滬科版九年級物理課件-第二十章-能源、材料與社會

第二十章能源、材料與社會一、多種形式的能量1.能量的表現形式2.自然界的能量類別機械能、電磁能、內能、化學能、核能等木材燃燒時產生光和熱就來源于木材里儲存的化學能。人體運動所消耗的能量都來源于食物里儲存的化學能。①化學能:

發(fā)生化學反應時，由于物質的分子結構變化而產生的能量。②核能由于核反應，物質的原子核結構發(fā)生變化而產生的能量。秦山核電站我國第一顆原子彈爆炸你能說出下列物體所具有的能量嗎？二、能量的轉移與轉化1.能量的轉化內能轉化成電能

電能轉化成內能能量的形式發(fā)生變化機械能轉化成電能2.能量的轉移動能的轉化內能的轉化能量的形式不變3.地球上的大多數能量都來源于太陽光合作用不僅產生氧氣，同時生成葡萄糖太陽能是地球上的主要能源1.能量守恒定律

能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到其他物體，而能的總量保持不變。三、能量守恒定律1.能量轉移的方向性四、能量轉移和轉化的方向性當一塊熾熱的鐵塊投入水中時,能量如何轉移？高溫的鐵塊低溫的水空調可以將熱量從低溫的室內轉移到高溫的室外，但外界必須做功。2.能量轉化的方向性其他形式的能量可以無條件（自發(fā)）的轉化為內能，而內能不能無條件的轉化為其他形式的能量。我國有句俗語：“既要馬兒跑，又要馬兒不吃草?！蹦阏J為這可能嗎？為什么？永動機的設計圖這個“永動機”能旋轉不息嗎？無法實現3.“永動機”是不存在的1.電風扇工作時，消耗的電能與電動機獲得的機械能相等嗎？2.掉在地上的彈性小球為什么越跳越低?討論：1.能源的分類五、能源與社會（1）按能否再生劃分可再生能源：可以長期提供或可以再生的能源

太陽能、風能、水能等不可再生能源：一旦消耗就很難再生的能源

煤、石油、天然氣等（2）按獲取方式劃分一次能源：可以直接從自然界獲取的能源

煤、石油、天然氣、太陽能、風能等二次能源：必須經過消耗一次能源才能得到的能源

電能、酒精、火藥、木炭、沼氣等2、目前能源的使用狀況

現在世界能源消耗中90%以上是不可再生能源使用石油多于煤，使用煤多于天然氣。我國目前能源消耗結構很不合理，使用的煤占能源的75%，遠多于石油、天然氣，不可再生能源使用比例過大。水能、煤資源豐富，石油資源緊缺。煤的大量使用造成的環(huán)境污染嚴重。

第一次能源革命——鉆木取火導致了以柴薪為主要能源的時代的到來。三次能源革命，促進了人類歷史的發(fā)展。用柴薪生活使用畜力利用水能

第二次能源革命——煤的開采，為蒸汽機的產生提供了基礎，帶來了人類歷史上第一次工業(yè)革命。各種機械和交通工具的相繼發(fā)明大大提高了社會生產力。人類的主要能源逐漸轉變?yōu)槭?、天然氣等能源。由電磁研究人類找到了電能?/p>

第三次能源革命——開發(fā)和利用核能等新能源成為人類獲取能量的一個新途徑。1.能源開發(fā)和利用對環(huán)境的影響六、能源與環(huán)境煤的燃燒產生大量的二氧化碳氣體和煙塵，造成空氣污染大氣中的二氧化碳的濃度增大導致溫室效應增強，全球變暖，危害生態(tài)平衡火力發(fā)電廠產生的“余熱”會引起熱污染泄漏的石油污染海洋汽車排放的尾氣易形成酸雨各種工業(yè)廢氣會造成有毒的光化學煙霧臭氧層空洞環(huán)境污染海洋污染溫室效應第一，數量足夠豐富，可以保證長期使用；第二，價格足夠便宜，可以保證多數人用得起；第三，相關的技術必須成熟，可以保證大規(guī)模使用；第四，必須足夠安全、清潔，可以保證不會嚴重影響環(huán)境。2.未來能源的發(fā)展方向能源危機日趨嚴重怎么辦？面對日趨嚴重的能源危機，我們既要_____________，又要_______________。樹立節(jié)能觀開發(fā)新能源優(yōu)點：能量巨大、分布廣泛、無污染、安全、經濟。缺點：能量分散、且又間斷和不穩(wěn)定。太陽能的特點太陽能的利用太陽能儲熱太陽能直接發(fā)電1.太陽能的開發(fā)和利用七、開發(fā)新能源太陽能儲熱太陽能熱水器、太陽能灶等太陽能轉變?yōu)闊崮芴柲苤苯影l(fā)電太陽能電池、太陽能汽車等太陽能轉化為電能開發(fā)和利用核能的兩種方式：核裂變核聚變核裂變：較重的原子核裂變?yōu)檩^輕的原子核的一種核反應。2.核能原子彈爆炸的情況不加控制的核裂變反應——原子彈爆炸核聚變：較輕的原子核結合成為較重的原子核的一種反應。氫彈爆炸核電站地熱

