题目
6月5日是世界环境日，今年我国的主题是 “低碳减排，绿色生活”。 人类对能源的需求越来越大，世界能源危机日益突出，如何合理利用和开发能源，提高能源的利用率，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题。
（1）图甲为近两个多世纪以来人类能源消耗曲线图，由图可知，自1950年以来，人类能源消耗的情况是 |
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[ ] |
A．显著增长
B．平稳增长
C．稳中有降
D．显著减少 |
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（2）在众多的未来能源中，风能、太阳能、水能都同属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，它们的开发和利用可以减少大量化石燃料的生产和消费导致严重的环境污染和生态破坏。
（3）为实现减排目标，国家大力推广风力发电。我省沿海地区风力发电项目已全面启动，沿海壮观的风电场走廊即将形成（如图乙）。假如1.2×106 kW的风电场项目全面建成之后，所有机组发电1h，可提供多少kW·h的电能？这些电能相当于多少千克煤炭完全燃烧所释放出来的能量？（煤的热值为3.0×107J/kg，1kW·h=3.6×106J）
（4）充分利用太阳能，符合节能减排的理念。太阳能热水器（如图丙）已走进了千家万户，小名家的太阳能热水器接受太阳能的总有效面积为2m2，热水器每平方米的面积上1h得到的太阳辐射能平均为2.52×106 J，热水器仅能把接收的太阳能的50%转化为水的内能，若光照3h可以使热水器内初温为20℃、质量为100kg的水温度升高多少摄氏度？已知水的比热容是4.2×103 J/（kg·℃）。 |
题型：计算题难度：偏难来源：同步题
所属题型：计算题
试题难度系数：偏难
答案
解：（1）A
（2）可再生
（3）W=Pt=1.2×106 kW×1h=1.2×106 kW·h=4.32×1012 J
Q=W=4.32×1012 J
m=Q/q=4.32×1012 J/3.0×107 J/kg=1.44×105 kg
（4）Q1=2.52×106 J×2×3=1.512×107J
Q2=50%Q1=1.512×107J×50%=7.56×106J
△t=Q2/cm=7.56×106J/[4.2×103 J/（kg·℃）×100kg]=18℃ |
考点梳理
初中二年级物理试题“6月5日是世界环境日，今年我国的主题是“低碳减排，绿色生活”。人”旨在考查同学们对
热量的计算公式的应用、
热值、
能源家族：化石能源，一次能源，二次能源，生物质能，不可再生能源，可再生能源、
能源革命、
……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：
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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初二物理。
- 热量的计算公式的应用
- 热值
- 能源家族：化石能源，一次能源，二次能源，生物质能，不可再生能源，可再生能源
- 能源革命
考点名称：热量的计算公式的应用
热量的概念：
热量是指由于温度差别而转移的能量;也是指1公克的水在1大气压下温度上升1度c所产生的能量 ; 在温度不同的物体之间，热量总是由高温物体向低温物体传递;即使在等温过程中，物体之间的温度也不断出现微小差别，通过热量传递不断达到新的平衡。由于温差的存在而导致的能量转化过程中所转化的能量;而该转化过程称为热交换或热传递;热量的公制为焦耳。
热量的计算公式：
1、①经某一过程温度变化为△t，它吸收(或放出)的热量。Q表示热量(J)，
Q=c·m·Δt.
Q吸=c·m·(t-t0)
Q放=c·m·(t0-t)
(t0是初温;t是末温)
其中C是与这个过程相关的比热(容).
