【物理】2023-2024學(xué)年人教版必修第三冊(cè) 能源與可持續(xù)發(fā)展 課件

第4節(jié)能源與可持續(xù)發(fā)展能源：是指可產(chǎn)生各種能量或可做功的物質(zhì)資源的統(tǒng)稱。這些能量之間可以相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，并且在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，總量保持不變。

一、能量守恒定律1.能量守恒定律內(nèi)容

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________轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體________到別的物體，在________或________的過程中，能量的總量____________。2.能量守恒定律意義

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________、最________、最________的自然規(guī)律之一，而且是大自然普遍和諧性的一種表現(xiàn)形式。形式轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變普遍重要可靠思考：什么是能量守恒定律？能量守恒的意義是什么？[思考判斷](1)自然界中的任何變化過程都滿足能量守恒。(

)(2)當(dāng)一個(gè)物體的能量減少時(shí)，一定有其他物體的能量增多。(

)(3)技術(shù)足夠發(fā)達(dá)后，永動(dòng)機(jī)就可以制成。(

)(4)能量永遠(yuǎn)不會(huì)增加或減少，只能轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移。(

)√√×√二、能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向熱量×燃料燃燒時(shí)一旦把熱量釋放出去，就不會(huì)再次自動(dòng)聚集起來供人類重新利用。 3、各種形式的能量都可以互相轉(zhuǎn)化，你能說出下列現(xiàn)象(如圖所示)中，能量是如何轉(zhuǎn)化的嗎？能源危機(jī)的深層次的含義便于利用的能源不便于利用的能源能量的耗散內(nèi)能光能內(nèi)能光能內(nèi)能光能內(nèi)能光能電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能又通過燈泡轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周圍環(huán)境的內(nèi)能我們很難把這些內(nèi)能收集起來重新利用。1.能量轉(zhuǎn)化：自然界中存在著各種不同形式的能量，并且各種形式的能量是可以相互________的，但在大多數(shù)情況下，各種形式的能量最終都轉(zhuǎn)化為________。2.能量轉(zhuǎn)化的方向：物體的機(jī)械能可以自發(fā)地____________為內(nèi)能，但內(nèi)能________自發(fā)地全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而使物體恢復(fù)原來的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)化內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化不可能3.能量的耗散：燃料燃燒時(shí)，一旦把自己的熱量釋放出去，就不會(huì)再次自動(dòng)________起來供人類重新利用。電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能又通過燈泡轉(zhuǎn)化為________和________，熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周圍環(huán)境的________，我們無法把這些________收集起來重新利用，這種現(xiàn)象叫作能量的耗散。能量耗散表明，在能源的利用過程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過程中，能量在數(shù)量上并未減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用的變成了不便于利用的了。聚集熱能光能內(nèi)能內(nèi)能[思考判斷](1)能量耗散會(huì)導(dǎo)致總能量的減少，也會(huì)導(dǎo)致能量品質(zhì)降低。(

)(2)能量耗散表明能量正在逐漸消失。(

)(3)能量不能創(chuàng)造，不能再生，能量只能進(jìn)行轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，但能量間的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移具有方向性。(

)(4)能量是守恒的，但能量的利用過程是不可逆的。(

)××√√思考：既然能量是守恒的，不可能消滅，為什么我們還要節(jié)約能源？請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本“93—96頁(yè)”回答以下問題：1、能源分為哪幾類？能源有哪些應(yīng)用？2、什么叫做能量的耗散？能量的耗散表明了什么？煤炭

石油三、能源分類天然氣1、不可再生能源特點(diǎn)：無法在短期內(nèi)再生2、可再生能源風(fēng)能水能

太陽(yáng)能

潮汐能

地?zé)崮芴攸c(diǎn)：能夠在短期內(nèi)重新形成或循環(huán)利用3.能源的分類能源分類方法能源分類名稱特點(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(yáng)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(yáng)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(duì)環(huán)境污染情況分清潔能源對(duì)環(huán)境基本上沒有污染太陽(yáng)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)[思考判斷](1)由于能源危機(jī)，所以要不斷開發(fā)新能源。(

