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1、第五章第五章 电能与能源的可持续发展电能与能源的可持续发展章末复习提升【知识体系】主题1电路中的能量一、电功和电功率1.电功.（1）定义：电流通过一段电路时，自由电荷在电场力的推动下做定向移动，电场力对自由电荷所做的功，称为电功.（2）公式：WUIt；单位：焦耳；符号：J.2.电功率.（1）定义：电流做功与完成这些功所用时间之比叫作电功率.二、焦耳定律1.焦耳定律.（1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，与导体的电阻及通电时间成正比.（2）公式：QI2Rt.2.热功率.一段电路因发热消耗的功率，PI2R.三、闭合电路中的能量项目电源的功率电源的输出功率电源的内耗功率公式PEIP
2、出U外IP内U内I意义电源提供电能的功率外电路消耗电能的功率内电路消耗电能的功率关系PP出P内当Rr时，随着R的增大输出功率越来越大.当P出P2 B.P1P2C.12 D.12主题2能源的利用方式及能源与环境一、能源的利用方式1.水能：是一种能源，是指水体的动能、势能和压力能等能源资源.主要用于水力发电.水能资源最显著的特点是可再生、无污染.2.风能：是因空气流动而提供给人类的一种可利用的能量.风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，把风的动能转变为风车叶片的机械能.风能是一种清洁、安全、可再生的绿色能源.3.太阳能：主要是有太阳能的光热转换、光电转换和光化学转换.利用太阳能发电可省去费用庞大的输
3、电设备，随着太阳能电池转换效率的提高及制作成本的降低，前景非常诱人.4.核能：是一种储存在原子核内部的能量，原子核发生核反应时，会释放巨大的能量.目前核能主要用于发电.二、能量的转化与守恒1.各式各样的能量：自然界上存在不同形式的能量，有机械能、内能、电能、电磁能、核能、化学能.2.能量的转化和转移：能量的存在形式多种多样，不同形式的能量可以相互转化.3.能量守恒：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体；在转化和转移过程中其总量不变.4.能量转化（转移）的方向性：热传导过程是有方向性的，热量从高温物体向低温物体的热传导过程是能自发进行的
4、，而其相反方向的过程是不能自发进行的.在自然界的一切自发过程中，能量的转化（转移）都是有方向性的，但不违反能量守恒定律.三、能源与环境1.能源的分类：按能源的基本形态分类，有一次能源和二次能源；根据消耗后是否造成污染分类，有污染型能源和清洁能源；根据能源使用类型，有常规能源和新型能源.2.能源与环境：对大气环境的影响，对生态环境的影响，对居住环境的影响.【典例2】目前，共享单车作为绿色出行的交通工具，成为时尚.甲、乙两种共享单车都采用了电子锁，车锁内集成了GPS模块与联网模块等，这些模块工作时需要电能.这两种共享单车采用了不同的方式获取电能：甲车靠小型发电机踩动单车时，线圈在磁场中转动，产生电
5、能，如图1所示；乙车靠车筐底部的太阳能电池板有光照时，产生电能，如图2所示.这两种共享单车获取电能时，都是把其他形式的能转化为电能.关于它们的能量转化，下列说法中正确的是（）A.都是把机械能转化为电能B.都是把光能转化为电能C.甲车把机械能转化为电能，乙车把光能转化为电能D.甲车把光能转化为电能，乙车把机械能转化为电能解析：甲车靠小型发电机踩动单车时，线圈在磁场中转动，产生电能，故是将机械能转化为电能；乙车靠车筐底部的太阳能电池板有光照时，产生电能，故是光能转化为电能，故C项正确.答案：C2.据报道，2011年5月13日，世界上最大的太阳能飞机首次实现跨国飞行，它长达63.4 m的机翼上覆盖着
6、太阳能电池板.下列说法正确的是（）A.太阳能可以转化为电能B.太阳能不可以转化为电能C.太阳能的利用，说明能量可以消灭D.太阳能的利用，说明能量可以创生解析：太阳能电池工作时，将太阳能转化为电能，再用于其他途径，过程中能量是守恒的，没有消失，太阳能的利用，只能说明能是可以转换的，B、C、D错误，A正确.答案：A3.太阳表面温度高达6 000，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：被植物、微生物吸收；使大气和水升腾循环；被海洋吸收；被直接利
7、用.你认为以下能源中不是由太阳能转化的是（）A.煤 B.石油C.天然气 D.核能解析：煤、石油、天然气均属于石化能源，来源于太阳能，核能不是来自太阳能，而是来自原子核.答案：D4.（多选）关于能源的开发和节约，你认为以下观点正确的是（）A.能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为B.根据能量守恒定律，担心能源枯竭实在是一种杞人忧天的表现C.能源的开发利用，必须要同时考虑对环境的影响D.和平利用核能是目前开发新能源的一项有效途径解析：能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为，选项A正确；能量都转化为不能利用或不易利用的能源，所以这样会减少可
8、利用资源的数量，因此应该节约能源，所以B项错误；能源的开发和利用，必须同时考虑其对生态环境的影响，所以C项正确；和平利用核能是目前开发新能源的一项有效途径，选项D正确.答案：ACD本章涉及了自然界存在的能量形式，能量之间的相互转化，在转化过程中的能量的“量”存在的规律，能量的转变存在方向性以及可再生能源.在高考中常以某些具体问题为背景命题.（多选）（2020江苏卷）某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示.当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时（）A.车灯的电流变小B.路端电压变小C.电路的总电流变小D.电源的总功率变大解析：由于电动机启动电流较大，所以当汽车启动时，
9、开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时车灯的电流变小，电源路端电压变小，电源输出电流变大，电路的总电流变大，电源的总功率变大，选项A、B、D正确.答案：ABD（多选）某研究小组为了研究小电风扇的电动机性能，设计了如图所示的实验电路，其中电源的电动势为E12 V，内阻为r5，小灯泡的额定电压为2 V，额定功率为0.6 W，闭合开关S0，当开关S接1时，灯泡正常发光，电动机正常工作；当开关S接2，电阻箱阻值调到R4 时电动机停止转动，此时电源的输出功率达到最大值，则（）A.电动机的内阻为1 B.电动机正常工作时两端的电压为10 VC.电动机正常工作时的输出功率为2.55 WD.开关S接1时电源的效率为87.5%
