于攜帶 C.燃燒氫氣污染小 D.氫氣燃燒發(fā)熱量高 解析:氫氣燃燒生成水,所以對(duì)環(huán)境污染?。? 3.你認(rèn)為下列能源中,最適合作為未來(lái)能源的是(A) A.太陽(yáng)能 B.風(fēng)能 C.柴薪能源 D.潮汐能 4.(多選)關(guān)于“溫室效應(yīng)”,下列說(shuō)法正確的是(BC)

4、A.太陽(yáng)能源源不斷地輻射到地球上,由此產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)” B.石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量,由此產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)” C.“溫室效應(yīng)”使得地面氣溫上升、兩極冰雪融化 D.“溫室效應(yīng)”使得土壤酸化 解析:“溫室效應(yīng)”的產(chǎn)生是由于石油和煤炭等燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中的二氧化碳的含量,它的危害是使地面氣溫上升、兩極冰雪融化、海平面上升、淹沒沿海城市、海水向河流倒灌、耕地鹽堿化等. 5.“能源分類的相關(guān)圖”如圖所示,四組能源選項(xiàng)中全部符合圖中陰影部分能源的是(C) A.煤炭、石油、天然氣 B.水能、生物質(zhì)能、天然氣 C.太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能 D

5、.地?zé)崮堋⒑Q竽?、核? 解析:由能源的分類及各能源的特點(diǎn),三種不同分類方法中的公共部分為太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能,故C項(xiàng)正確. 6.下列敘述中不正確的是(B) A.市區(qū)禁止摩托車通行是為了提高城區(qū)空氣質(zhì)量 B.無(wú)氟冰箱的使用會(huì)使臭氧層受到不同程度的破壞 C.大氣中CO2含量的增多是引起溫室效應(yīng)的主要原因 D.“白色污染”是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)亟待解決的問(wèn)題之一 解析:城市的空氣污染一方面來(lái)自工業(yè),另一方面來(lái)自機(jī)動(dòng)車尾氣的排放;氟是促使臭氧分解的催化劑,所以無(wú)氟冰箱的使用會(huì)降低對(duì)臭氧層的破壞;二氧化碳的性質(zhì)決定了它能引起溫室效應(yīng),現(xiàn)在大氣中二氧化碳的濃度日益增大;由于塑料極難分解,所以“白色

6、污染”成了當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的重大問(wèn)題之一. 7.(多選)下面關(guān)于能源的說(shuō)法中正確的是(BC) A.一切能源是取之不盡,用之不竭的 B.能源是有限的,特別是常規(guī)能源,如煤、石油、天然氣等 C.大量消耗常規(guī)能源會(huì)使環(huán)境惡化,故提倡開發(fā)利用新能源 D.核能的利用對(duì)環(huán)境的影響比燃燒石油、煤炭大 解析:盡管能量守恒,但耗散的內(nèi)能無(wú)法重新收集利用,所以能源是有限的,特別是常規(guī)能源.A錯(cuò)、B對(duì).常規(guī)能源的利用比核能的利用對(duì)環(huán)境的影響大.C對(duì)、D錯(cuò). 8.關(guān)于能源的開發(fā)和節(jié)約,你認(rèn)為下列哪些觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的(B) A.常規(guī)能源是有限的,無(wú)節(jié)制地利用常規(guī)能源,如石油之類,是一種盲目的短期行為 B.根據(jù)

7、能量守恒定律,擔(dān)心能源枯竭是一種杞人憂天的表現(xiàn) C.能源的開發(fā)和利用,必須要同時(shí)考慮其對(duì)環(huán)境的影響 D.通過(guò)核聚變和平利用核能是目前開發(fā)新能源的一種新途徑 解析:能量雖然守恒,但能量的耗散導(dǎo)致能量的品質(zhì)降低及不可再利用,也往往對(duì)環(huán)境產(chǎn)生破壞,從而應(yīng)開發(fā)新型的清潔型的能源,故B選項(xiàng)錯(cuò). 9.(多選)為了減緩大氣中CO2濃度的增加,可以采取的措施有(BD) A.禁止使用煤、石油和天然氣 B.開發(fā)利用核能、太陽(yáng)能 C.將汽車燃料由汽油改為液化石油氣 D.植樹造林 解析:能源與環(huán)境是相互制約的,在目前能源比較短缺的情況下還不能禁止使用常規(guī)能源,A、C錯(cuò),B正確;通過(guò)植樹造林,可以把太陽(yáng)輻射到地球的能量轉(zhuǎn)化為生物的能量?jī)?chǔ)存起來(lái),又能吸收大氣中的CO2,釋放出O2,D正確. 10.某地的平均風(fēng)速為v=5 m/s,已知空氣密度是ρ=1.2 kg/m3,有一風(fēng)車,它的車葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為R=12 m的圓面,如果這個(gè)風(fēng)車能將此圓內(nèi)10%的氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,則該風(fēng)車帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)功率是多少? 解析:設(shè)在Δt時(shí)間內(nèi),有質(zhì)量為m的空氣通過(guò)該圓面,則: m=ρV=ρSvΔt=ρπR2vΔt, 這些空氣的動(dòng)能為Ek=mv2=ρπR2v3Δt, 所以功率為:P===3.4 kW. 答案:3.4 kW

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