2025人教高中物理同步講義練習(xí)必修三12.4能源與可持續(xù)發(fā)展（人教版2019必修第三冊）（含答案）

2025人教高中物理同步講義練習(xí)必修三12.4能源與可持續(xù)發(fā)展（人教版2019必修第三冊）（含答案）第十二章電能能量守恒定律第4節(jié)能源與可持續(xù)發(fā)展課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)知道不同形式的能量可互相轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中能量總量保持不變，能量轉(zhuǎn)化是有方向性的。了解可再生能源和不可再生能源的分類，認(rèn)識(shí)能源的過度開發(fā)和利用對環(huán)境的影響1.掌握能量守恒定律的內(nèi)容和重要意義.2.了解什么是能源的耗散和品質(zhì)降低，認(rèn)識(shí)自然界中能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性.3.了解能源的分類與應(yīng)用.4.認(rèn)識(shí)當(dāng)前環(huán)境問題，增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)．（一）課前閱讀：1.近幾年流行一種“自發(fā)電電動(dòng)車”，基本原理是將一小型發(fā)電機(jī)緊靠車輪處，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)出的電又繼續(xù)供給電動(dòng)車，你認(rèn)為僅靠這種方式，電動(dòng)車能持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去嗎？2．內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為電能，電能可以轉(zhuǎn)化為光能、內(nèi)能、機(jī)械能……既然能量是守恒的，不會(huì)憑空消失，為什么還要節(jié)約能源呢？（二）基礎(chǔ)梳理一、能量守恒定律、能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性1．能量守恒定律能量既不會(huì)憑空，也不會(huì)憑空，它只能從一種形式為其他形式，或者從一個(gè)物體到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量．2．能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性（1）一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是的．（2）能量的耗散：其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能后不能再重復(fù)利用，這種現(xiàn)象叫作能量的耗散．（3）能量的耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有【拓展補(bǔ)充】把剛煮好的熱雞蛋放在冷水中，過一會(huì)，雞蛋的溫度降低，水的溫度升高，最后水和雞蛋的溫度相同。是否可能發(fā)生這樣的現(xiàn)象:原來溫度相同的水和雞蛋，過一會(huì)兒水的溫度自發(fā)地降低，而雞蛋的溫度上升?二、能量的分類與應(yīng)用1．能源的分類(1)不可再生能源：煤炭、石油和天然氣是目前人類生產(chǎn)、生活中使用的主要能源，這類能源又叫作能源．化石能源無法在短時(shí)間內(nèi)再生，所以這類能源叫作不可再生能源．(2)可再生能源：水能和風(fēng)能等能源，歸根結(jié)底來源于太陽能．這些能源在自然界可以再生，叫作可再生能源．2．能源的開發(fā)與應(yīng)用近年來，我國在能源開發(fā)方面取得了很大的成就：如：發(fā)電、水力發(fā)電、發(fā)電、發(fā)電．【即學(xué)即練】判斷下列說法的正誤.(1)由能量守恒定律知，能量是取之不盡、用之不竭的，也不必要節(jié)約能源．()(2)熱量可以自發(fā)地由高溫物體傳向低溫物體，也可以自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體．()三、能源與社會(huì)發(fā)展1．隨著人口迅速增長、經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及工業(yè)化程度的提高，能源短缺和過度使用帶來的環(huán)境惡化已經(jīng)成為關(guān)系到人類社會(huì)能否持續(xù)發(fā)展的大問題．2．可持續(xù)發(fā)展(1)可持續(xù)發(fā)展的核心：追求發(fā)展與、的平衡：既滿足當(dāng)代人的需求，又不損害子孫后代的需求．(2)需要做好兩方面：①要大力提倡；②發(fā)展能源以及天然氣、清潔煤和核能等在生產(chǎn)及消費(fèi)過程中對生態(tài)環(huán)境的污染程度低的能源．【即學(xué)即練】判斷下列說法的正誤.(3)大量消耗常規(guī)能源會(huì)使環(huán)境惡化，故提倡開發(fā)利用新能源．()(4)能量的耗散就是能量的總量在減少．()能量守恒定律能量守恒定律的理解與應(yīng)用1．自然界中不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，一種形式的能量減少一定伴隨著其他形式的能量增加，能量的總量保持不變．2．能量守恒定律的適用范圍能量守恒定律是貫穿物理學(xué)的基本規(guī)律，是在各種自然現(xiàn)象中普遍適用的一條規(guī)律．3．能量守恒定律的表達(dá)式(1)E初＝E末，初狀態(tài)各種能量的總和等于末狀態(tài)各種能量的總和．(2)ΔE增＝ΔE減，某些能量的增加量等于其他能量的減少量．4．應(yīng)用步驟(1)明確研究對象及研究過程；(2)明確該過程中，哪些形式的能量在變化；(3)確定參與轉(zhuǎn)化的能量中，哪些能量增加，哪些能量減少；(4)列出增加的能量和減少的能量之間的守恒式(或初、末狀態(tài)能量相等的守恒式)．【典例精析】例1．能量守恒定律的建立是人類認(rèn)識(shí)自然的一次重大飛躍，它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一．下列說法正確的是()A．因?yàn)槟芰渴睾?，所以能量可以隨意使用B．不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化C．因?yàn)槟芰坎粫?huì)消失，所以不可能有能源危機(jī)D．能量可以被消滅，也可以被創(chuàng)生例2．某地強(qiáng)風(fēng)的風(fēng)速約為v，空氣的密度為ρ，如果把通過橫截面積S的風(fēng)的動(dòng)能完全轉(zhuǎn)化為電能，則用上述已知量計(jì)算電功率的公式為()A．P＝eq\f(1,2)ρSv B．P＝eq\f(1,2)ρSv2C．P＝eq\f(1,2)ρSv3 D．P＝eq\f(1,2)ρSv4二、能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性對“能量的耗散和品質(zhì)降低”的理解(1)各種形式的能最終都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，流散到周圍的環(huán)境中，分散在環(huán)境中的內(nèi)能不管數(shù)量多么巨大，它也不過只能使地球、大氣稍稍變暖一點(diǎn)，卻再也不能驅(qū)動(dòng)機(jī)器做功了．(2)從可被利用的價(jià)值來看，內(nèi)能較之機(jī)械能、電能等，是一種低品質(zhì)的能量．由此可知，能量的耗散雖然不會(huì)導(dǎo)致能量的總量減少，卻會(huì)導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低，實(shí)際上是將能量從高度有用的形式降級(jí)為不太可用的形式．(3)能量的耗散導(dǎo)致可利用能源減少，所以要節(jié)約能源．【典例精析】例3．(多選)電冰箱能夠不斷地把熱量從溫度較低的冰箱內(nèi)部傳給溫度較高的外界空氣，下列說法正確的是()A．熱量能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體B．在一定條件下，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體C．熱量的傳遞過程不具有方向性D．在自發(fā)的條件下熱量的傳遞過程具有方向性例4．熱現(xiàn)象過程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散的現(xiàn)象．所謂能量耗散是指在能量轉(zhuǎn)化的過程中無法把耗散的能量重新收集、重新加以利用．下列關(guān)于能量耗散的說法中正確的是()A．能量耗散是指在一定條件下，能量在轉(zhuǎn)化過程中總量減少了B．能量耗散表明，在能源的利用過程中，能量在數(shù)量上并未減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了C．能量耗散表明，能量守恒定律不一定正確三、能源的分類與應(yīng)用能源與社會(huì)發(fā)展1．能源的分類按可否再生分為可再生能源與不可再生能源(1)不可再生能源：人們把煤炭、石油、天然氣叫作化石能源．化石能源無法在短時(shí)間內(nèi)再生，被叫作不可再生能源．(2)可再生能源：在自然界可以再生，例如水能、風(fēng)能、潮汐能、生物能、地?zé)崮艿龋?．能源和環(huán)境污染(1)溫室效應(yīng)：石油和煤炭的燃燒增加了大氣中二氧化碳的含量，因此加劇了溫室效應(yīng)．溫室效應(yīng)使得兩極的冰雪融化，海平面上升，淹沒沿海城市，使海水倒流入河流，從而使耕地鹽堿化；溫室效應(yīng)使全球降水量變化，影響氣候和植被變化，影響人體健康．(2)酸雨：酸雨是指pH值小于5.6的雨、雪或其他形式的大氣降水．形成酸雨的主要原因是燃燒煤炭和石油，以及工業(yè)生產(chǎn)等釋放到大氣中的二氧化硫等物質(zhì)使雨水酸度升高，形成“酸雨”，腐蝕建筑物、酸化土壤．(3)光化學(xué)煙霧：內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)的高溫使空氣和燃料中的多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氮的氧化物和碳?xì)浠衔铮@些化合物在大氣中受到紫外線的照射，產(chǎn)生二次污染物質(zhì)——光化學(xué)煙霧．這些物質(zhì)有毒，會(huì)引起人的多種疾病．另外，常規(guī)能源燃燒時(shí)產(chǎn)生的浮塵也是一種主要的污染物．3．能源與社會(huì)發(fā)展要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展就要樹立新的能源安全觀，并轉(zhuǎn)變能源的供需模式．一方面大力提倡節(jié)約能源，另一方面要發(fā)展可再生能源以及天然氣、清潔煤和核能等清潔能源，推動(dòng)人類與自然的和諧發(fā)展．【典例精析】例5．某市有20萬臺(tái)空調(diào)機(jī)，每臺(tái)空調(diào)機(jī)在夏季平均使用60天，每天耗電8kW·h.為了節(jié)約能源，該市政府建議大家都把室內(nèi)設(shè)定溫度提高1℃，這樣每臺(tái)空調(diào)機(jī)每天可節(jié)省6%的電能．那么這樣做能使該市在夏季節(jié)省多少電能？已知標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值是2.92×107J/kg.發(fā)電廠的發(fā)電效率是30%.請計(jì)算一下，這項(xiàng)節(jié)能建議的實(shí)現(xiàn)能在1年內(nèi)節(jié)約多少噸標(biāo)準(zhǔn)煤？(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)1．能量的存在形式及相互轉(zhuǎn)化(1)各種運(yùn)動(dòng)形式都有對應(yīng)的能：機(jī)械運(yùn)動(dòng)有機(jī)械能，分子的熱運(yùn)動(dòng)有內(nèi)能，還有其他運(yùn)動(dòng)中的電磁能、化學(xué)能、原子能等。(2)各種形式的能，通過某種力做功可以相互轉(zhuǎn)化。例如，利用電爐取暖或燒水，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；煤燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；列車剎車后，輪子溫度升高，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。2．