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1、3.7-3.8核能能量的转化与守恒目录模块一知识网络I模块二知识掌握2知识点一、核能2知识点二、能量的转化与守恒2【巩固提高】9知识重点模块一知识网络自然界中各种形式的能量都不是孤立的,不同形式的修墨之间在一定条件下会发生相互转化,如摩擦生热是矶械除化为内皖能里的转化能量的转化与弱明是既不会消灭,也不会创生,它具会能早的转化从一种形量5化为月一种形式,或者从与守恒定律一个物体土到另一个物体.而在转化和我移的包程中,能的何超保持不变能呈转化能算的移和塔化有一定的方向住和转移的人们是在统盘转移或转化过程中一方向性利用能S1的模块二知识掌握知识点一、核能1、原子结构原子核质子(带正电)中子(不带电)
2、核外电子CE带电)2、核能:原子核在发生改变的过程中,释放出巨大的能量。也叫原子核能或原子能。获得核能的两条途径:裂变和聚变裂变:是质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核,并释放能量的过程。原子弹、核电站、核潜艇是根据裂变的原理制造的,聚变:2个质量较小的原子核,在超高温条件下聚合成质量较大的一个新核,同时释放出能量的过程。聚变又叫热核反应。氢弹是根据聚变的原理制造的核电站1、核电站利用核能发电,它的核心设备是核反应堆。核反应堆是通过可以控制的裂变反应释放核能的设备。2、核电站中发生的能量转化是:核能一内能一机械能一电能。我国第一座核电站是浙江秦山核电站3、原子核的裂变和聚变都会产生一
3、些发射性物质,如射线、B射线、Y射线。其中可以用于机械设备探伤、种子变异、治疗肿瘤的是Y射线。知识点二、能量的转化与守恒1、能的转化和守恒定律:能量既不会消失,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能的总量保持不变。2、能的转化和守恒定律,是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动,还是生命运动,无论是宇宙天体,还是微观粒子,都遵循这个定律。3、能量的转移和转化有一定的方向性。*“永动机”不可能成功是因为它违背了能的转化的守恒定律。*自然界的事物的运动和变化都必须遵循能量转化和守恒定律,但符合能量和守恒定律的事件却不一定能
4、够发生。q考点剖析1IMiaiMui1iui11Nui11111iui11IIIMII,.例题1(2023拱墅区模拟)电影厉害了,我的国自今年3月2日在全国上映来燃爆各大影院,特别是作为大国工程和“一带一路”国家名片的“华龙一号”核电机组(如图),代表创新成果的人造太阳,在影片中亮相,再次彰显了大国实力,很是抢镜!以下关于核电站说法正确的是)A.利用核聚变原理B.利用核裂变原理C.核能直接转化为电能D.核能是原子内部的化学反应释放出来的能量【解答】解:AB、目前人类使用的核电站是利用核裂变原理,不是核聚变原理,故A错误,B正确;C、核能在一回路中转化为内能,通过汽轮机,将内能转化为机械能,汽轮
5、机带动发电机发电,将机械能转化为电能,故C错误;D、核能是原子内部的原子核重新聚合和分裂时释放出的惊人的能量,故D错误。故选:Bo例题2(2023温州模拟)2023年12月,温州首个核电站三澳核电站获国家批准建设。该核电站的发电原理及电能输送如图所示,则以下叙述不正确的是(核反应堆汽轮机发电机电网A.核反应堆里的是核裂变反应B.汽轮机将机械能转化为内能C.发电机的主要原理是电磁感应D.电网在输送电能时会消耗电能【解答】解:A、核电站利用可控的核裂变释放的核能来发电,故A正确;B、在汽轮机中蒸气的内能转化为汽轮机的机械能,故B错误:C、发电机是利用电磁感应现象的原理制成的,故C正确;D、在输电过
6、程中,输电线有一定的电阻,会消耗一部分电能,故D正确。故选:Bo例题3(2023秋舟山期末)2023年12月,核聚变研究领域取得突破性进展。科学家在使用激光的聚变实验中首次实现了净能量增益,即产生的能量比注入的能量还要多。这意味着,人类未来有望结束对化石燃料的依赖,或将拥有个安全、绿色、用之不竭的能源选项。核聚变使用的核材料是下列中的()A.氢(H)B.S(He)C.铀(U)D.钵(Pu)【解答】解:现阶段,核聚变使用的核材料是氢(H)。故选:Ae例题4(2023秋婺城区期末)如图,利用核能发电是人类和平利用核能的一个重要方向。下列有关核电站的叙述正确的是()核反应堆蒸汽轮机发电机电网A.核反
