2011年中考物理专题复习第十七章：能源与可持续发展

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1、中考数理化网[www.zk618.com]专业的中学数理化资源网第十七章能源和可持续发展动手动脑学物理授之以渔易于其它学科相结合的热学题热学中的许多现象都与温度有关，生物中的光合作用、温室效应、太阳的辐射与纬度的关系等也充满了温度的变化，而这些正是其它学科与热学容易相结合的关键部位。下面我们欣赏几则有关热学的跨学科习题，以了解这类题的解法。一、与生物相结合图1例1、(2004年南京)将一棵绿色植物用透明的塑料袋罩起来，扎紧袋口，放在阳光下，如图1所示，经过一段时间后，观察到塑料袋内出现细小的液滴，分析此现象形成的原因是()A．植物在阳光下进行光合作用不进行呼吸作用B

2、．液滴是由植物放出的二氧化碳液化而成的C．液滴是由泥土中的水蒸发后液化而成的D．液滴是由植物蒸腾作用散发的水蒸气液化而成的分析：由于液滴出现在塑料袋的内壁，塑料袋内又没提前放入水，所以判断它是由水蒸气的液化而形成的，而被液化的水蒸气又是从哪里来的呢？因为塑料袋内只有绿色植物，所以只可能是由于植物在蒸腾作用时产生的，故D是正确的。二、与化学相结合例2、(2004年安徽)寒冷的冬天，温室里鲜花盛开。这是因为温室的玻璃允许太阳的热辐射通过，却阻止室内的热量和水分的散发。从某种意义上说，地球也是一个大温室，大气层的对流层中水蒸气和二氧化碳等气体允许太阳的热辐射通过，阻止地表

3、热量的散发，从而使地表温暖湿润。但是，现在的对流层中二氧化碳的含量增加明显，引起了全球平均气温上升，即“温室效应”。请你举例谈谈温室效应可能导致哪些变化？结合实际谈一谈如何控制温室效应。分析：从题中所给的信息可以看出，“温室效应”己引起了全球平均气温的上升，现在要讨论的是全球平均气温上升后会引起哪些变化。首先气温上升会使原来的平衡失调；两极冰山、高山上的积雪会大量熔化，引起海平面上升，缩小人类生活的空间；某些地区水分大量蒸发，会造成大面积的干旱天气，加剧了土地的荒漠化；引起气候变化；影响农作物收成等。对温室效应的控制应突出表现在如何减少二氧化碳的排放量上，因为引起温

4、室效应的主要原因是对流层中二氧化碳的含量增加明显，所以采取植树造林，开发和使用新能源，减少煤等燃料的使用量等措施可以大经缓解温室效应的发生。三、与地理相结合南6040200204060－100102030北纬度温度(℃)图2例3、(2005年扬州)水是地球上一切生命得以生存的物质基础。地球上水的总储量约为1.4×1018ｍ3，其中海洋水的体积约1.3×1018ｍ3。太阳光照在地球上，地球获得它的能量。在靠近赤道的地区，阳光直射，接受的太阳能多；在靠近两极的地区，阳光斜射，接受的太阳能少。地球接收的太阳能大部分变为热，储存在海洋水里。(1)读图2，你会发现某个区域海洋

5、表层温度与纬度的关系是『中考数理化网』收集整理第25页共25页欢迎下载教学资料中考数理化网[www.zk618.com]专业的中学数理化资源网；影响水温分布的主导因素是海水吸收的太阳能，这样我们可以推测：某个区域海洋表层水温季节变化的规律是　　　　　　　　　　　　　。(2)如果有1%的海洋水的温度降低0.1℃，那么吸收的太阳能是多少？（海水密度取1.0×103kg/ｍ3，海水比热容取4.2×103J/kg·℃）分析：(1)通过读图可知，以纬度为0度为界，越向北海水表层的温度越低；因影响水温分布的主导因素是海水吸收的太阳能，由此可推测出：某个区域海洋表层水温随季节变化

6、的规律是：日照时间越短，海洋表层的水温越低。(2)1%海洋水的质量为m水=ρ水V水×1%=1.0×103kg/m3×1.3×1018m3×1%=1.3×1019kg；所以这些海水温度升高0.1℃所吸收的热量为Q=cm△t=4.2×103J/kg·℃×1.3×1019kg×0.1℃=5.46×1021J。授之以渔节约的煤量是这样计算出来的提高燃料的利用率，是节约能源的重要措施。如果按我国每年消耗10亿吨煤，效率为30%来计算，那么，只要提高效率1%，就相当于节省三千多万吨煤，可见节约能源的潜力之大，但这个数值是怎样计算出来的呢？如果每年消耗10亿吨煤，效率为30%，则

7、有效利用的煤量是10×108×30%吨=3×108吨；效率提高1%，即达到31%，则仍满足有效利用的3×108吨煤量时，所需的煤量为，故节约的煤量为10×108吨－9.6774×108吨=0.3223×108吨，即3223万吨。这个问题也可以这样来计算：设节约的煤量为m，则燃料的效率为30%时，有效利用的煤量为：10×108吨×30%；如果效率为31%时，有效利用的煤量为：(10×108吨－m)×31%；则两个有效的用煤量应该是相等的。故10×108吨×30%=(10×108吨－m)×31%；解这个方程得：m=0.3223×108吨，也相当于节省三千多万吨煤。中