應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化與守恒解題的步驟(1)首先分析研究對象的受力和做功情況，能量的轉(zhuǎn)化方向及初、末狀態(tài)能量的具體形式。(2)分別列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達(dá)式。(3)依據(jù)ΔE減＝ΔE增列式求解。3．能源的分類方式及能源特點(diǎn)對比分類方法分類名稱特點(diǎn)舉例按形式或轉(zhuǎn)換特點(diǎn)分一次能源自然形成，未經(jīng)加工太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、核能、潮汐能二次能源由一次能源?jīng)加工轉(zhuǎn)換而成焦炭、木炭、蒸汽、液化氣、酒精、汽油、電能按利用技術(shù)分常規(guī)能源已大規(guī)模正常使用煤、石油、天然氣、水能新能源正在開發(fā)，或有新的利用方式太陽能、核能、地?zé)崮?、海洋能、沼氣、風(fēng)能按可否再生分可再生能源可循環(huán)使用水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮懿豢稍偕茉炊唐趦?nèi)無法轉(zhuǎn)換獲得煤、石油、天然氣、核燃料按對環(huán)境的污染情況分清潔能源對環(huán)境基本沒有污染太陽能、海洋能、風(fēng)能、水能污染能源會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境化石燃料(煤、石油、天然氣)4．能源對環(huán)境的影響(1)常規(guī)能源對環(huán)境的影響：石油和煤燃燒產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量，產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)”，引發(fā)了一系列問題，如兩極的冰雪融化、海平面上升，海水倒灌、耕地鹽堿化……這些都是人類過度開發(fā)自然所產(chǎn)生的嚴(yán)重問題。(2)做好環(huán)境保護(hù)工作：目前的任務(wù)是采用能源新技術(shù)，解決突出的環(huán)境污染問題。例如，城市生活垃圾問題，變垃圾為能源；提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)效率，解決尾氣問題，達(dá)到廢氣“零排放”；環(huán)境污染的綜合治理問題，解決廢物、廢水、廢氣等，變廢為寶。一、單選題1．（2022·山西·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）2021年全國青年科普創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)大賽中風(fēng)帆車項(xiàng)目是利用自然風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)帆車前進(jìn)，2022年該大賽中太空車項(xiàng)目是利用電池驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)太空車攀爬障礙物。關(guān)于它們的能量轉(zhuǎn)化，以下說法正確的是（）A．都是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B．都是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．風(fēng)帆車將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，太空車將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．風(fēng)帆車將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，太空車將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能2．（2022春·海南省直轄縣級(jí)單位·高一?？计谥校┮韵聨追N發(fā)電方式，屬于利用機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的是（）A．核電站發(fā)電 B．太陽能發(fā)電C．風(fēng)力發(fā)電 D．火力發(fā)電3．（2023·浙江金華·統(tǒng)考模擬預(yù)測）碳酸飲料具有高熱量，過量飲用會(huì)影響身體健康。如圖所示是一款碳酸飲料的相關(guān)信息，與圖中“大卡”對應(yīng)的單位是（）A．W B．J C．K D．4．（2023春·寧夏銀川·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）能量守恒定律是人類認(rèn)識(shí)自然的最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一，下列說法正確的是（）A．不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化B．能量可以被創(chuàng)生，也可以被消滅C．因?yàn)槟芰渴鞘睾愕?，所以不需要?jié)約能源D．因?yàn)槟芰渴鞘睾愕?，所以不可能發(fā)生能源危機(jī)5．（2023春·遼寧遼陽·高二統(tǒng)考期末）一種叫作“壓電陶瓷”的電子元件，當(dāng)對它擠壓或拉伸時(shí)，它的兩端就會(huì)形成一定的電壓，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。一種燃?xì)獯蚧饳C(jī)，就是應(yīng)用了該元件的壓電效應(yīng)制成的。只要用大拇指壓一下打火機(jī)上的按鈕，壓電陶瓷片就會(huì)產(chǎn)生10kV~20kV的高壓，形成火花放電，從而點(diǎn)燃可燃?xì)怏w。上述過程中，壓電陶瓷片完成的能量轉(zhuǎn)化是（）A．化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能C．光能轉(zhuǎn)化為電能 D．機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能6．（2023春·浙江衢州·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，為我國某地的一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其葉片的半徑為R，若風(fēng)速恰好與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)所在圓面垂直，風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η。已知空氣密度為ρ，風(fēng)速為v。下列說法正確的是（）

A．單位時(shí)間內(nèi)沖擊發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的質(zhì)量為B．單位時(shí)間內(nèi)沖擊發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)能為C．該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為D．若每天平均有的風(fēng)能資源，則每天發(fā)電量為7．（2023春·江蘇徐州·高一徐州市第一中學(xué)?？计谥校?022年6月30日位于浙江安吉的長龍山抽水蓄能電站全部機(jī)組正式投產(chǎn)發(fā)電。該項(xiàng)目是華東地區(qū)最大的抽水蓄能電站，主要承擔(dān)整個(gè)華東電網(wǎng)調(diào)峰、填谷的雙倍調(diào)峰功能。電站在電網(wǎng)用電低谷時(shí)將水抽到高處，在電網(wǎng)用電高峰時(shí)再利用水能發(fā)電，平均用4度谷電能換3度峰電。電站每年可生產(chǎn)清潔電能2.435×109kwh。已知峰電價(jià)格0.50元，谷電價(jià)格0.30元。下列說法正確的是（）A．水能是不可再生能源B．該電站產(chǎn)生的電能小于消耗的電能，從經(jīng)濟(jì)的角度沒有實(shí)際意義C．電站實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為勢能儲(chǔ)存，需要時(shí)再轉(zhuǎn)化為電能，說明能量不僅數(shù)量上守恒，在可利用的品質(zhì)上也不變D．電站每年發(fā)電直接產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益約為2.435×104萬元8．（2023春·浙江臺(tái)州·高一浙江省臨海市大田中學(xué)校考階段練習(xí)）風(fēng)能是一種潔凈、無污染、可再生的能源，臨海括蒼山山頂上建有全國第四大風(fēng)力發(fā)電場，如圖所示。已知該地區(qū)的風(fēng)速約為6m/s，空氣密度約，已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)葉葉片長度為40m，且風(fēng)能的30％可轉(zhuǎn)化為電能，則一臺(tái)發(fā)電機(jī)發(fā)電功率約為（）A． B．C． D．二、多選題9．（2023春·內(nèi)蒙古包頭·高一統(tǒng)考期末）現(xiàn)代社會(huì)倡導(dǎo)“綠色、低碳、節(jié)能”的新型生活方式。下列做法符合節(jié)能要求的是（

）A．電腦使用完畢后關(guān)機(jī)并切斷電源B．電視機(jī)長時(shí)間處于待機(jī)狀態(tài)C．長時(shí)間外出需要切斷熱水器電源D．手機(jī)充電結(jié)束后拔掉充電器10．（2022·高二課時(shí)練習(xí)）煤炭是重要的能源和化工原料，直接燃燒既浪費(fèi)資源又污染環(huán)境。某企業(yè)利用“煤粉加壓氣化制備合成氣”新技術(shù)，讓煤變成合成氣（一氧化碳及氫氣總含量≥90%），把煤“吃干榨盡”。下列有關(guān)說法正確的是（）A．煤粉加壓氣化制備合成氣過程涉及化學(xué)變化和物理變化B．煤粉加壓氣化制備合成氣過程涉及化學(xué)變化但沒有物理變化C．該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了煤的清潔利用D．該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了煤的高效利用11．（2023·全國·高三專題練習(xí)）下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程的說法中不正確的是（）A．所有能量守恒的過程都能自發(fā)地發(fā)生B．摩擦生熱的過程是不可逆過程C．人們對太陽能的開發(fā)和利用，說明能量可以憑空產(chǎn)生D．能的轉(zhuǎn)化過程符合能量守恒定律，因此不會(huì)發(fā)生能源危機(jī)12．（2022·高三課時(shí)練習(xí)）下列關(guān)于能量耗散的說法正確的是（）A．能量耗散使能量的總量減少B．能量耗散遵守能量守恒定律C．能量耗散是指耗散在環(huán)境中的內(nèi)能再也不能被人類利用D．能量耗散導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低13．（2023·全國·高三專題練習(xí)）細(xì)繩一端固定在天花板上，另一端拴一質(zhì)量為m的小球，如圖所示。使小球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后，小球停止擺動(dòng)，下列說法正確的是（）A．小球機(jī)械能不守恒B．小球能量正在消失C．小球擺動(dòng)過程中，只有動(dòng)能和重力勢能在相互轉(zhuǎn)化D．總能量守恒，但小球的機(jī)械能減少14．（2023·全國·高三專題練習(xí)）如圖為裝在屋頂上的太陽能電池板，每塊電池板的面積為2m2。晴天時(shí)，電池板每平方米每分鐘接收到的太陽能為6×104J，電池板的光電轉(zhuǎn)化效率為25%。以下說法不正確的是（）A．太陽能為可再生能源B．電池板的光電轉(zhuǎn)化效率25%表示此過程能量不守恒C．晴天時(shí)太陽照射2h，每塊電池板的產(chǎn)生的電能1.44×107JD．晴天時(shí)的一天，一塊電池板產(chǎn)生的電能可以提供十盞60W的白熾燈正常工作20小時(shí)15．（2023·浙江溫州·樂清市知臨中學(xué)?？寄M預(yù)測）三峽水力發(fā)電站是我國最大的水力發(fā)電站，三峽水庫蓄水后，平均水位落差約為100m，水的流量約為。船只通航需要約的流量，其余流量可全部用來發(fā)電。水流沖擊水輪機(jī)發(fā)電時(shí)，水流減少的機(jī)械能有20%轉(zhuǎn)化為電能。則三峽發(fā)電站（）A．最大功率約為B．年發(fā)電量約為C．天發(fā)電量能充滿約輛新能源汽車D．通航一天流失的能量16．（2022春·山西·高一統(tǒng)考期末）2022年2月18日，我國選手谷愛凌榮獲北京冬奧會(huì)女子滑雪U型槽項(xiàng)目的冠軍。如圖所示，型槽可簡化成由、兩個(gè)相同的四分之一圓弧與水平雪道組成，與圓弧雪道相切。質(zhì)量為的谷愛凌（可視為質(zhì)點(diǎn)）從點(diǎn)自由下落，由左側(cè)點(diǎn)進(jìn)入型槽中，從右側(cè)點(diǎn)自由飛出后上升至點(diǎn)。其中，，圓弧半徑。不計(jì)空氣阻力，下列判斷正確的是（）A．谷愛凌運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的速度為B．谷愛凌首次運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，對點(diǎn)的壓力為C．谷愛凌由到過程損耗的機(jī)械能比到過程的大D．谷愛凌第二次離開型槽后，最高能夠到達(dá)相對于點(diǎn)的位置