)(2)煤、石油、天然氣屬于常規(guī)能源。(

)(3)電能、焦炭、氫能屬于一次能源。(

)√√×1.能源開發(fā)：能量的利用過程是不可逆的，自然界中的常規(guī)能源的儲(chǔ)量是________的，并且是不可再生的，所以我們要珍惜現(xiàn)有的能源，盡力提高現(xiàn)有能源的利用效率。注意研究和開發(fā)新能源，目前，正在開發(fā)的新能源有風(fēng)能、海洋能、________、地?zé)崮?、氫能、生物質(zhì)能及________等。2.常規(guī)能源和新能源的轉(zhuǎn)化途徑有限太陽(yáng)能核能我國(guó)能源的應(yīng)用太陽(yáng)能發(fā)電：太陽(yáng)能的利用對(duì)環(huán)境的影響很小。利用太陽(yáng)能最有前途的領(lǐng)域是通過太陽(yáng)電池將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化成電能。目前我國(guó)是最大的光伏產(chǎn)品制造國(guó)。2015年年底，我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電累計(jì)并網(wǎng)容量達(dá)到4.158×107kW。水力發(fā)電：水能是可再生能源，水電站是利用水能的重要形式。水電對(duì)環(huán)境的影響比火電小，發(fā)電成本低。到2015年中國(guó)水電裝機(jī)總量突破3×108kW，約占全球水電裝機(jī)總量的1/4，居世界第一風(fēng)能發(fā)電：為了增加風(fēng)力發(fā)電的功率，通常把很多風(fēng)車建在一起，成為“風(fēng)車田”。我國(guó)風(fēng)力資源豐富，尤其是西北、華北、華東、西南地區(qū)。隨著新能源政策的引導(dǎo)及風(fēng)力發(fā)電、并網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電開發(fā)走在了世界前列，裝機(jī)容量居全球第一。到2020年，中國(guó)核電機(jī)組數(shù)量將達(dá)到90余臺(tái)，從裝機(jī)容量上講，將超過法國(guó)，成為世界第二的核電大國(guó)，僅次于美國(guó)。三、能源與社會(huì)發(fā)展柴薪時(shí)期石油時(shí)期①能源是人類社會(huì)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，人類的生存與發(fā)展需要能源能源的開發(fā)與使用又會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響一方面要大力提倡節(jié)能，另一方面要發(fā)展可再生能源以及天然氣、清潔煤和核能等在生產(chǎn)及消費(fèi)過程中對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染程度低的清潔能源，推動(dòng)形成人與自然和諧發(fā)展的生態(tài)文明。四、能源與社會(huì)發(fā)展柴薪時(shí)期石油時(shí)期1.人類對(duì)能源的利用大致經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期，即柴薪時(shí)期、____________和____________。自工業(yè)革命以來，________和________成為人類的主要能源。2.____________和____________已成為關(guān)系到人類社會(huì)能否持續(xù)發(fā)展的大問題。3.____________反映了能量轉(zhuǎn)化的宏觀過程具有方向性，所以自然界的能量雖然________，但還是很有必要節(jié)約能源。煤炭時(shí)期石油時(shí)期煤石油能源短缺環(huán)境惡化能量耗散守恒4.人類與能源的關(guān)系(1)有利方面：能源的利用給人類的生活帶來了極大的改善，人類社會(huì)每一次重大的經(jīng)濟(jì)飛躍和生產(chǎn)革命，都與新的能源和動(dòng)力機(jī)械的利用密切相關(guān)，能源消耗的多少已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。(2)不利方面：能源的大量使用會(huì)給環(huán)境帶來極大的破壞，如大氣污染、溫室效應(yīng)、酸雨等，對(duì)人類造成很大的危害。[思考判斷](1)煤自古至今都是人類的主要能源。(

)(2)根據(jù)能量守恒定律可知，節(jié)約能源是沒有必要的。(

)(3)世上總能量雖然不變，但我們?nèi)孕枰泄?jié)能意識(shí)。(