题目内容

能源是人类生存和发展的重要支撑因素．请回答以下有关能源的问题：

(1)人类历史进程的各个阶段，如按照石器时代、铁器时代、蒸汽时代、电气时代划分，各时代主要的动力来源分别是________、________、________、________．

(2)人类所使用的能量绝大部分来源于太阳能．捕获太阳能的生物主要为绿色植物．绿色植物能够通过光合作用把太阳能转化为化学能．光合作用的总反应式是________．光合作用释放的氧气来自于参加反应的哪种物质？________________．

(3)煤、石油、天然气、水能及生物能等是多年来大规模使用的能源，被称为________能源．而核能、地热、海洋能、沼气以及现在又有新的利用方式的太阳能、风能等都被称为________能源．

(4)人类利用和开发能源的过程体现了什么哲学道理？

(5)为了保证我国社会主义现代化建设顺利进行，国家已把能源的利用和开发作为经济建设和社会发展的战略重点．我国目前最主要的能源品种是________，其藏量最丰富的省(区)是________，其产量最多的省(区)是________，我国能源利用的主要问题有________．

答案：
解析：

　　(1)人的体力,畜力,燃煤动力,电力

　　(2)6CO2＋12H2OC6H12O6＋6H2O＋6O2,H2O

　　(3)常规　　新

　　(4)体现了：①在实践过程中必须尊重客观规律；②人可以认识和利用规律；③人对自然的认知、对人与自然关系的认识在实践过程中不断深化．

　　(5)煤,山西,山西,能源地区分布不均，能源生产与能源消费地区不匹配．人均能源消费量低，能源利用率低，单位产值能耗大．能源消费构成不尽合理，广大农村仍大量用木材、秸秆等作为燃料


练习册系列答案
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能源是人类生存和发展的支柱，迄今为止，人类经历了三次能源革命，这三次能源革命的标志性发明分别是________、________、________．

能源是人类生存和发展的重要支撑因素，请回答以下有关能源的问题：

(1)人类由________开始，就已经直接利用自然界提供的能源了．后来发明了蒸汽机，大规模地利用________燃料，人类进入了________时代．发电机的发明和________能的广泛应用，人类又进入了________时代．核能的发现和利用，人类又开始进入了________时代．

(2)人类利用能源是在能量的________的过程中实现的．这种过程是有________的．

(3)为了保证我国社会主义现代化建设顺利进行，国家已把能源的利用和开发作为经济建设和社会发展的战略重点．我国目前最主要的能源品种是________，其储量最丰富的省(区)是________，其产量最多的省(区)是________．

(4)水能是可再生能源，可持续地利用它来发电，为人类提供清洁的能源．若某水力发电站水库的平均流量为Q(m3/s)，落差为h(m)，发电效率为________η，则全年(按365天计算)的发电量是________．
实施“阳光计划”走出燃火时代

　　据记载，人类利用太阳能已有3000多年的历史，但将太阳能作为一种能源和动力加以利用，只有300多年的历史．真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”，“未来能源结构的基础”，则是近来的事．

　　近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯发明了世界上第一台太阳能驱动的发动机算起．该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器．

　　20世纪的100年间，太阳能科技发展历史几经沉浮，人们对究竟能否利用太阳能在认识上多次反复，最后是环境保护给了太阳能利用带来巨大机遇．

　　当前全球能源的85％来自石油、煤炭和天然气等化石燃料，太阳能供电仅占全球供电量的三万分之一．在现有技术条件下，化石能源的大量使用给地球环境造成了严重危害，导致全球性的环境污染和生态破坏，对人类的生存和发展构成极大的威胁．

　　目前，全球石油剩余可采储量仅为1400多亿吨．按目前产量，静态保障年限仅40年；天然气的剩余可采储量为150亿立方米，静态保障年限仅为60年．正是这种巨大的能源危机、严峻的环境问题，促使人们必须寻找新能源，希望太阳能、风能、地热能、潮汐能等可再生的清洁能源撑起未来世界能源供给的半壁江山．