第十二章電能能量守恒定律第4節(jié)能源與可持續(xù)發(fā)展課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)知道不同形式的能量可互相轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中能量總量保持不變，能量轉(zhuǎn)化是有方向性的。了解可再生能源和不可再生能源的分類，認(rèn)識(shí)能源的過度開發(fā)和利用對環(huán)境的影響1.掌握能量守恒定律的內(nèi)容和重要意義.2.了解什么是能源的耗散和品質(zhì)降低，認(rèn)識(shí)自然界中能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性.3.了解能源的分類與應(yīng)用.4.認(rèn)識(shí)當(dāng)前環(huán)境問題，增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)．（一）課前閱讀：1.近幾年流行一種“自發(fā)電電動(dòng)車”，基本原理是將一小型發(fā)電機(jī)緊靠車輪處，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)出的電又繼續(xù)供給電動(dòng)車，你認(rèn)為僅靠這種方式，電動(dòng)車能持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去嗎？答案僅靠這種方式，不能使電動(dòng)車持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去．因?yàn)榭窟@種方式，只能將電動(dòng)車的一部分能量收集起來，但電動(dòng)車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力做負(fù)功，不斷把電動(dòng)車的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)能量守恒定律，要想使電動(dòng)車持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去，必須不斷地給電動(dòng)車補(bǔ)充新的能量，如用腳蹬電動(dòng)車或給電動(dòng)車的電源充電．2．內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為電能，電能可以轉(zhuǎn)化為光能、內(nèi)能、機(jī)械能……既然能量是守恒的，不會(huì)憑空消失，為什么還要節(jié)約能源呢？答案雖然能量的總量沒有減少，但由于能量轉(zhuǎn)化的方向性，使能量從便于利用的形式轉(zhuǎn)化為不便于利用的形式，導(dǎo)致了可利用的能源減少，因此我們?nèi)砸?jié)約能源．（二）基礎(chǔ)梳理一、能量守恒定律、能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性1．能量守恒定律能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變．2．能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性（1）一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的．（2）能量的耗散：其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能后不能再重復(fù)利用，這種現(xiàn)象叫作能量的耗散．（3）能量的耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性【拓展補(bǔ)充】把剛煮好的熱雞蛋放在冷水中，過一會(huì)，雞蛋的溫度降低，水的溫度升高，最后水和雞蛋的溫度相同。是否可能發(fā)生這樣的現(xiàn)象:原來溫度相同的水和雞蛋，過一會(huì)兒水的溫度自發(fā)地降低，而雞蛋的溫度上升?答案：不能發(fā)生二、能量的分類與應(yīng)用1．能源的分類(1)不可再生能源：煤炭、石油和天然氣是目前人類生產(chǎn)、生活中使用的主要能源，這類能源又叫作化石能源．化石能源無法在短時(shí)間內(nèi)再生，所以這類能源叫作不可再生能源．(2)可再生能源：水能和風(fēng)能等能源，歸根結(jié)底來源于太陽能．這些能源在自然界可以再生，叫作可再生能源．2．能源的開發(fā)與應(yīng)用近年來，我國在能源開發(fā)方面取得了很大的成就：如：太陽能發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、核能發(fā)電．【即學(xué)即練】判斷下列說法的正誤.(1)由能量守恒定律知，能量是取之不盡、用之不竭的，也不必要節(jié)約能源．(×)(2)熱量可以自發(fā)地由高溫物體傳向低溫物體，也可以自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體．(×)三、能源與社會(huì)發(fā)展1．隨著人口迅速增長、經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及工業(yè)化程度的提高，能源短缺和過度使用化石能源帶來的環(huán)境惡化已經(jīng)成為關(guān)系到人類社會(huì)能否持續(xù)發(fā)展的大問題．2．可持續(xù)發(fā)展(1)可持續(xù)發(fā)展的核心：追求發(fā)展與資源、環(huán)境的平衡：既滿足當(dāng)代人的需求，又不損害子孫后代的需求．(2)需要做好兩方面：①要大力提倡節(jié)能；②發(fā)展可再生能源以及天然氣、清潔煤和核能等在生產(chǎn)及消費(fèi)過程中對生態(tài)環(huán)境的污染程度低的清潔能源．【即學(xué)即練】判斷下列說法的正誤.(3)大量消耗常規(guī)能源會(huì)使環(huán)境惡化，故提倡開發(fā)利用新能源．(√)(4)能量的耗散就是能量的總量在減少．(×)能量守恒定律能量守恒定律的理解與應(yīng)用1．自然界中不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，一種形式的能量減少一定伴隨著其他形式的能量增加，能量的總量保持不變．2．能量守恒定律的適用范圍能量守恒定律是貫穿物理學(xué)的基本規(guī)律，是在各種自然現(xiàn)象中普遍適用的一條規(guī)律．3．能量守恒定律的表達(dá)式(1)E初＝E末，初狀態(tài)各種能量的總和等于末狀態(tài)各種能量的總和．(2)ΔE增＝ΔE減，某些能量的增加量等于其他能量的減少量．4．應(yīng)用步驟(1)明確研究對象及研究過程；(2)明確該過程中，哪些形式的能量在變化；(3)確定參與轉(zhuǎn)化的能量中，哪些能量增加，哪些能量減少；(4)列出增加的能量和減少的能量之間的守恒式(或初、末狀態(tài)能量相等的守恒式)．【典例精析】例1．能量守恒定律的建立是人類認(rèn)識(shí)自然的一次重大飛躍，它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一．下列說法正確的是()A．因?yàn)槟芰渴睾?，所以能量可以隨意使用B．不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化C．因?yàn)槟芰坎粫?huì)消失，所以不可能有能源危機(jī)D．能量可以被消滅，也可以被創(chuàng)生答案B解析能量是守恒的，但在利用能量的過程中有能量耗散，耗散的能量不可再利用，符合自然界中一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都有方向性，是不可逆的，應(yīng)節(jié)約能源，故A、C錯(cuò)誤；自然界中的能量可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，不同形式的能量間可以相互轉(zhuǎn)化，故B正確；能量不能被創(chuàng)生，也不能被消滅，故D錯(cuò)誤．例2．某地強(qiáng)風(fēng)的風(fēng)速約為v，空氣的密度為ρ，如果把通過橫截面積S的風(fēng)的動(dòng)能完全轉(zhuǎn)化為電能，則用上述已知量計(jì)算電功率的公式為()A．P＝eq\f(1,2)ρSv B．P＝eq\f(1,2)ρSv2C．P＝eq\f(1,2)ρSv3 D．P＝eq\f(1,2)ρSv4答案C解析風(fēng)能完全轉(zhuǎn)化為電能，由能量守恒定律得eq\f(1,2)mv2＝Pt，其中m＝ρV＝ρvtS，聯(lián)立解得P＝eq\f(ρv3tS,2t)＝eq\f(1,2)ρSv3，A、B、D錯(cuò)誤，C正確．二、能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性對“能量的耗散和品質(zhì)降低”的理解(1)各種形式的能最終都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，流散到周圍的環(huán)境中，分散在環(huán)境中的內(nèi)能不管數(shù)量多么巨大，它也不過只能使地球、大氣稍稍變暖一點(diǎn)，卻再也不能驅(qū)動(dòng)機(jī)器做功了．(2)從可被利用的價(jià)值來看，內(nèi)能較之機(jī)械能、電能等，是一種低品質(zhì)的能量．由此可知，能量的耗散雖然不會(huì)導(dǎo)致能量的總量減少，卻會(huì)導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低，實(shí)際上是將能量從高度有用的形式降級(jí)為不太可用的形式．(3)能量的耗散導(dǎo)致可利用能源減少，所以要節(jié)約能源．【典例精析】例3．(多選)電冰箱能夠不斷地把熱量從溫度較低的冰箱內(nèi)部傳給溫度較高的外界空氣，下列說法正確的是()A．熱量能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體B．在一定條件下，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體C．熱量的傳遞過程不具有方向性D．在自發(fā)的條件下熱量的傳遞過程具有方向性答案BD解析自然界一切自發(fā)過程都有方向性，如熱傳導(dǎo)，熱量總是由高溫物體自發(fā)地傳向低溫物體；又如擴(kuò)散，氣體總是自發(fā)地由密度大的地方向密度小的地方擴(kuò)散．在外界幫助下氣體可以由密度小的地方向密度大的地方擴(kuò)散，熱量可以從低溫物體傳向高溫物體，電冰箱就是借助外界做功把熱量從低溫物體傳向高溫物體，故選B、D.例4．熱現(xiàn)象過程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散的現(xiàn)象．所謂能量耗散是指在能量轉(zhuǎn)化的過程中無法把耗散的能量重新收集、重新加以利用．下列關(guān)于能量耗散的說法中正確的是()A．能量耗散是指在一定條件下，能量在轉(zhuǎn)化過程中總量減少了B．能量耗散表明，在能源的利用過程中，能量在數(shù)量上并未減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了C．能量耗散表明，能量守恒定律不一定正確答案B解析能量雖然有耗散但總的能量是守恒的，在轉(zhuǎn)化的過程中總量不會(huì)減少，故A、C錯(cuò)誤；能量耗散表明在能源的利用過程中，能量在數(shù)量上并未減少，但是在可利用的品質(zhì)上降低了，故B正確；自然界中的宏觀過程具有方向性，能量耗散就是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映了這種方向性，故D錯(cuò)誤．三、能源的分類與應(yīng)用能源與社會(huì)發(fā)展1．能源的分類按可否再生分為可再生能源與不可再生能源(1)不可再生能源：人們把煤炭、石油、天然氣叫作化石能源．