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文檔簡介
三、能源:危機與希望能量轉(zhuǎn)化與守恒定律
1、能量的形式:
自然界中的物質(zhì)存在著不同的運動形式,不同的運動形式對應著不同的能量。運動的物體具有動能;被舉高的物體具有重力勢能;發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢能;由大量粒子構(gòu)成的系統(tǒng)具有內(nèi)能。2、能量的轉(zhuǎn)化
仔細觀察下面的圖片,說明它們具有那種形式的能?涉及哪些形式能量之間的轉(zhuǎn)化?1.植物進行光合作用——太陽能轉(zhuǎn)化為化學能2.汽艇在海上行駛——化學能轉(zhuǎn)化為機械能3.用電照明——電能轉(zhuǎn)化為光能(電磁能)4.篝火燃燒——化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能我們所消耗的能量,無論是食物還是電,大部分是太陽能輻射到地球后轉(zhuǎn)化而來的。
大量事實表明:
不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化。3、能量守恒定律
【問題1】
人們?yōu)榱藵M足生產(chǎn)對動力日益增多的需要,幻想制造一種機器,它不需要任何動力和燃料,卻能不斷地對外做功,這種機器稱為“第一類永動機”。
你認為這樣的永動機可以制造成功嗎?【問題2】
在自然界,有許多現(xiàn)象的自然發(fā)生、發(fā)展都有方向性。例如“水往低處流”。
你認為能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是否也具有方向性呢?能量轉(zhuǎn)化與守恒定律能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變?!菊f明】1.能量守恒定律是最基本、最普遍、最重要的自然規(guī)律之一。任何形式的能量之間都可以轉(zhuǎn)化,但轉(zhuǎn)化過程并不減少它們的總量。2.自發(fā)的能量轉(zhuǎn)化過程是有一定方向性的,即自然進行的能量轉(zhuǎn)化過程是不可逆的。
同學們知道生活中有哪些可以稱為能源呢?什么是能源呢?總結(jié):
凡是能提供能量的物質(zhì)資源都可以叫作能源。能量與能源·
能源發(fā)展歷史
(1)火的利用機械能—內(nèi)能(2)化石能源的利用內(nèi)能轉(zhuǎn)--機械能。(3)電能的利用電能---機械能
(4)核能的發(fā)現(xiàn)
物理學家用中子轟擊鈾,使鈾這種原子核分裂成兩個中等質(zhì)量的原子核,這種原子核反應叫作核裂變。舉例:中子轟擊鈾235產(chǎn)生核能鏈式反應:如果產(chǎn)生的中子繼續(xù)轟擊其他鈾核,就會導致一系列鈾核持續(xù)裂變。原子彈―根據(jù)核裂變的原理制成。屬于不可控制的鏈式反應的結(jié)果!
物質(zhì)與能量
1、核裂變:
把輕核聚合成質(zhì)量較大的核的反應稱為核聚變。舉例:氘核和氚核在超高溫下聚合成氦核,同時放出大量能量。由于聚變反應需要在很高的溫度下才可發(fā)生,所以也叫熱核反應。氫彈―根據(jù)核聚變的原理制成。威力比原子彈還大。設(shè)疑:核能這么巨大,難道只能用于戰(zhàn)爭嗎?如何才能有效地控制核能的釋放?
1、核聚變:
核電站
—利用原子核裂變時產(chǎn)生的大量熱量,使水變成蒸汽,推動汽輪機運轉(zhuǎn),再帶動發(fā)電機發(fā)電。大亞灣核電站秦山核電站
思考:根據(jù)圖二,思考在核電站工作過程中,能是如何轉(zhuǎn)化的?
核能→內(nèi)能→機械能→電能核電站的特點是:
(1)消耗的燃料最少。與同功率的火電廠相比較,一座100萬千瓦的火力發(fā)電廠每年約耗用300萬噸煤,一座100萬千瓦的核電站僅耗用30噸濃縮鈾,而且可以再生使用。
(2)發(fā)電成本低。根據(jù)國外的報道,核電站的建廠投資比燃煤電廠高20%—50%,但是經(jīng)濟效益明顯,發(fā)電成本低于火電廠。
(3)運行可靠,利于環(huán)境保護。核電站不排放二氧化硫、二氧化碳及二氧化氮等有害的污染物,不產(chǎn)生煤灰。核燃料的安全屏障以及嚴格的監(jiān)督和控制,保證不會發(fā)生核泄漏。
[反饋檢測]
1.下列能源中不屬于新能源的是()A.水能B.核能C.潮汐能D.太陽能
2.下列能源中與太陽能無關(guān)的是()
A.水能和風能B.煤和石油C.潮汐能D.干木柴
3.氫彈是利用
核的
制成的;原子彈是選用
核的
制成的,氫彈是一種比原子彈威力更為巨大的核武器
4.節(jié)約能源的重要意義是()
A.可提高經(jīng)濟效益,降低成本B.能緩解能源緊張局面
C.可提高能源利用率D.可減少對化石燃料的開采AA輕聚變重C裂變5、在各種形式的能量轉(zhuǎn)化的過程中,下列說法中正確的是()A.機械能一定守恒B.各種形式的能量都守恒C.各種形式的能的總量一定守恒D.只有機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C6、冰塊沿地面滑動,往往會逐漸融化,在這一過程中是
能轉(zhuǎn)化為
能,但能量的總量_______。機械內(nèi)不變①摩擦生熱
(→
)②氣體膨脹做功
(→
)③電燈發(fā)光
(→
)
④電飯鍋做飯
(→
)
⑤煤炭燃燒
(→
)⑥用洗衣機甩干衣服
(→
)
⑦手搖發(fā)電機發(fā)電
(→
)7、分析下列各現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化
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