热量的单位与功、能量的单位相同。在国际单位制中热量的单位为焦耳(简称焦，缩写为J)(为纪念科学家焦耳而立)。历史上曾定义热量单位为卡路里(简称卡，缩写为cal)，只作为能量的辅助单位，1卡=4.184焦。
注意：1千卡=1000卡=1000卡路里=4184焦耳=4.184千焦
某一区域在某一时段内吸收的热量与释放、储存的热量所维持的均衡关系。△T=(t1-t0)
②固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放=mq 气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q=Vq Q表示热量(J)，q表示热值( J/kg )，m表示固体燃料的质量(kg)，V表示气体燃料的体积(m^3)。
q=Q放/m(固体);q=Q放/v(气体)
W=Q放=qm=Q放/m W=Q放=qV=Q放/v (W：总功)(热值与压强有关)
2、热量公式的变形式：
利用热量的计算公式，不仅可以计算物体吸收(或放出)热量的多少，还可以计算物质的比热容、质量、温度变化等。计算式为：
热量计算公式的应用
【2011中考真题】人类的祖先钻木取火，为人类文明揭开了新的一页，钻木取火的一种方法如图所示，将削尖的木棒伸到木板的洞里，用力压住木棒来回拉动钻弓，木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能.而热集中在洞内，不易散发，提高了木棒尖端的温度，当达到约260℃时木棒便开始燃烧，因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，木棒受热部分的质量只有0.25 g.已知：来回拉一次钻弓需1.0 s，弓长为s=0.25 m，人拉弓的力为16 N，木头比热c=2×103 J/(kg·℃)，室温为20℃.
问：(1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少?
(2)人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有25%被木棒尖端吸收，则1 s内可使木棒尖端温度提高多少℃?
(3)请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来?
【示范解析】
(1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功W=2FS=2×16 N×0.25 m=8 J;
(2)木棒尖端吸收的热量Q=ηW=25%×8 J=2 J，木棒尖端升高的温度△t=Q/cm=2 J/[2×103 J/(kg.℃)×0.25×10-3 kg]=4℃;
(3)使木棒燃烧起来的时间t=(260℃-20℃)÷4℃/s=60s.
考点名称：热值
热值：热值指某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，是一种物质特定的性质。单位是J/kg或J/m^3(气体)。
(1)燃料的热值与燃料的种类有关，热值反映的是所有能燃烧的物质的一种性质，也就是说它是燃料的一种特性，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领的大小。燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧无关。
(2)“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽，1kg的某种燃料，只有在完全燃烧的情况下，放出的热量才等于这种燃料的热值，若该燃料在燃烧时没有完全燃烧，放出的热量就比对应的热值小。
燃料热值计算公式
固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放=mq，气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q=Vq Q表示热量(J)，q表示热值( J/kg )，m表示固体燃料的质量(kg)，V表示气体燃料的体积(m^3)。
q=Q放/m(固体);q=Q放/v(气体)
W=Q放=qm=Q放/m W=Q放=qV=Q放/v (W：总功)(热值与压强有关)
SI制国际单位： Q———某种燃料完全燃烧后放出的热量———焦耳 J
m———表示某种燃料的质量———千克 kg
q———表示某种燃料的热值———焦耳每千克 J/kg
热值的单位换算
燃料及其燃烧的关系
能够燃烧并且在燃料时放出光和热的物质，叫做燃料。
燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧的过程中，燃料的化学能转化为内能，这就是我们常说的释放能量，然后，转移到其他物体上或转化为其他形式的能量供人们使用.