化石能源無法在短時(shí)間內(nèi)再生，被叫作不可再生能源．(2)可再生能源：在自然界可以再生，例如水能、風(fēng)能、潮汐能、生物能、地?zé)崮艿龋?．能源和環(huán)境污染(1)溫室效應(yīng)：石油和煤炭的燃燒增加了大氣中二氧化碳的含量，因此加劇了溫室效應(yīng)．溫室效應(yīng)使得兩極的冰雪融化，海平面上升，淹沒沿海城市，使海水倒流入河流，從而使耕地鹽堿化；溫室效應(yīng)使全球降水量變化，影響氣候和植被變化，影響人體健康．(2)酸雨：酸雨是指pH值小于5.6的雨、雪或其他形式的大氣降水．形成酸雨的主要原因是燃燒煤炭和石油，以及工業(yè)生產(chǎn)等釋放到大氣中的二氧化硫等物質(zhì)使雨水酸度升高，形成“酸雨”，腐蝕建筑物、酸化土壤．(3)光化學(xué)煙霧：內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)的高溫使空氣和燃料中的多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氮的氧化物和碳?xì)浠衔铮@些化合物在大氣中受到紫外線的照射，產(chǎn)生二次污染物質(zhì)——光化學(xué)煙霧．這些物質(zhì)有毒，會(huì)引起人的多種疾?。硗猓Ｒ?guī)能源燃燒時(shí)產(chǎn)生的浮塵也是一種主要的污染物．3．能源與社會(huì)發(fā)展要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展就要樹立新的能源安全觀，并轉(zhuǎn)變能源的供需模式．一方面大力提倡節(jié)約能源，另一方面要發(fā)展可再生能源以及天然氣、清潔煤和核能等清潔能源，推動(dòng)人類與自然的和諧發(fā)展．【典例精析】例5．某市有20萬臺(tái)空調(diào)機(jī)，每臺(tái)空調(diào)機(jī)在夏季平均使用60天，每天耗電8kW·h.為了節(jié)約能源，該市政府建議大家都把室內(nèi)設(shè)定溫度提高1℃，這樣每臺(tái)空調(diào)機(jī)每天可節(jié)省6%的電能．那么這樣做能使該市在夏季節(jié)省多少電能？已知標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值是2.92×107J/kg.發(fā)電廠的發(fā)電效率是30%.請計(jì)算一下，這項(xiàng)節(jié)能建議的實(shí)現(xiàn)能在1年內(nèi)節(jié)約多少噸標(biāo)準(zhǔn)煤？(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)答案2.1×1013J2.4×103t解析設(shè)可節(jié)省的電能為E，則E＝8×6%×60×20×104kW·h＝5.76×106kW·h≈2.1×1013J，設(shè)1年內(nèi)節(jié)約的標(biāo)準(zhǔn)煤的質(zhì)量為m，由能量守恒定律有2.92×107J/kg×m×30%＝E，解得m≈2.4×106kg＝2.4×103t.1．能量的存在形式及相互轉(zhuǎn)化(1)各種運(yùn)動(dòng)形式都有對應(yīng)的能：機(jī)械運(yùn)動(dòng)有機(jī)械能，分子的熱運(yùn)動(dòng)有內(nèi)能，還有其他運(yùn)動(dòng)中的電磁能、化學(xué)能、原子能等。(2)各種形式的能，通過某種力做功可以相互轉(zhuǎn)化。例如，利用電爐取暖或燒水，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；煤燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；列車剎車后，輪子溫度升高，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。2．應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化與守恒解題的步驟(1)首先分析研究對象的受力和做功情況，能量的轉(zhuǎn)化方向及初、末狀態(tài)能量的具體形式。(2)分別列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達(dá)式。(3)依據(jù)ΔE減＝ΔE增列式求解。3．能源的分類方式及能源特點(diǎn)對比分類方法分類名稱特點(diǎn)舉例按形式或轉(zhuǎn)換特點(diǎn)分一次能源自然形成，未經(jīng)加工太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、核能、潮汐能二次能源由一次能源?jīng)加工轉(zhuǎn)換而成焦炭、木炭、蒸汽、液化氣、酒精、汽油、電能按利用技術(shù)分常規(guī)能源已大規(guī)模正常使用煤、石油、天然氣、水能新能源正在開發(fā)，或有新的利用方式太陽能、核能、地?zé)崮?、海洋能、沼氣、風(fēng)能按可否再生分可再生能源可循環(huán)使用水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮懿豢稍偕茉炊唐趦?nèi)無法轉(zhuǎn)換獲得煤、石油、天然氣、核燃料按對環(huán)境的污染情況分清潔能源對環(huán)境基本沒有污染太陽能、海洋能、風(fēng)能、水能污染能源會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境化石燃料(煤、石油、天然氣)4．能源對環(huán)境的影響(1)常規(guī)能源對環(huán)境的影響：石油和煤燃燒產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量，產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)”，引發(fā)了一系列問題，如兩極的冰雪融化、海平面上升，海水倒灌、耕地鹽堿化……這些都是人類過度開發(fā)自然所產(chǎn)生的嚴(yán)重問題。(2)做好環(huán)境保護(hù)工作：目前的任務(wù)是采用能源新技術(shù)，解決突出的環(huán)境污染問題。例如，城市生活垃圾問題，變垃圾為能源；提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)效率，解決尾氣問題，達(dá)到廢氣“零排放”；環(huán)境污染的綜合治理問題，解決廢物、廢水、廢氣等，變廢為寶。一、單選題1．（2022·山西·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）2021年全國青年科普創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)大賽中風(fēng)帆車項(xiàng)目是利用自然風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)帆車前進(jìn)，2022年該大賽中太空車項(xiàng)目是利用電池驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)太空車攀爬障礙物。關(guān)于它們的能量轉(zhuǎn)化，以下說法正確的是（）A．都是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B．都是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．風(fēng)帆車將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，太空車將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．風(fēng)帆車將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，太空車將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【答案】C【解析】風(fēng)帆車項(xiàng)目是利用自然風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)帆車前進(jìn)，風(fēng)帆車是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，太空車項(xiàng)目是利用電池驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)太空車攀爬障礙物，太空車是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。故選C。2．（2022春·海南省直轄縣級(jí)單位·高一?？计谥校┮韵聨追N發(fā)電方式，屬于利用機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的是（）A．核電站發(fā)電 B．太陽能發(fā)電C．風(fēng)力發(fā)電 D．火力發(fā)電【答案】C【解析】A．核電站發(fā)電是利用核能最終轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電，故A錯(cuò)誤；B．太陽能發(fā)電利用太陽能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電，故B錯(cuò)誤；C．風(fēng)力發(fā)電是利用空氣的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電，即利用機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電，故C正確；D．火力發(fā)電是先將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，接著轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后轉(zhuǎn)化為電能，故D錯(cuò)誤。故選C。3．（2023·浙江金華·統(tǒng)考模擬預(yù)測）碳酸飲料具有高熱量，過量飲用會(huì)影響身體健康。如圖所示是一款碳酸飲料的相關(guān)信息，與圖中“大卡”對應(yīng)的單位是（）A．W B．J C．K D．【答案】B【解析】“大卡”是熱量單位，熱量的國際單位為焦耳一大卡等于1000卡約等于4200焦耳。故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。4．（2023春·寧夏銀川·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）能量守恒定律是人類認(rèn)識(shí)自然的最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一，下列說法正確的是（）A．不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化B．能量可以被創(chuàng)生，也可以被消滅C．因?yàn)槟芰渴鞘睾愕?，所以不需要?jié)約能源D．因?yàn)槟芰渴鞘睾愕?，所以不可能發(fā)生能源危機(jī)【答案】A【解析】A．不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，總量不變。故A正確；B．能量不能被創(chuàng)生，也不能被消滅。故B錯(cuò)誤；CD．雖然能量是守恒的，總量不變，但是我們可以利用的能源是有限的，故一定要節(jié)約能源防止能源危機(jī)。故CD錯(cuò)誤。故選A。5．（2023春·遼寧遼陽·高二統(tǒng)考期末）一種叫作“壓電陶瓷”的電子元件，當(dāng)對它擠壓或拉伸時(shí)，它的兩端就會(huì)形成一定的電壓，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。一種燃?xì)獯蚧饳C(jī)，就是應(yīng)用了該元件的壓電效應(yīng)制成的。只要用大拇指壓一下打火機(jī)上的按鈕，壓電陶瓷片就會(huì)產(chǎn)生10kV~20kV的高壓，形成火花放電，從而點(diǎn)燃可燃?xì)怏w。上述過程中，壓電陶瓷片完成的能量轉(zhuǎn)化是（）A．化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能C．光能轉(zhuǎn)化為電能 D．機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能【答案】D【解析】壓電陶瓷片能量轉(zhuǎn)化前要消耗機(jī)械能（大拇指壓一下打火機(jī)上的按鈕），轉(zhuǎn)化后得到了電能（產(chǎn)生10kV~20kV的高壓，形成火花放電），故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。6．（2023春·浙江衢州·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，為我國某地的一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其葉片的半徑為R，若風(fēng)速恰好與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)所在圓面垂直，風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η。已知空氣密度為ρ，風(fēng)速為v。下列說法正確的是（）