地球內部具有的熱能稱為地熱能，是地球本身蘊藏的能量。應用形式：地下熱水、地熱蒸氣。應用范圍：發(fā)電、洗浴、取暖、灌溉等3.地熱能西藏羊八井地熱電站是我國最大的地熱電站潮汐能是由于地球和月球、太陽相互作用產生的能量。4.潮汐能浙江溫嶺江廈潮汐電站全國第一、世界第三風具有很大的能量，人們很早就學會了利用風能行船、抽水、磨谷……風力發(fā)電5.風能

我國農村3/4人口使用草木燃料，造成了土壤肥力的下降，水土流失、土壤沙化等生態(tài)平衡被破壞的現象，而且是對能源的極大浪費。將人畜排泄物和作物秸稈等混合物投入沼氣池內進行微生物發(fā)酵?？傻玫饺紵蹈叩恼託夂陀袡C肥料。6.沼氣能源我們周圍大大小小的物品都是由各種材料制成的。八、材料與社會人類社會的發(fā)展與人們對材料的認識、開發(fā)和利用相關。按照制造技能的劃分，人類經歷了舊石器時代、新石器時代和青銅器時代。舊石器時代：

這段時期的人類開始制作出石制工具，掌握了制造簡單的組合工具的能力，學會了鉆木取火的技能。

新石器時代：

人類已經能夠制作陶器，開始進行紡織。工具則以磨制石器為主。青銅器時代：這個時期是使用青銅器為標志的人類物質文化發(fā)展階段。青銅是紅銅(純銅)與錫或鉛的合金，因為顏色青灰，故名青銅。根據材料的導電性能，材料可分為導體、半導體及絕緣體三大類。九、材料的導電性1.導體：容易導電的材料，如金、銀、銅、鐵等2.絕緣體：不容易導電的材料如玻璃、橡膠、陶瓷3.半導體：導電性能介于導體與絕緣體之間的材料如硅、鍺和砷化鎵等1.半導體材料有哪些作用？半導體二極管具有單向導電性半導體三極管可以用來放大信號可以制成二極管、三極管等半導體元件和集成電路。2.半導體二極管和半導體三極管又各有什么作用？實物圖

操作現象

結論發(fā)光二極管A接正B接負

A接負B接正發(fā)光二極管的獨特功能二極管發(fā)光二極管不發(fā)光發(fā)光二極管具有單向導電性

材料可以給我們的生產和日常生活帶來很多方便，大大提高我們生活的質量。（1）什么是超導現象？（2）什么是超導材料？

材料溫度降低到一定時，電阻降低到幾乎為零的現象叫超導現象，發(fā)生超導現象的材料叫超導材料。超導磁浮現象1.超導材料十、開發(fā)新材料超導材料最誘人的應用是發(fā)電、輸電和儲能。利用超導體做輸電線實現遠距離輸電有什么好處？可以實現遠距離大功率輸電，因為超導輸電線可以無損耗地輸送極大的電流。利用超導材料制作超導發(fā)電機的線圈磁體制成的超導發(fā)電機，可以將磁場強度提高到5—6萬高斯，而且?guī)缀鯖]有能量損失，與常規(guī)發(fā)電機相比，超導發(fā)電機的單機容量提高5—10倍，發(fā)電效率提高50%；超導輸電線和超導變壓器可以把電力幾乎無損耗地輸送給用戶，超導輸電，節(jié)省的電能相當于新建數十個大型發(fā)電廠。

用超導體可以實現交通工具的