说明：按照状态，燃料可分为固体燃料(如煤、炭、木材等)、液体燃料(如汽油、煤油、石油等)和气体燃料(如天然气、煤气、沼气等)。
考点名称：能源家族：化石能源，一次能源，二次能源，生物质能，不可再生能源，可再生能源
能源
1. 定义：
凡是能够提供能量的物质资源都叫做能源。石油、天然气在燃烧时可以提供能量，它们是能源。水流和风可以提供能量，它们也是能源。
说明：能源的利用过程，实质上是能量的转化与转移过程，但不能说能源就是能量
2. 能源分类
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类别 |
常规能源新能源 |
新能源 |
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一次能源 |
可再生能源 |
水能，生物质能 |
太阳能、风能、地热能、潮汐能 |
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不可再生能源 |
煤、石油、天然气 |
核能 |
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二次能源 |
煤气，电力，酒精、汽油、柴油、液化石油气、沼气 |
说明：同一种能源可属于不同的能源类型，例如水能既属于一次能源，也属于可再生能源，还可以是常规能源，这是因为从不同的角度划分的。
(1)从其产生的方式可分为一次能源和二次能源。
①一次能源：从自然界直接获取的能源叫一次能源，如水能，风能，太阳能。
②二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源，如电能。
(2)从能源是否可再生的角度可分为可再生能源和不可再生能源
①可再生能源：可以在自然界里源源不断地得到的能源，如水能、风能、生物质能。
②不可再生能源：越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充的能源，如化石能源、核能。
(3)根据能源利用的早晚，又可把能源分为常规能源和新能源。
①常规能源：如煤、石油、天然气等人类已经利用了多年的能源叫常规能源。
②新能源：核能、太阳能、地热能是人类近期利用的能源，称为新能源。
(4)按生成年代分为化石能源和生物质能。
①化石能源：像煤、石油、天然气，是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。
②生物质能：南生命物质提供的能量称为生物质能。如木材、草类、肉类等
化石能源的定义：
化石能源是一种碳氢化合物或其衍生物。它由古代生物的化石沉积而来，是一次能源。化石燃料不完全燃烧后，都会散发出有毒的气体，却是人类必不可少的燃料。
化石能源有哪些：
化石能源所包含的天然资源有煤炭、石油和天然气。
一次能源的定义：
一次能源（Primary energy），也称天然能源，是指从自然界取得未经改变或转变而直接利用的能源。如原煤、原油、天然气、水能、风能、太阳能、海洋能、潮汐能、地热能、天然铀矿等。一次能源又分为可再生能源和不可再生能源，前者指能够重复产生的天然能源，后者用一点少一点，主要是各类化石燃料、核燃料。
分类：
一次能源又分为可再生能源和不可再生能源，前者指能够重复产生的天然能源，如太阳能、风能、水能、生物质能等，这些能源均来自太阳，可以重复产生；后者用一点少一点，主要是各类化石燃料、核燃料。20世纪70年代出现能源危机以来，各国都重视非再生能源的节约，并加速对再生能源的研究与开发。
二次能源的定义：
二次能源是由一次能源经过加工或转换得到的其他种类和形式的能源，包括煤气、焦炭、汽油、柴油、电力、蒸汽、核电等。一次能源无论经过几次转换所得到的另一种能源都被称为二次能源。二次能源比一次能源的利用更为有效、更为清洁、更为方便。
分类：
所谓一次能源是指直接取自 自然界没有经过加工转换的各种能量和资源，它包括：原煤、 原油、 天然气、油页岩、 核能、太阳能、 水力、风力、波浪能、潮汐能、地热、 生物质能和海洋温差能等等。
一次能源可以进一步分为再生能源和 非再生能源两大类。再生能源包括太阳能、 水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等等。它们在自然界可以循环再生。而非再生能源包括：煤、原油、天然气、油页岩、核能等，它们是不能再生的，用掉一点，便少一点。
二次能源利用的意义：
二次能源的产生不可避免地要伴随着加工转换的损失，但是它们比一次能源的利用更为有效、更为清洁、更为方便。因此，人们在日常生产和生活中经常利用的能源多数是二次能源。电能是二次能源中用途最广、使用最方便、最清洁的一种，它对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着特殊的作用。