A．單位時(shí)間內(nèi)沖擊發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的質(zhì)量為B．單位時(shí)間內(nèi)沖擊發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)能為C．該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為D．若每天平均有的風(fēng)能資源，則每天發(fā)電量為【答案】C【解析】AB．單位時(shí)間內(nèi)沖擊發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的質(zhì)量為單位時(shí)間內(nèi)沖擊發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)能為故AB錯(cuò)誤；C．該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為故C正確；D．若每天平均有的風(fēng)能資源，則每天發(fā)電量滿足故D錯(cuò)誤。故選C。7．（2023春·江蘇徐州·高一徐州市第一中學(xué)?？计谥校?022年6月30日位于浙江安吉的長龍山抽水蓄能電站全部機(jī)組正式投產(chǎn)發(fā)電。該項(xiàng)目是華東地區(qū)最大的抽水蓄能電站，主要承擔(dān)整個(gè)華東電網(wǎng)調(diào)峰、填谷的雙倍調(diào)峰功能。電站在電網(wǎng)用電低谷時(shí)將水抽到高處，在電網(wǎng)用電高峰時(shí)再利用水能發(fā)電，平均用4度谷電能換3度峰電。電站每年可生產(chǎn)清潔電能2.435×109kwh。已知峰電價(jià)格0.50元，谷電價(jià)格0.30元。下列說法正確的是（）A．水能是不可再生能源B．該電站產(chǎn)生的電能小于消耗的電能，從經(jīng)濟(jì)的角度沒有實(shí)際意義C．電站實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為勢能儲(chǔ)存，需要時(shí)再轉(zhuǎn)化為電能，說明能量不僅數(shù)量上守恒，在可利用的品質(zhì)上也不變D．電站每年發(fā)電直接產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益約為2.435×104萬元【答案】D【解析】A．水能是可再生能源，故A錯(cuò)誤；B．雖然該電站產(chǎn)生的電能小于消耗的電能，消耗4度谷電能換3度峰電，但峰電價(jià)格0.50元，谷電價(jià)格0.30元，則可知每4度谷電能換3度峰電產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益為元，因此從經(jīng)濟(jì)的角度是有意義的，故B錯(cuò)誤；C．電站實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為勢能儲(chǔ)存，在轉(zhuǎn)化的過程中，雖然能量是守恒的，但有一部分能量被耗散，不能實(shí)現(xiàn)百分之百的轉(zhuǎn)化，而需要時(shí)再轉(zhuǎn)化為電能的量減少了，利用的品質(zhì)下降了，故C錯(cuò)誤；D．電站每年可生產(chǎn)清潔電能則需要消耗的電能為直接產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為故D正確。故選D。8．（2023春·浙江臺(tái)州·高一浙江省臨海市大田中學(xué)校考階段練習(xí)）風(fēng)能是一種潔凈、無污染、可再生的能源，臨海括蒼山山頂上建有全國第四大風(fēng)力發(fā)電場，如圖所示。已知該地區(qū)的風(fēng)速約為6m/s，空氣密度約，已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)葉葉片長度為40m，且風(fēng)能的30％可轉(zhuǎn)化為電能，則一臺(tái)發(fā)電機(jī)發(fā)電功率約為（）A． B．C． D．【答案】B【解析】在1s內(nèi)經(jīng)葉片的空氣體積為空氣質(zhì)量空氣的動(dòng)能風(fēng)能的30％可轉(zhuǎn)化為電能，則有1s的電能，就是發(fā)電功率，約為。故選B。二、多選題9．（2023春·內(nèi)蒙古包頭·高一統(tǒng)考期末）現(xiàn)代社會(huì)倡導(dǎo)“綠色、低碳、節(jié)能”的新型生活方式。下列做法符合節(jié)能要求的是（

）A．電腦使用完畢后關(guān)機(jī)并切斷電源B．電視機(jī)長時(shí)間處于待機(jī)狀態(tài)C．長時(shí)間外出需要切斷熱水器電源D．手機(jī)充電結(jié)束后拔掉充電器【答案】ACD【解析】A．電腦使用完畢后關(guān)機(jī)并切斷電源符合現(xiàn)代社會(huì)倡導(dǎo)“綠色、低碳、節(jié)能”的新型生活方式，故A正確；B．電視機(jī)長時(shí)間處于待機(jī)狀態(tài)，仍會(huì)消耗電能，不節(jié)能，因此不符合現(xiàn)代社會(huì)倡導(dǎo)“綠色、低碳、節(jié)能”的新型生活方式，故B錯(cuò)誤；C．長時(shí)間外出需要切斷熱水器電源符合現(xiàn)代社會(huì)倡導(dǎo)“綠色、低碳、節(jié)能”的新型生活方式，故C正確；D．手機(jī)充電結(jié)束后拔掉充電器符合現(xiàn)代社會(huì)倡導(dǎo)“綠色、低碳、節(jié)能”的新型生活方式，故D正確。故選ACD。10．（2022·高二課時(shí)練習(xí)）煤炭是重要的能源和化工原料，直接燃燒既浪費(fèi)資源又污染環(huán)境。某企業(yè)利用“煤粉加壓氣化制備合成氣”新技術(shù)，讓煤變成合成氣（一氧化碳及氫氣總含量≥90%），把煤“吃干榨盡”。下列有關(guān)說法正確的是（）A．煤粉加壓氣化制備合成氣過程涉及化學(xué)變化和物理變化B．煤粉加壓氣化制備合成氣過程涉及化學(xué)變化但沒有物理變化C．該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了煤的清潔利用D．該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了煤的高效利用【答案】ACD【解析】AB．煤粉加壓氣化制備合成氣過程中既有物理變化，又有化學(xué)變化，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．該技術(shù)使煤得以良好利用又環(huán)保，故CD正確。故選ACD。11．（2023·全國·高三專題練習(xí)）下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程的說法中不正確的是（）A．所有能量守恒的過程都能自發(fā)地發(fā)生B．摩擦生熱的過程是不可逆過程C．人們對太陽能的開發(fā)和利用，說明能量可以憑空產(chǎn)生D．能的轉(zhuǎn)化過程符合能量守恒定律，因此不會(huì)發(fā)生能源危機(jī)【答案】ACD【解析】A．并非所有能量守恒的過程都能自發(fā)地進(jìn)行，如在沒有引起其他變化的情況下，熱量不能自發(fā)地從低溫向高溫傳遞，A錯(cuò)誤，符合題意；B．根據(jù)熱力學(xué)第二定律，機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化具有方向性可知，摩擦生熱的過程是不可逆過程，B正確，不符合題意；C．能量是不能憑空產(chǎn)生的，此說法違背了能量守恒定律，C錯(cuò)誤，符合題意；D．能的轉(zhuǎn)化過程雖然符合能量守恒定律，但是在轉(zhuǎn)化過程中存在著“能量耗散”和“品質(zhì)降低”，能量向品質(zhì)低的大氣內(nèi)能轉(zhuǎn)化，不能再重復(fù)利用，因此會(huì)發(fā)生能源危機(jī)，D錯(cuò)誤，符合題意。故選ACD。12．（2022·高三課時(shí)練習(xí)）下列關(guān)于能量耗散的說法正確的是（）A．能量耗散使能量的總量減少B．能量耗散遵守能量守恒定律C．能量耗散是指耗散在環(huán)境中的內(nèi)能再也不能被人類利用D．能量耗散導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低【答案】BCD【解析】ABD．能量耗散是能量在轉(zhuǎn)化的過程中有一部分以內(nèi)能的形式被周圍環(huán)境吸收，遵守能量守恒定律，但使得能量品質(zhì)降低，故A錯(cuò)誤，BD正確；C．耗散在環(huán)境中的內(nèi)能無法再被人類利用，故C正確。故選BCD。13．（2023·全國·高三專題練習(xí)）細(xì)繩一端固定在天花板上，另一端拴一質(zhì)量為m的小球，如圖所示。使小球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后，小球停止擺動(dòng)，下列說法正確的是（）A．小球機(jī)械能不守恒B．小球能量正在消失C．小球擺動(dòng)過程中，只有動(dòng)能和重力勢能在相互轉(zhuǎn)化D．總能量守恒，但小球的機(jī)械能減少【答案】AD【解析】A．小球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后，小球停止擺動(dòng)，說明機(jī)械能通過克服阻力做功不斷地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即機(jī)械能不守恒，故A正確；B．小球的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，能量的種類變了，但能量不會(huì)消失，故B錯(cuò)誤；CD．小球長時(shí)間擺動(dòng)過程中，重力勢能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化的同時(shí)，機(jī)械能不斷地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故擺動(dòng)的幅度越來越小，但總能量守恒，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。14．（2023·全國·高三專題練習(xí)）如圖為裝在屋頂上的太陽能電池板，每塊電池板的面積為2m2。晴天時(shí)，電池板每平方米每分鐘接收到的太陽能為6×104J，電池板的光電轉(zhuǎn)化效率為25%。以下說法不正確的是（）A．太陽能為可再生能源B．電池板的光電轉(zhuǎn)化效率25%表示此過程能量不守恒C．晴天時(shí)太陽照射2h，每塊電池板的產(chǎn)生的電能1.44×107JD．晴天時(shí)的一天，一塊電池板產(chǎn)生的電能可以提供十盞60W的白熾燈正常工作20小時(shí)【答案】BCD【解析】A．太陽能可以從自然界里源源不斷的得到補(bǔ)充，屬于可再生能源，故A正確，不符題意；B．電池板的光電轉(zhuǎn)化效率25%只是表示太陽能有25%能轉(zhuǎn)化成電能，并不代表能量不守恒，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．由題意可知晴天時(shí)太陽照射2h，每塊電池板的產(chǎn)生的電能故C錯(cuò)誤，符合題意；D．晴天時(shí)的一天，日照按8h計(jì)算，一塊電池板產(chǎn)生的電能為能讓十盞60W的白熾燈工作的時(shí)間故D錯(cuò)誤，符合題意。本題選不正確的，故選BCD。15．（2023·浙江溫州·樂清市知臨中學(xué)?？寄M預(yù)測）三峽水力發(fā)電站是我國最大的水力發(fā)電站，三峽水庫蓄水后，平均水位落差約為100m，水的流量約為。船只通航需要約的流量，其余流量可全部用來發(fā)電。水流沖擊水輪機(jī)發(fā)電時(shí)，水流減少的機(jī)械能有20%轉(zhuǎn)化為電能。則三峽發(fā)電站（）A．最大功率約為B．年發(fā)電量約為C．天發(fā)電量能充滿約輛新能源汽車D．通航一天流失的能量【答案】AB【解析】A．三峽發(fā)電站的最大功率為P=ρ（Q1-Q2）gh×20%=1.0×103×（1.35×104×-3500）×10×100×20%=2×109W故A正確；B．年發(fā)電量約為故B正確；C．