9年級(jí)物理蘇科版下冊(cè)課件第18章《18.5 能源與可持續(xù)發(fā)展》

第五節(jié)能源與可持續(xù)發(fā)展第十八章能源與可持續(xù)發(fā)展新知一能量轉(zhuǎn)化的效率1.能量轉(zhuǎn)換裝置的效率(1)定義：輸出的有用能量與輸入的總能量的比值叫作能量轉(zhuǎn)換裝置的效率.(2)公式：效率=×100%，即η=×100%合作探究2.熱機(jī)的效率對(duì)熱機(jī)而言，轉(zhuǎn)化為有用功的能量和燃料完全燃燒所釋放的能量之比叫作熱機(jī)的效率.熱機(jī)的效率計(jì)算公式：η=×100%.3.熱機(jī)工作過(guò)程中的能量流向示意圖（如圖18-5-1所示）4.提高能源利用效率的方法(1)讓燃料充分燃燒；(2)采取保溫隔熱措施，減少能量的損失；(3)充分利用余熱和減少有害摩擦；(3)減少能量轉(zhuǎn)化過(guò)程的中間環(huán)節(jié).拓展延伸：①常見(jiàn)的能源利用形式中，蒸汽機(jī)的能源利用效率只有6％~15％，發(fā)展為噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)后，能源利用效率提高到了50％以上。②在熱機(jī)的各種能量損失中，廢氣帶走的能量最多.設(shè)法利用廢氣的能量是提高燃料利用效率的重要措施.熱電站是利用汽輪機(jī)的廢氣來(lái)供熱的，這種既供電又供熱的熱電站，比起一般的火電站，雖然沒(méi)有提高設(shè)備的效率，但卻提高了燃料的利用效率.例1太陽(yáng)能路燈的燈桿頂端有太陽(yáng)能電池板，它能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，并向燈桿下方的蓄電池充電，將電能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____能儲(chǔ)存起來(lái)，供夜晚路燈照明.若在一段時(shí)間內(nèi)，太陽(yáng)光輻射到該太陽(yáng)能電池板的能量為2.7×107J，這與完全燃燒______kg的煤放出的熱量相當(dāng)；這些能量經(jīng)轉(zhuǎn)化后，可供功率為35W的路燈正常工作60h，那么該太陽(yáng)能路燈的能量轉(zhuǎn)化效率是______%.(煤的熱值為3.0×107J/kg)化學(xué)0.928特別提示:運(yùn)用效率公式時(shí)，要注意能量單位的統(tǒng)一.由于輻射到太陽(yáng)能電池板的能量單位為J,公式中消耗的電能的單位也必須是J，而不能采用常用單位“kW·h”.如圖18-5-2反映了一只“220V100W”的白熾燈正常工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化情況，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.圖中括號(hào)內(nèi)的能量應(yīng)該是光能B.生活中使用這種燈泡電能的利用效率高，有利于節(jié)能C.圖中電能是白熾燈正常工作1s消耗的電能D.白熾燈正常工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為光能的效率是10%B例2思路點(diǎn)撥:各種能量轉(zhuǎn)換裝置在將一種能量轉(zhuǎn)化為另一種我們所需要的能量時(shí)，也會(huì)將一部分能量轉(zhuǎn)化為我們不需要的能量.新知二能源與可持續(xù)發(fā)展1.能源問(wèn)題的現(xiàn)狀(1)目前能源的狀況：全世界的能源消耗正逐年大幅度增長(zhǎng)，按照現(xiàn)在的能源消耗速度，煤、石油、天然氣等不可再生能源在不久的將來(lái)將被消耗殆盡.(2)我國(guó)作為一個(gè)人口眾多的發(fā)展中國(guó)家，盡管擁有相當(dāng)數(shù)量的煤、石油，也擁有一定量的天然氣，但從人均占有量來(lái)看，我國(guó)在世界上仍屬于能源短缺的國(guó)家.深度理解：能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移時(shí)除了遵循能量守恒定律，還具有方向性，在這個(gè)過(guò)程中，可利用的能量只會(huì)減少，而不會(huì)增加，這樣必然導(dǎo)致不可再生能源枯竭，而且大量化石能源的開(kāi)采和消耗導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境污染與生態(tài)破壞，因此有必要開(kāi)發(fā)和推2.能源消耗對(duì)環(huán)境的影響(1)熱污染，包括城市熱島效應(yīng)以及地球的溫室效應(yīng)；(2)大氣污染，包括酸雨、煙塵等.3.可持續(xù)發(fā)展(1)所謂可持續(xù)發(fā)展，就是既要考慮當(dāng)前發(fā)展的需要，又要考慮未來(lái)發(fā)展的需要，不能以犧牲后人的利益為代價(jià)來(lái)滿足當(dāng)代人的需求.(2)依靠科技進(jìn)步改變能源結(jié)構(gòu)、開(kāi)發(fā)和推廣清潔的可再生能源、提高能源利用效率、減少環(huán)境污染已成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急.4.未來(lái)理想能源應(yīng)滿足的條件(1)必須足夠豐富，可以保證長(zhǎng)期使用。(2)必須足夠便宜，可以保證多數(shù)人用得起。(3)相關(guān)技術(shù)必須成熟，可以保證大規(guī)模使用。(4)必須足夠安全、清潔，可以保證不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果。知識(shí)鏈接：目前已知的、可作為未來(lái)理想能源的有核能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、潮汐能、生物質(zhì)能、氫能等。下列有關(guān)能量或能源的說(shuō)法中，你認(rèn)為錯(cuò)誤的是()A.人類社會(huì)面臨能量危機(jī)，總有一天能量會(huì)被消耗殆盡B.煤、石油、天然氣等的儲(chǔ)量有限，人類面臨能源危機(jī)C.很多傳統(tǒng)能源已走向枯竭，但我們可以開(kāi)發(fā)新的能源D.太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能?shí)際上是無(wú)限的例3A知識(shí)鏈接：能源危機(jī)產(chǎn)生的原因：①目前，人類使用的能源主要是不可再生能源。②能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性。如圖所示是反映一只“220V100W”的白熾燈正常工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化情況，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．圖中括號(hào)內(nèi)的能量應(yīng)該是光能B．生活中使用這種燈泡電能的利用效率高，有利于節(jié)能C．圖中電能是白熾燈正常工作1s消耗的電能D．白熾燈正常工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為光能的效率為10%1B鞏固新知【中考·無(wú)錫】下列關(guān)于熱機(jī)和環(huán)境保護(hù)的說(shuō)法，正確的是(