生物质能的定义:
生物质能（biomass energy ），是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中，它是由太阳能转化而来的。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能。21世纪初，开发利用生物质能是世界各国的能源发展趋势。
分类：
林业资源
林业生物质资源是指森林生长和林业生产过程提供的生物质能源，包括薪炭林、在森林抚育和间伐作业中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等；木材采运和加工过程中的枝丫、锯末、木屑、梢头、板皮和截头等；林业副产品的废弃物，如果壳和果核等。
农业资源
农业生物质能资源是指农业作物(包括能源作物)；农业生产过程中的废弃物，如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆（玉米秸、高粱秸、麦秸、稻草、豆秸和棉秆等）；农业加工业的废弃物，如农业生产过程中剩余的稻壳等。能源植物泛指各种用以提供能源的植物，通常包括草本能源作物、油料作物、制取碳氢化合物植物和水生植物等几类。
生活污水和工业有机废水
生活污水主要由城镇居民生活、商业和服务业的各种排水组成，如冷却水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水、粪便污水等。工业有机废水主要是酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸及屠宰等行业生产过程中排出的废水等，其中都富含有机物。
城市固体废物
城市固体废物主要是由城镇居民生活垃圾，商业、服务业垃圾和少量建筑业垃圾等固体废物构成。其组成成分比较复杂，受当地居民的平均生活水平、能源消费结构、城镇建设、自然条件、传统习惯以及季节变化等因素影响。
畜禽粪便
畜禽粪便是畜禽排泄物的总称，它是其他形态生物质（主要是粮食、农作物秸秆和牧草等）的转化形式，包括畜禽排出的粪便、尿及其与垫草的混合物。
可再生资源的定义：
可再生能源是指可以再生的能源总称，包括生物质能源、太阳能、光能、沼气等。生物质能源主要是指雅津甜高粱等，泛指多种取之不竭的能源。严格来说，可再生能源是人类历史时期内都不会耗尽的能源。可再生能源不包含现时有限的能源，如化石燃料和核能。
分类：
木材：
柴是最早使用的能源，透过燃烧成为加热的能源。烧柴在煮食和提供热力很重要，它让人们在寒冷的环境下仍可生存。
动物牵动：
传统的农家动物如牛、马和骡除了会运输货物之外，亦可以拉磨、推动一些机械以产生能源。
生物质燃料：
此种燃料原为可再生能源，如能产出与消耗平衡则不会增加二氧化碳。但如消耗过量而毁林与耗竭可返还土壤的有机物，就会破坏产耗平衡。用生物质在沼气池中产生沼气供炊事照明用，残渣还是良好的有机肥。用生物质制造乙醇甲醇可用作汽车燃料。
水力：
磨坊就是采用水力的好例子。而水力发电更是现代的重要能源，尤其是中国这样满是河流的国家。此外，中国有很长的海岸线，也很适合用来作潮汐发电。
风力：
人类已经使用了风力几百年了。
太阳能：
太阳直接提供了能源给人类已经很久了，但使用机械来将太阳能转成其他能量形式还是近代的事。
考点名称：能源革命
能源革命的目的，是以新能源 （如核能 ）和可再生能源 （包括水电能、生物质能、太阳能 、风能、地热能、海洋能和氢能等）逐步代替矿物能源。
三次能源理念
一次能源为原始资源性能源，是以蒸汽机与内燃机为代表的技术革命。
二次能源为技术性质能源，是以各种能源转换为电能的电动动力技术革命。它们都是从能量到能量模式，故遵守能量守恒定律。
而三次能源则是更深层次的技术性质，主特征是以核电为模式的用技术将一次原本不是能源的物性逆变本质转换为二次能量后，再三次转换为常规能源之技术革命，将是核动力和类核动力技术革命，此为从不是能量到能量模式，所以它不是能量守恒范围技术而不存在遵守或违背问题，并将引发更大的能源技术革命。
能源革命：
第一次能源革命
钻木取火是人类在能量转化方面最早的一次技术革命。从利用自然火到利用人工火的转变，导致了以柴薪作为主要能源的时代的到来。这就是人类的第一次能源革命。
第二次能源革命
蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑。人类从此逐步以机械动力大规模代替人力和畜力，它直接导致了第二次能源革命。
第三次能源革命
物理学家发明了可以控制核能释放的装置——反应堆，拉开了以核能为代表的第三次能源革命的序幕。
新型清洁能源革命
随着人类对能源安全与能源洁净需求的日益增加，似乎注定了以核能为代表的第三次能源革命过早的夭折在了摇篮里，于是以电能为代表的新型清洁能源革命备受关注。中国和整个世界正在面临着来自清洁能源革命的暴风雨般的洗礼。