一天的發(fā)電量為每臺(tái)新能源汽車需要的電量為不符合實(shí)際，故C錯(cuò)誤；D．通航一天流失的能量W=ρQ2ght×20%=1.0×103×0.35×104×10×100×20%×24×3.6×106J=6×1016J故D錯(cuò)誤。故選AB。16．（2022春·山西·高一統(tǒng)考期末）2022年2月18日，我國選手谷愛凌榮獲北京冬奧會(huì)女子滑雪U型槽項(xiàng)目的冠軍。如圖所示，型槽可簡化成由、兩個(gè)相同的四分之一圓弧與水平雪道組成，與圓弧雪道相切。質(zhì)量為的谷愛凌（可視為質(zhì)點(diǎn)）從點(diǎn)自由下落，由左側(cè)點(diǎn)進(jìn)入型槽中，從右側(cè)點(diǎn)自由飛出后上升至點(diǎn)。其中，，圓弧半徑。不計(jì)空氣阻力，下列判斷正確的是（）A．谷愛凌運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的速度為B．谷愛凌首次運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，對點(diǎn)的壓力為C．谷愛凌由到過程損耗的機(jī)械能比到過程的大D．谷愛凌第二次離開型槽后，最高能夠到達(dá)相對于點(diǎn)的位置【答案】AC【解析】A．谷愛凌從點(diǎn)自由下落到點(diǎn)過程，則有解得谷愛凌運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的速度為A正確；B．谷愛凌從點(diǎn)自由下落到第一次到點(diǎn)過程，根據(jù)動(dòng)能定理可得谷愛凌經(jīng)過點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得解得根據(jù)牛頓第三定律可知谷愛凌首次運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，對點(diǎn)的壓力小于，B錯(cuò)誤；C．谷愛凌從到的過程，由于軌道存在摩擦，谷愛凌在運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做功，機(jī)械能越來越小，在左右圓弧軌道對稱的同高度位置重力勢能相同，左側(cè)的動(dòng)能大于右側(cè)的動(dòng)能，故左側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)需要提供較大的向心力，軌道支持力較大，比較左右圓弧軌道對稱的同高度位置，左側(cè)的運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力也較大，故從到過程中克服摩擦力做的功比從到過程中克服摩擦力做的功多，可知谷愛凌由到過程損耗的機(jī)械能比到過程的大，C正確；D．設(shè)谷愛凌第一次經(jīng)過型槽過程，克服摩擦力做功為，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得谷愛凌第二次經(jīng)過型槽過程，克服摩擦力做功為，由于第二次經(jīng)過型槽的平均速率小于第一次經(jīng)過型槽的平均速率，可知假設(shè)谷愛凌第二次離開型槽后，最高能夠到達(dá)相對于點(diǎn)的位置，根據(jù)動(dòng)能定理可得聯(lián)立解得D錯(cuò)誤；故選AC。

第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步第1節(jié)磁場磁感線課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)能列舉磁現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。了解我國古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對人類文明的影響。關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展1.知道磁場的概念，知道磁體與磁體間、磁體與電流間、電流與電流間的作用是通過磁場發(fā)生的.2.理解磁感線的概念，知道磁感線的特點(diǎn).3.理解安培定則，會(huì)用安培定則判斷電流的磁場方向．（一）課前閱讀：1.如圖所示，通電導(dǎo)線放在蹄形磁體附近，懸掛導(dǎo)線的細(xì)線偏離豎直方向，說明通電導(dǎo)線受到力的作用，磁體對通電導(dǎo)線的作用力是如何產(chǎn)生的？2．演示實(shí)驗(yàn)：將一根與電源、開關(guān)相連接的直導(dǎo)線用架子架高，沿南北方向水平放置．將小磁針平行地放在直導(dǎo)線的上方或下方，請觀察直導(dǎo)線通、斷電時(shí)小磁針的偏轉(zhuǎn)情況．觀察到什么現(xiàn)象？通過這種現(xiàn)象可以得出什么結(jié)論呢？3．重做上面的實(shí)驗(yàn)，請觀察當(dāng)電流的方向改變時(shí)，小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是否發(fā)生變化．觀察到什么現(xiàn)象？這說明什么？（二）基礎(chǔ)梳理一、電和磁的聯(lián)系磁場1．磁極之間的相互作用：同名磁極相互，異名磁極相互．2．奧斯特實(shí)驗(yàn)：把導(dǎo)線放置在小磁針的，通電時(shí)磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)．3．磁場：磁體與磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間，以及通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用，是通過發(fā)生的，磁場是磁體或電流周圍一種看不見、摸不著的客觀存在的【拓展補(bǔ)充】通電導(dǎo)線使小磁針偏轉(zhuǎn)1820年4月，在一次講課中，奧斯特偶然地把導(dǎo)線放置在一個(gè)指南針的上方，通電時(shí)磁針轉(zhuǎn)動(dòng)了(如上圖)。這個(gè)現(xiàn)象雖然沒有引起聽眾的注意，但卻是奧斯特盼望已久的他連續(xù)進(jìn)行了大量研究，同年7月發(fā)表論文，宣布發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，首次揭示了電與磁的聯(lián)系。為此，安培寫道:“奧斯特先生···.··已經(jīng)永遠(yuǎn)把他的名字和一個(gè)新紀(jì)元聯(lián)系在一起了?！倍?、磁感線1．磁場的方向：物理學(xué)規(guī)定，在磁場中的某一點(diǎn)，小磁針靜——所指方向就是該點(diǎn)磁場的方向．2．磁感線(1)定義：在磁場中畫出一些有方向的曲線，曲線上每一點(diǎn)的都跟這點(diǎn)磁場的方向一致，這樣的曲線就叫作磁感線．(2)特點(diǎn)①磁感線的表示磁場的強(qiáng)弱．磁場強(qiáng)的地方，磁感線；磁場弱的地方，磁感線．②磁感線上某點(diǎn)的表示該點(diǎn)磁場的方向．【即學(xué)即練】判斷下列說法的正誤.(1)磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，磁場和電場一樣，也是一種客觀存在的特殊物質(zhì)．()(2)磁感線可以形象地描述各磁場的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時(shí)N極所指的方向一致．()(3)磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因而是真實(shí)存在的．()(4)通電直導(dǎo)線周圍磁場的磁感線是以導(dǎo)線為圓心的圓．()三、安培定則1．直線電流的磁場安培定則：如圖甲所示，用握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向．直線電流周圍的磁感線分布情況如圖乙所示．2．環(huán)形電流的磁場安培定則：如圖甲所示，讓右手與環(huán)形電流的方向一致，——就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁場的方向．3．通電螺線管的磁場安培定則：如圖所示，用右手握住螺線管，讓彎曲的四指與————一致，伸直的拇指所指的方向就是磁場的方向．【拓展補(bǔ)充】磁懸浮列車是一種靠磁懸浮力來推動(dòng)的列車，它通過電磁力實(shí)現(xiàn)列車與軌道之間的無接觸的懸浮和導(dǎo)向，再利用直線電機(jī)產(chǎn)生的電磁力牽引列車運(yùn)行。由于其軌道的磁力使之懸浮在空中，減少了摩擦力，行走時(shí)不同于其他列車需要接觸地面，只受來自空氣的阻力，高速磁懸浮列車的速度可達(dá)每小時(shí)400公里以上，中低速磁懸浮則多數(shù)在100-200公里/小時(shí)。磁場磁感線1．磁場(1)磁場的客觀性：磁場與電場一樣，也是一種物質(zhì)，是一種看不見而又客觀存在的特殊物質(zhì)．存在于磁體、通電導(dǎo)線、運(yùn)動(dòng)電荷、變化電場、地球的周圍．(2)磁場的基本性質(zhì)：對放入其中的磁極、通電導(dǎo)體、運(yùn)動(dòng)的電荷有力的作用，而且磁體與磁體、磁體與通電導(dǎo)體、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的．2．磁感線(1)定義：磁感線是為了形象地描述磁場而人為假想的曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)磁場的方向一致．(2)特點(diǎn)：①在磁體外部，磁感線從N極發(fā)出，進(jìn)入S極；在磁體內(nèi)部由S極回到N極．②磁感線的疏密程度表示磁場的強(qiáng)弱，磁感線越密的地方磁場越強(qiáng)；磁場方向與過該點(diǎn)的磁感線的切線方向一致．③磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷．④磁感線是人們?yōu)榱诵蜗竺枋龃艌龆傧氲木€，并不真實(shí)存在．(3)幾種特殊磁體外部的磁感線分布(如圖所示)：3．地磁場及其磁感線(1)地磁場地球在地面附近空間產(chǎn)生的磁場，叫作地磁場，如圖所示，地球?qū)嶋H上就是一個(gè)巨大的磁體，它也有兩個(gè)磁極，分別是地磁南極和地磁北極．(2)對地磁場的理解雖然地磁兩極與地理兩極并不重合，但它們的位置相對來說差別不是很大，因此，一般我們認(rèn)為：①地磁的北極在地理南極附近，地磁的南極在地理北極附近，地球的地理兩極和地磁兩極不重合，形成了磁偏角．②地磁場在水平方向總是從地磁南極指向北極，而豎直方向則南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下．③在赤道平面上，距離地球表面高度相等的點(diǎn)，磁場的強(qiáng)弱相同，且方向均與地面平行．【典例精析】例1．(多選)下列有關(guān)磁場的說法，正確的是()A．磁體周圍的空間存在看不見、摸不著的磁場B．磁極間的相互作用是通過磁場發(fā)生的C．磁場是有方向的，在條形磁體的磁場中的不同位置，其磁場方向一般不同D．在磁場中的某點(diǎn)，小磁針S極所受磁場力的方向與該點(diǎn)的磁場方向相同例2．關(guān)于磁感線的描述，下列說法中正確的是()A．磁感線可以形象地描述各點(diǎn)磁場的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向都跟小磁針在該點(diǎn)靜止時(shí)N極所指的方向一致B．磁感線總是從磁體的N極出發(fā)，到S極終止C．磁感線分布圖中沒有畫磁感線的地方，表明該處沒有磁場D．磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因而是真實(shí)存在的二、安培定則用安培定則判斷電流磁場的方向安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖直線電流以導(dǎo)線上任意點(diǎn)為圓心的多組同心圓，越向外越稀疏，磁場越弱環(huán)形電流環(huán)內(nèi)磁場比環(huán)外強(qiáng)，磁感線越向外越稀疏通電螺線管內(nèi)部磁場為勻強(qiáng)磁場且比外部強(qiáng)，方向由S極指向N極，外部磁場類似條形磁體的磁場，方向由N極指向S極【典例精析】例3．如圖所示，a、b是直線電流的磁場截面圖，c、d是環(huán)形電流的磁場截面圖，e、f是螺線管電流的磁場的截面圖．試在各圖中補(bǔ)畫出電流方向或磁感線方向．例4．(多選)(2021·南寧市期末)如圖所示，E、F分別表示蓄電池兩極，P、Q分別表示螺線管兩端．當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小磁針N極偏向螺線管Q端．下列判斷正確的是()A．F為蓄電池正極B．螺線管P端為S極C．流過電阻R的電流方向向下D．管內(nèi)磁場方向由Q指向P三、安培分子電流假說1.