　　科学家们公认、太阳能是未来人类最合适、最安全、最绿色、最理想的替代能源．太阳每分钟射向地球的能量相当于人类一年所耗用的能量．目前太阳能利用转化率约为10％～12％，开发利用的潜力十分巨大．

　　目前世界各国都在实施自己的“阳光计划”，新年刚过，德国便开始建造世界上最大的太阳能发电站，它的启用使每年二氧化碳排放量减少3700t．而印度乡村的村民们则在年初仰仗美国BP太阳能公司赠送的太阳能光电设备，从此告别无电时代．世界上最大的石油企业也将重点向太阳能转移，太阳能时代已经拉开它辉煌的大幕．

　　科学家预言：未来大规模的太阳能开发利用，有可能开辟新能源领域，从而将人类带出传统的燃火时代．

1．使用太阳能与传统的燃烧燃料有什么好处？

2．对于太阳能的广泛使用，你认为还存在什么问题？

阅读文章，回答文后的问题：

永　动　机

　　人们在长期的生活和生产中认识到，人类的生存和发展离不开能源．人们是多么渴望生产一种不需要耗用任何能量而能永远不停工作的机器－－永动机．下图所示的是一个永动机的设计方案：轮子中有一个转动轴，轮子边缘安装着12个可活动的短杆，每个短杆的一端装有一个铁球．方案的设计者认为右边的球与左边的球离轴远些，因此，右边的球产生的转动力矩要比左边的球产生的转动力矩大．这样轮子就会永无休止地沿着箭头所指的方向转动下去，并且带动机器转动．但事实上并未实现不停息的转动．仔细分析一下就会发现，虽然右边每个球产生的力矩大，但是球的个数少，左边每个球产生的力矩小，但是球的个数多．于是，轮子不会持续转动下去而对外做功，只会摆动几下，便停在图中所画的位置上．

　　17～18世纪，永动机最为流行，人们曾提出各种永动机设计方案，有采用“螺旋汲水”，有利用轮子的惯性、水的浮力或毛细作用的，也有利用同性磁极之间排斥作用的．18世纪末，不少科学家开始怀疑制造永动机的可能性．1775年，法国科学院决议不再受理永动机的设计方案．这些事实，使人们逐步悟出一个道理：永动机不可能实现是由于某一普遍定律的限制，而这条定律至今还没发现．因此，它启示人们不再为设计永动机而煞费苦心，转而致力于这一未发规定律的挖掘工作．

　　17～18世纪，经典力学中已蕴涵着机械能的转化和守恒的初步思想．伦福德等人对摩擦生热的研究，否定了热质说，提示了机械能与物体内能变化的关系．1800年发明了电池，不久又发现了电流的热效应、磁效应、化学效应及电磁感应，科学家们进一步展示出了自然界不同现象的相互联系、相互转化的图景．在其他方面，如生物学发现了动物的体温和进行机械活动的能量跟它摄取的食物的化学能有关．这一切，都为能量守恒发现做了必要的准备．19世纪40年代，不同国家的十几位科学家以不同的方式，各自独立地提出了能量守恒定律．人们认识到：能量既不会消灭，也不会凭空产生，能量有各种不同的形式，可从一种形式转化为另一种形式，从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移的过程中能量的总量保持不变．能量守恒定律使永动机幻梦被彻底地打破．

　　在制造上面所说的第一类永动机的这一尝试失败之后，一些人又梦想着制造另一种永动机，希望它不违反能量守恒定律，而且既经济又方便．例如，这种可直接从海洋或大气中吸取热量使之转化为机械功．由于海洋和大气的能量是取之不尽的，因而这种热可永不停息地运转做功，也是一种永动机．然而，在大量实践经验的基础上，英国物理学家开尔文于1851年提出一条新的普遍原理：物质不可能从单一的热源吸取热量，使之完全变为有用的功而不产生其他影响．看来永动机只是人们的美好愿望，永远也不可能实现．

(1)人类梦想制造的永动机有哪几类？为什么都没有实现？

(2)下图是两位发明家自制的永动机模型．你能否和其他同学讨论一下，它们能“永动”吗？

　　　　

(3)人们为什么热衷于发明与制造永动机？

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