7、应堆是利用核聚变的原理工作的B.核反应堆中发生的链式反应是可控的C.其能量转化为:核能一机械能一内能一电能D.核反应堆产生的废料对环境和人体是无害的【解答】解:A、核反应堆是利用核裂变的原理工作的,故A错误;B、核反应堆中发生的链式反应是可控的,故B正确:C、其能量转化为:核能内能一机械能一电能,故C错误;D、核反应堆产生的废料对环境和人体都是有害的,故D错误;故选:B,例题5(2023秋衢江区校级期末)如图所示,用中子轰击铀-235原子核产生氟核和钢核,释放出核能。下列说法正确的是()A.核能是一种可再生能源B.该模型表示的是核聚变C.目前核电站是利用核裂变反应发电的D.该反应不会产生放射性
8、物质【解答】解:A、核能属于不可再生资源,该选项说法不正确:B、该模型表示的是核裂变,该选项说法不正确;C、目前核电站是利用核裂变反应发电的,该选项说法止确;D、氮为放射性物质,所以核裂变时会产生放射性物质,该选项说法不正确。故选:Co例题6(2023郸州区一模)如图是太阳能电池路灯,白天太阳能电池板将太阳能转化为电能,这种能量通过再次转化储存在大容量蓄电池内。夜晚蓄电池给路灯供电。下列说法正确的是()A.路灯上的塑料灯罩和铝合金灯柱都属于有机合成材料B.夜晚蓄电池给路灯供电时将光能转化为电能C.白天给蓄电池充电时将化学能转化为电能D.路灯的灯柱用合金材料制成是因为合金比纯金属具有更好的性能【
9、解答】解:A、塑料灯罩属于有机合成材料,而铝合金灯柱属于金属材料,故A错误;BC、在白天太阳能电池板给蓄电池充电是将太阳能一电能一化学能;在晚上,蓄电池给路灯供电,只是将化学能转化成电能,再转化为光能和内能,故BC错误:D、人们大量使用的是合金而不是纯金属,这是因为合金具有更多优良性能,如铝合金比铝的硬度大、不锈钢比铁的抗腐蚀性强,故D正确。故选:Do例题7(2023天台县一模)马丁喷气背包是“世上操作最简单的飞行器”,它很好驾驭,你只要系好安全带,旋转操作杆,它就会带你离开地面,如图所示。(1)飞行背包发动燃料为汽油,则汽油燃烧时将能转化为内能。(2)喷气飞行背包向下快速喷气,使人腾空而起,
10、说明物体间o(3)要使“火箭人”悬停在空中,背包喷出气体的方向应该是。W【解答】解:(I)飞行背包发动燃料为汽油,则汽油燃烧时将化学能转化为内能。(2)发动机将燃烧后的气体通过喷气孔向下喷出,使人获得向上的飞行动力,这是利用物体间力的作用是相互的原理。(3)要使“火箭人”悬停在空中,则“火箭人”受重力与向上的推力,并且二力是一对平衡力,故背包喷出气体的方向应该是竖宜向下。O【解答】解:小球由A点运动到O点的过程中,小球的质量不变,高度减小,所以重力势能是减小;不计空气阻力,小球的机械能守恒,所以小球在B点的机械能等于在A点的机械能;根据题意,小球从A点由静止滑下,所以小球的机械能等于A点时的重
11、力势能,整个过程中,机械能守恒,a的最高点超过了A点的高度,这是不可能的;故a错误;b点的最高点与A点的高度相同,而在最高点时,小球仍具有向右运动的速度,所以b图线的机械能大于A点的机械能,故b错误;c图线的最高点低于A点,由于在最高点时小球仍运动,其总机械能可能与开始时的机械能相等,故C正确;小球离开轨道时,由于惯性,应具有沿轨道方向向上运动的速度,故d错误。故答案为:减小;等于;C。例题10(2023秋余姚市期末)北京时间2023年11月12日10时03分,搭载天舟五号货运飞船的长征七号火箭,在我国文昌航天发射场点火发射(如图甲所示),约10分钟后,天舟五号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道,飞船太阳能帆板顺利展开工作(如图乙所示),发射取得圆满成功。(1)火箭点火,燃料燃烧发生的是一(选填:“物理”或“化学“)变化。(2)搭载在飞船上的补给物资送达我国空间站时,补给物资的质量将(选填:“变大”、“变小”或“不变”)。(3)飞船太阳能帆板顺利展开工作,就是在太阳光照射下,能为飞船上的电器设备提供能量。太阳能帆板工作时是将一能转化为_能。