法國學(xué)者安培提出：在物質(zhì)內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流——分子電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極．(如圖所示)2．當(dāng)鐵棒中分子電流的取向大致相同時(shí)，鐵棒對外顯磁性；當(dāng)鐵棒中分子電流的取向變得雜亂無章時(shí)，鐵棒對外不顯磁性．【典例精析】例5．安培觀察到通電螺線管的磁場和條形磁體的磁場很相似，提出了“分子電流”假說．他認(rèn)為，在物質(zhì)內(nèi)部存在著一種環(huán)形電流——分子電流(分子電流實(shí)際上是由原子內(nèi)部電子繞核運(yùn)動(dòng)形成的，如圖所示)，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極．下列將分子電流(箭頭表示電子運(yùn)動(dòng)方向)等效為小磁體的選項(xiàng)圖中正確的是()1．常見永磁體的磁感線分布2．磁感線的特點(diǎn)(1)為形象描述磁場而引入的假想曲線，實(shí)際并不存在。(2)磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱，磁感線密集的地方磁場強(qiáng)，稀疏的地方磁場弱。(3)磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向。(4)磁體外部磁感線從N極指向S極，磁體內(nèi)部磁感線從S極指向N極。(5)磁感線閉合而不相交、不相切，也不中斷。3．電場和磁場的比較電場磁場不同點(diǎn)產(chǎn)生電荷周圍磁體、電流、運(yùn)動(dòng)電荷周圍基本性質(zhì)對放入其中的電荷有靜電力的作用對放入其中的磁體、電流有力的作用作用特點(diǎn)對放入其中的磁體不產(chǎn)生力的作用對放入其中的靜止電荷無力的作用相同點(diǎn)都是不依賴于人的意志而客觀存在的特殊物質(zhì)，和實(shí)物一樣具有質(zhì)量和能量等物質(zhì)的基本屬性三種常見電流的磁場安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖直線電流以導(dǎo)線上任意點(diǎn)為圓心垂直于導(dǎo)線的多組同心圓，越向外越稀疏，磁場越弱環(huán)形電流內(nèi)部磁場比環(huán)外強(qiáng)，磁感線越向外越稀疏通電螺線管內(nèi)部磁場比外部強(qiáng)，內(nèi)部磁場方向由S極指向N極，外部類似條形磁鐵，方向由N極指向S極一、單選題1．在宇宙環(huán)境中，地磁場保護(hù)著地球，地質(zhì)記錄表明，自地球在46億年前形成以來，已經(jīng)有過數(shù)百次地磁反轉(zhuǎn)，也就是說，地球的磁場在“反極性”（地磁場方向與現(xiàn)在的方向相反）和“正極性”（地磁場方向與現(xiàn)在的方向相同）之間不斷變換。物理學(xué)家的研究認(rèn)為，地球的磁極反轉(zhuǎn)在未來仍可能會(huì)發(fā)生。下列關(guān)于地磁反轉(zhuǎn)期間的說法正確的是（）A．對依靠磁場進(jìn)行導(dǎo)航的物種不會(huì)有影響B(tài)．若地磁場處于最弱的狀態(tài)時(shí)，就不會(huì)對地球生物的生存有影響C．太陽輻射的高能粒子直接轟擊地球的大氣層，可能引發(fā)一些疾病D．地球磁場的反轉(zhuǎn)可能是瞬間發(fā)生，而不是一個(gè)緩慢、漸進(jìn)的過程2．如圖所示，為電磁鐵，C為膠木秤盤，和C（包括支架）的總重量，為鐵片，質(zhì)量為，整個(gè)裝置用輕繩懸于點(diǎn)，當(dāng)電磁鐵通電，鐵片被吸引上升的過程中，輕繩上拉力（）A． B．C． D．3．關(guān)于電流周圍的磁感線分布情況，圖中正確的是()A． B．C． D．4．如圖所示的磁場中,穩(wěn)定時(shí)小磁針位置正確的是()A． B．C． D．5．磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，下列論述正確的是()A．a(chǎn)、b兩處的磁場強(qiáng)弱不同，a處磁場強(qiáng)B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)在同一條磁感線上，所以兩點(diǎn)磁場方向相同C．磁感線上某點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)磁場的方向D．兩條磁感線的空隙處不存在磁場6．當(dāng)導(dǎo)線中分別通以圖示方向的電流，小磁針靜止時(shí)北極指向讀者的是（）A． B．C． D．7．圖中能正確表示通電導(dǎo)線周圍磁場或條形磁鐵周圍磁場的是（）A． B．C． D．8．兩根彼此絕緣且緊貼在一起的直導(dǎo)線分別通有方向如圖所示的電流，在其角平分線M上的點(diǎn)P處放一個(gè)小磁針，小磁針靜止時(shí)N極垂直于紙面向外。下列關(guān)于I1、I2大小的判斷正確的是（

）A．I1>I2 B．I1=I2 C．I1<I2 D．無法判斷二、多選題9．如圖所示，可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針上方有一根長直導(dǎo)線，開始時(shí)兩者在紙面內(nèi)平行放置。當(dāng)導(dǎo)線中通過如圖所示的電流I時(shí)，發(fā)現(xiàn)小磁針的N極向里，S極向外，停留在與紙面垂直的位置上，這一現(xiàn)象說明（）A．小磁針感知到了電流的磁場B．小磁針處的磁場方向垂直紙面向外C．小磁針處的磁場方向垂直紙面向里D．把小磁針移走，該處就沒有磁場了10．電流的磁效應(yīng)揭示了電與磁的關(guān)系。下面四幅圖中描述磁場方向與電流方向之間的關(guān)系，其中磁感線分布正確的是（）A． B．C． D．11．如圖所示，以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓周上有六個(gè)等分點(diǎn)a、b、c、d、e、f，兩根直導(dǎo)線垂直紙面放在a、d兩點(diǎn)?，F(xiàn)給導(dǎo)線通有大小相等、方向垂直紙面向里的電流，下列說法正確的是（）A．O處磁感應(yīng)強(qiáng)度最大 B．a(chǎn)、d兩處磁場方向相同C．a(chǎn)、d兩處磁場方向相反 D．b、c、e、f四點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等12．如圖所示，紙面上a、b、c三點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)等邊三角形，a、b、d三點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)等腰直角三角形，兩根長直導(dǎo)線垂直紙面分別放置在a、b兩點(diǎn)處，通以圖示方向的大小相等的電流，整個(gè)裝置處在一勻強(qiáng)磁場當(dāng)中，c點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。已知通電長直導(dǎo)線在周圍某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小滿足（式中I為電流強(qiáng)度，r為該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離，k為常量且大于零），a、b間的距離為L，導(dǎo)線中電流強(qiáng)度大小為。下列說法正確的是（）A．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直ab向右B．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向平行于ab向上C．點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向平行于ab向上D．點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直ab向右13．如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針上方．若帶電粒子飛過小磁針上方的瞬間，小磁針N極向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，則帶電粒子可能是（）A．向右飛行的正離子束 B．向左飛行的正離子束C．向右飛行的負(fù)離子束 D．向左飛行的負(fù)離子束14．如圖所示，放在通電螺線管內(nèi)部中間的小磁針，靜止時(shí)小磁針的N極指向右側(cè)（螺線管的c端），則下列判斷正確的是（）A．c為通電螺線管的S極，d為通電螺線管的N極B．d為通電螺線管的S極，c為通電螺線管的N極C．a(chǎn)為電源的正極、b為電源的負(fù)極D．a(chǎn)為電源的負(fù)極、b為電源的正極

第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步第1節(jié)磁場磁感線課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)能列舉磁現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。了解我國古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對人類文明的影響。關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展1.知道磁場的概念，知道磁體與磁體間、磁體與電流間、電流與電流間的作用是通過磁場發(fā)生的.2.理解磁感線的概念，知道磁感線的特點(diǎn).3.理解安培定則，會(huì)用安培定則判斷電流的磁場方向．（一）課前閱讀：1.如圖所示，通電導(dǎo)線放在蹄形磁體附近，懸掛導(dǎo)線的細(xì)線偏離豎直方向，說明通電導(dǎo)線受到力的作用，磁體對通電導(dǎo)線的作用力是如何產(chǎn)生的？答案磁體在周圍產(chǎn)生了磁場，磁場對通電導(dǎo)線產(chǎn)生了作用力．2．演示實(shí)驗(yàn)：將一根與電源、開關(guān)相連接的直導(dǎo)線用架子架高，沿南北方向水平放置．將小磁針平行地放在直導(dǎo)線的上方或下方，請觀察直導(dǎo)線通、斷電時(shí)小磁針的偏轉(zhuǎn)情況．觀察到什么現(xiàn)象？通過這種現(xiàn)象可以得出什么結(jié)論呢？答案觀察到通電時(shí)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，斷電時(shí)小磁針又回到原來的位置．通電后導(dǎo)線上方或下方的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明通電后導(dǎo)線周圍的空間對小磁針產(chǎn)生力的作用，由此我們可以得出：通電導(dǎo)線和磁體一樣，周圍存在著磁場．3．重做上面的實(shí)驗(yàn)，請觀察當(dāng)電流的方向改變時(shí)，小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是否發(fā)生變化．觀察到什么現(xiàn)象？這說明什么？答案觀察到電流的方向改變時(shí)，小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，說明電流的磁場方向也發(fā)生變化．（二）基礎(chǔ)梳理一、電和磁的聯(lián)系磁場1．磁極之間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引．2．奧斯特實(shí)驗(yàn)：把導(dǎo)線放置在小磁針的上方，通電時(shí)磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)．磁效應(yīng)電與磁3．磁場：磁體與磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間，以及通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用，是通過磁場發(fā)生的，磁場是磁體或電流周圍一種看不見、摸不著的客觀存在的物質(zhì)【拓展補(bǔ)充】通電導(dǎo)線使小磁針偏轉(zhuǎn)1820年4月，在一次講課中，奧斯特偶然地把導(dǎo)線放置在一個(gè)指南針的上方，通電時(shí)磁針轉(zhuǎn)動(dòng)了(如上圖)。這個(gè)現(xiàn)象雖然沒有引起聽眾的注意，但卻是奧斯特盼望已久的他連續(xù)進(jìn)行了大量研究，同年7月發(fā)表論文，宣布發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，首次揭示了電與磁的聯(lián)系。為此，安培寫道:“奧斯特先生···.