)A．熱機(jī)排出的尾氣沒(méi)有內(nèi)能

B．熱機(jī)的效率能達(dá)到100%C．熱機(jī)都是使用汽油做燃料

D．熱機(jī)的大量使用會(huì)造成環(huán)境污染D2【中考·十堰】如圖所示是某內(nèi)燃機(jī)能量流向圖，該內(nèi)燃機(jī)的熱機(jī)效率是(

)A．25%B．40%C．75%D．35%D3【2020·南京玄武區(qū)一?！筷P(guān)于能源與可持續(xù)發(fā)展，下列說(shuō)法正確的是(

)A．風(fēng)能、水能和核能都是可再生能源

B．核電站是利用原子核裂變所釋放的能量來(lái)發(fā)電的C．能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都是有方向的、總量會(huì)發(fā)生變化

D．地球上的地?zé)崮芎统毕芏紒?lái)自太陽(yáng)4B【中考·揚(yáng)州】小明對(duì)“能源與可持續(xù)發(fā)展”這一章進(jìn)行了總結(jié)性反思，其中正確的是(

)A．能量是守恒的，不會(huì)有能源危機(jī)

B．能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性C．核電站不會(huì)產(chǎn)生任何污染

D．太陽(yáng)能只能轉(zhuǎn)化成電能和內(nèi)能B5一盞“220V

60W”的白熾燈正常工作5min，電流所做的功是________J；如果一盞“220V

15W”的節(jié)能燈與這盞白熾燈在正常工作時(shí)的亮度相同，白熾燈的發(fā)光效率是8%，節(jié)能燈的發(fā)光效率是________%.1.8×104632【中考·宿遷】“跨越時(shí)空，漫游地球”離不開(kāi)電磁波和能源，下列相關(guān)認(rèn)識(shí)，錯(cuò)誤的是(

)A．“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器能從月球上發(fā)回月背的影像圖，說(shuō)明電磁波能在真空中傳播B．我國(guó)5G技術(shù)世界領(lǐng)先，該技術(shù)采用無(wú)線電波傳輸信息，無(wú)線電波是電磁波C．太陽(yáng)是人類的“能源之母”，煤、石油、風(fēng)能、水能等能源都是間接來(lái)自太陽(yáng)能D．能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過(guò)程中總量保持不變，所以不必?fù)?dān)心能源危機(jī)7D【中考·株洲】在火電站內(nèi)，燃料的化學(xué)能經(jīng)