··已經(jīng)永遠(yuǎn)把他的名字和一個(gè)新紀(jì)元聯(lián)系在一起了?！倍?、磁感線1．磁場的方向：物理學(xué)規(guī)定，在磁場中的某一點(diǎn)，小磁針靜止時(shí)N極所指方向就是該點(diǎn)磁場的方向．2．磁感線(1)定義：在磁場中畫出一些有方向的曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)磁場的方向一致，這樣的曲線就叫作磁感線．(2)特點(diǎn)①磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱．磁場強(qiáng)的地方，磁感線較密；磁場弱的地方，磁感線較疏．②磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)磁場的方向．【即學(xué)即練】判斷下列說法的正誤.(1)磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，磁場和電場一樣，也是一種客觀存在的特殊物質(zhì)．(√)(2)磁感線可以形象地描述各磁場的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時(shí)N極所指的方向一致．(√)(3)磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因而是真實(shí)存在的．(×)(4)通電直導(dǎo)線周圍磁場的磁感線是以導(dǎo)線為圓心的圓．(√)三、安培定則1．直線電流的磁場安培定則：如圖甲所示，用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向．直線電流周圍的磁感線分布情況如圖乙所示．2．環(huán)形電流的磁場安培定則：如圖甲所示，讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁場的方向．3．通電螺線管的磁場安培定則：如圖所示，用右手握住螺線管，讓彎曲的四指與螺線管電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺線管軸線上磁場的方向．【拓展補(bǔ)充】磁懸浮列車是一種靠磁懸浮力來推動(dòng)的列車，它通過電磁力實(shí)現(xiàn)列車與軌道之間的無接觸的懸浮和導(dǎo)向，再利用直線電機(jī)產(chǎn)生的電磁力牽引列車運(yùn)行。由于其軌道的磁力使之懸浮在空中，減少了摩擦力，行走時(shí)不同于其他列車需要接觸地面，只受來自空氣的阻力，高速磁懸浮列車的速度可達(dá)每小時(shí)400公里以上，中低速磁懸浮則多數(shù)在100-200公里/小時(shí)。磁場磁感線1．磁場(1)磁場的客觀性：磁場與電場一樣，也是一種物質(zhì)，是一種看不見而又客觀存在的特殊物質(zhì)．存在于磁體、通電導(dǎo)線、運(yùn)動(dòng)電荷、變化電場、地球的周圍．(2)磁場的基本性質(zhì)：對放入其中的磁極、通電導(dǎo)體、運(yùn)動(dòng)的電荷有力的作用，而且磁體與磁體、磁體與通電導(dǎo)體、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的．2．磁感線(1)定義：磁感線是為了形象地描述磁場而人為假想的曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)磁場的方向一致．(2)特點(diǎn)：①在磁體外部，磁感線從N極發(fā)出，進(jìn)入S極；在磁體內(nèi)部由S極回到N極．②磁感線的疏密程度表示磁場的強(qiáng)弱，磁感線越密的地方磁場越強(qiáng)；磁場方向與過該點(diǎn)的磁感線的切線方向一致．③磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷．④磁感線是人們?yōu)榱诵蜗竺枋龃艌龆傧氲木€，并不真實(shí)存在．(3)幾種特殊磁體外部的磁感線分布(如圖所示)：3．地磁場及其磁感線(1)地磁場地球在地面附近空間產(chǎn)生的磁場，叫作地磁場，如圖所示，地球?qū)嶋H上就是一個(gè)巨大的磁體，它也有兩個(gè)磁極，分別是地磁南極和地磁北極．(2)對地磁場的理解雖然地磁兩極與地理兩極并不重合，但它們的位置相對來說差別不是很大，因此，一般我們認(rèn)為：①地磁的北極在地理南極附近，地磁的南極在地理北極附近，地球的地理兩極和地磁兩極不重合，形成了磁偏角．②地磁場在水平方向總是從地磁南極指向北極，而豎直方向則南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下．③在赤道平面上，距離地球表面高度相等的點(diǎn)，磁場的強(qiáng)弱相同，且方向均與地面平行．【典例精析】例1．(多選)下列有關(guān)磁場的說法，正確的是()A．磁體周圍的空間存在看不見、摸不著的磁場B．磁極間的相互作用是通過磁場發(fā)生的C．磁場是有方向的，在條形磁體的磁場中的不同位置，其磁場方向一般不同D．在磁場中的某點(diǎn)，小磁針S極所受磁場力的方向與該點(diǎn)的磁場方向相同答案ABC解析磁場雖然看不見、摸不著，但它是一種客觀存在的特殊物質(zhì)，它的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用；磁極間的相互作用就是通過磁場發(fā)生的；磁場具有方向性，在磁場中的某點(diǎn)，小磁針N極所受磁場力的方向與該點(diǎn)的磁場方向一致，小磁針S極所受磁場力的方向與該點(diǎn)的磁場方向相反，在條形磁體的磁場中的不同位置，其磁場方向一般不同，故A、B、C正確，D錯(cuò)誤．例2．關(guān)于磁感線的描述，下列說法中正確的是()A．磁感線可以形象地描述各點(diǎn)磁場的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向都跟小磁針在該點(diǎn)靜止時(shí)N極所指的方向一致B．磁感線總是從磁體的N極出發(fā)，到S極終止C．磁感線分布圖中沒有畫磁感線的地方，表明該處沒有磁場D．磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因而是真實(shí)存在的答案A解析磁感線的切線方向表示磁場方向，磁感線上每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時(shí)，N極所指的方向一致，A正確；對于磁體的磁感線，在外部由N極指向S極，在內(nèi)部由S極指向N極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；磁感線分布圖中沒有畫磁感線的地方，并不表示那里沒有磁場存在，因?yàn)槲覀儾荒軐⒄麄€(gè)區(qū)域都畫滿線條，通過磁場中的任意一點(diǎn)總能而且只能畫出一條磁感線，我們常常選擇畫出需要的條數(shù)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；磁感線的形狀可以用細(xì)鐵屑來模擬，但磁感線是一種假想曲線，實(shí)際上是不存在的，D項(xiàng)錯(cuò)誤．二、安培定則用安培定則判斷電流磁場的方向安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖直線電流以導(dǎo)線上任意點(diǎn)為圓心的多組同心圓，越向外越稀疏，磁場越弱環(huán)形電流環(huán)內(nèi)磁場比環(huán)外強(qiáng)，磁感線越向外越稀疏通電螺線管內(nèi)部磁場為勻強(qiáng)磁場且比外部強(qiáng)，方向由S極指向N極，外部磁場類似條形磁體的磁場，方向由N極指向S極【典例精析】例3．如圖所示，a、b是直線電流的磁場截面圖，c、d是環(huán)形電流的磁場截面圖，e、f是螺線管電流的磁場的截面圖．試在各圖中補(bǔ)畫出電流方向或磁感線方向．答案見解析解析根據(jù)安培定則，可以確定題圖a中電流方向垂直紙面向里，題圖b中電流方向從下向上，題圖c中電流方向沿逆時(shí)針方向，題圖d中磁感線方向從上向下，題圖e中磁感線方向向左，題圖f中磁感線方向向右．例4．(多選)(2021·南寧市期末)如圖所示，E、F分別表示蓄電池兩極，P、Q分別表示螺線管兩端．當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小磁針N極偏向螺線管Q端．下列判斷正確的是()A．F為蓄電池正極B．螺線管P端為S極C．流過電阻R的電流方向向下D．管內(nèi)磁場方向由Q指向P答案AD解析閉合開關(guān)后，小磁針N極偏向螺線管Q端，說明小磁針?biāo)谖恢么艌龇较蛳蜃螅绰菥€管的P端為N極，Q端為S極，螺旋管內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向由Q指向P，由安培定則可知，電流從右端流出、左端流入，因此，電源的F為正極，E為負(fù)極，流過電阻R的電流方向向上，故B、C錯(cuò)誤，A、D正確．三、安培分子電流假說1.法國學(xué)者安培提出：在物質(zhì)內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流——分子電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極．(如圖所示)2．當(dāng)鐵棒中分子電流的取向大致相同時(shí)，鐵棒對外顯磁性；當(dāng)鐵棒中分子電流的取向變得雜亂無章時(shí)，鐵棒對外不顯磁性．【典例精析】例5．安培觀察到通電螺線管的磁場和條形磁體的磁場很相似，提出了“分子電流”假說．他認(rèn)為，在物質(zhì)內(nèi)部存在著一種環(huán)形電流——分子電流(分子電流實(shí)際上是由原子內(nèi)部電子繞核運(yùn)動(dòng)形成的，如圖所示)，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極．下列將分子電流(箭頭表示電子運(yùn)動(dòng)方向)等效為小磁體的選項(xiàng)圖中正確的是()答案B解析繞核運(yùn)動(dòng)的電子帶負(fù)電，則環(huán)形電流方向與其運(yùn)動(dòng)方向相反，根據(jù)安培定則可知其左側(cè)為N極，故選B.1．常見永磁體的磁感線分布2．磁感線的特點(diǎn)(1)為形象描述磁場而引入的假想曲線，實(shí)際并不存在。(2)磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱，磁感線密集的地方磁場強(qiáng)，稀疏的地方磁場弱。(3)磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向。(4)磁體外部磁感線從N極指向S極，磁體內(nèi)部磁感線從S極指向N極。(5)磁感線閉合而不相交、不相切，也不中斷。3．電場和磁場的比較電場磁場不同點(diǎn)產(chǎn)生電荷周圍磁體、電流、運(yùn)動(dòng)電荷周圍基本性質(zhì)對放入其中的電荷有靜電力的作用對放入其中的磁體、電流有力的作用作用特點(diǎn)對放入其中的磁體不產(chǎn)生力的作用對放入其中的靜止電荷無力的作用相同點(diǎn)都是不依賴于人的意志而客觀存在的特殊物質(zhì)，和實(shí)物一樣具有質(zhì)量和能量等物質(zhì)的基本屬性三種常見電流的磁場安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖直線電流以導(dǎo)線上任意點(diǎn)為圓心垂直于導(dǎo)線的多組同心圓，越向外越稀疏，磁場越弱環(huán)形電流內(nèi)部磁場比環(huán)外強(qiáng)，磁感線越向外越稀疏通電螺線管內(nèi)部磁場比外部強(qiáng)，內(nèi)部磁場方向由S極指向N極，外部類似條形磁鐵，方向由N極指向S極一、單選題1．在宇宙環(huán)境中，地磁場保護(hù)著地球，地質(zhì)記錄表明，自地球在46億年前形成以來，已經(jīng)有過數(shù)百次地磁反轉(zhuǎn)，也就是說，地球的磁場在“反極性”（地磁場方向與現(xiàn)在的方向相反）和“正極性”（地磁場方向與現(xiàn)在的方向相同）之間不斷變換。物理學(xué)家的研究認(rèn)為，地球的磁極反轉(zhuǎn)在未來仍可能會(huì)發(fā)生。下列關(guān)于地磁反轉(zhuǎn)期間的說法正確的是（）A．對依靠磁場進(jìn)行導(dǎo)航的物種不會(huì)有影響B(tài)．若地磁場處于最弱的狀態(tài)時(shí)，就不會(huì)對地球生物的生存有影響C．太陽輻射的高能粒子直接轟擊地球的大氣層，可能引發(fā)一些疾病D．地球磁場的反轉(zhuǎn)可能是瞬間發(fā)生，而不是一個(gè)緩慢、漸進(jìn)的過程【答案】C【解析】A．地磁反轉(zhuǎn)期間，對依靠磁場進(jìn)行導(dǎo)航的物種會(huì)有影響，A錯(cuò)誤；B．地磁場能使太陽輻射的高能帶電粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，對地球的生物有一定的變化作