全優(yōu)粵教版物理必修2課件2019 1 16課件第4章 第8節(jié)

1、物理必修2配粵教版第八節(jié)能源的利用與開發(fā)物理必修2配粵教版1關(guān)于功率，下列說法中正確的是(A功率大的物體一定做功多B做功少的物體功率一定小C單位時間內(nèi)做功越多，其功率越大)D由PFv可知，機(jī)車運(yùn)動速度越大，其功率一定越大【答案】C物理必修2配粵教版【解析】由功率的定義式 PW可以判斷出 A、B 均錯，Ct正確；由 PFv 可以看出，機(jī)車的速度大時，其功率(F 與 v的乘積)不一定大，故 D 錯物理必修2配粵教版2(多選)機(jī)器的功率是1 250 W，這句話的意義是(A. 機(jī)器能做功1 250 JB. 機(jī)器每秒鐘能做功1 250 JC. 機(jī)器做1 250 J的功所需時間是1 s D以上理解都不對【

2、答案】BC)【解析】功率是功與時間的比值，功率為1250W，表明機(jī)器每秒鐘做的功為1 250 J，故A錯，B、C正確物理必修2配粵教版3(多選)一汽車在水平公路上行駛，設(shè)汽車在行駛過程中所受阻力不變，汽車的發(fā)動機(jī)始終以額定功率輸出關(guān)于牽引力和汽車速度的下列說法中正確的是()A. 汽車加速行駛時，牽引力不變，速度增大B. 汽車加速行駛時，牽引力增大，速度增大C汽車加速行駛時，牽引力減小，速度增大D當(dāng)牽引力等于阻力時，速度達(dá)到最大值【答案】CD物理必修2配粵教版4將一質(zhì)量為m的物體從離地面高h(yuǎn)處，以速度v0水平拋出，求物體從拋出到落地過程中重力的功率和在物體剛要落地時重力的功率(不計空氣阻力)1g

3、h 【答案】mg mg2gh2物理必修2配粵教版【解析】平拋運(yùn)動過程中重力做的功為 Wmgh，2h平拋運(yùn)動的時間 tg ，從拋出到落地過程中重力的(平均)功率為W mgh 1P mg2gh. t 2h g物體剛要落地時豎直分速度為 vygt2gh.剛要落地時重力的功率為 Pmgvymg2gh.物理必修2配粵教版一、能源及其分類1. 概念：在一定條件下能夠提供可利用源，都可以稱為能源2. 分類(1)從人類開發(fā)能源的歷史劃分能量的物質(zhì)資煤石油天然氣等常規(guī)能源：、新能源： 太陽能、 核能等物理必修2配粵教版(2)從使用分類一次能源：未經(jīng)人類加工轉(zhuǎn)換的能源，如煤石油、 天然氣、 水 能、風(fēng)能、生物能、

4、海洋能等二次能源：從一次能源直接或間接轉(zhuǎn)化而來的能源如： 電能 、氫能、焦炭(3)從能否再生分類可再生能源： 太陽能 、風(fēng)能等不可再生能源： 煤、石油等物理必修2配粵教版(4)從對環(huán)境的影響分類清潔能源(也稱“綠色環(huán)?！蹦茉?：太陽能風(fēng)能、等煤石油非清潔能源：、天然氣等另外人類正在開發(fā)和利用的能源還有水能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒉ɡ四艿任锢肀匦?配粵教版二、能源1能源與環(huán)境污染按目前地球上已探明的煤和石油的儲量及開采速度，煤可開采200年左右，天然氣可開采60年左右，石油可開采40年左 右，這些能源在幾代人之后將不復(fù)存在，因此世界正面臨能源2環(huán)境污染酸雨、 溫室效應(yīng)、臭氧層的破壞、城市熱島效應(yīng)、土壤酸

5、性化、生態(tài)平衡的破壞等是環(huán)境污染的直接體現(xiàn)這些又帶來了海平面升高、暴雨和干旱增多等災(zāi)害，嚴(yán)重威脅著人類及各種生物的生存物理必修2配粵教版三、新能源的優(yōu)點(diǎn)太陽能是同學(xué)們比較熟悉的，在人們的生活中得到了廣泛的應(yīng)用，在高科技方面也有應(yīng)用，如人造上的太陽能電清潔池像這樣不污染環(huán)境的能源稱為能、水能、沼氣等能源，如太陽能、風(fēng)物理必修2配粵教版能源的利用，給我們的生活帶來哪些方便與煩惱？【答案】石油、煤的使用，使我們的生產(chǎn)、生活更加方 便，甚至改變了我們的生產(chǎn)生活方式，如電能的使用對照明、 娛樂、空調(diào)、電動機(jī)、電動車改善了我們的生活條件、生產(chǎn)環(huán) 境和方式能源的利用帶來的煩惱：大氣污染、溫室效應(yīng)、水污染、電

6、磁污染、交通阻塞、噪聲等物理必修2配粵教版能源與環(huán)境污染1能源(1)人們?yōu)榱藵M足生產(chǎn)和生活對動力的需要，不斷地發(fā)明 和制造機(jī)器，用它來對外做功，而做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的 過程，并且能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性，雖然在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移 時能量總量保持不變，但由于方向性的制約，從而使能源的利用受到制約，使能源的利用有條件限制物理必修2配粵教版能量盡管是守恒的，但不同形式的能量在可利用的品質(zhì)上是不同的，有的能量便于利用，有的能量不便于利用，能量的 利用過程使得能量從便于利用的形式變?yōu)殡y以利用的形式因 此自然界中能量的轉(zhuǎn)化具有方向性，我們要節(jié)約能源，維持能 源利用的可持續(xù)發(fā)展物理必修2配粵教版(2)世界能源

7、消費(fèi)主要以煤、石油、天然氣為主，每年的消費(fèi)量大約相當(dāng)于80億噸石油， 我國的消費(fèi)量約占世界的10.8%，其中煤的消耗量占世界的26.6%，成為全球第一大煤 消費(fèi)國，而這些能源都是非可再生的，用一點(diǎn)少一點(diǎn)據(jù)估 計，按目前的開采速度，石油、天然氣可開采40年左右，煤可 開采200300年雖然太陽能具有取之不盡、用之不竭的特點(diǎn)，但它的利用受天氣的影響較大，還不能大規(guī)模利用因此世界正面臨能源因此我們要節(jié)約能源，同時積極研究和開發(fā)利用新能源，如核能、太陽能等物理必修2配粵教版2環(huán)境污染如每燃燒一噸煤會產(chǎn)生440kg的二氧化碳、20kg二氧化硫、260kg灰渣、15kg煙塵，而二氧化硫、二氧化碳又是造成酸

8、雨、加劇溫室效應(yīng)的直接原因我國北方城市幾乎100%，25%的城市人口飲用不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的的大氣懸浮顆粒水，這是污染所致隨著我國人口的增加，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源需求將會進(jìn)一步加大物理必修2配粵教版例1二氧化碳對長波輻射有強(qiáng)烈的吸收作用，行星表面發(fā)出的長波輻射到大氣以后被二氧化碳截獲，最后使大氣升溫，大氣中的二氧化碳像暖房的玻璃一樣，只準(zhǔn)太陽的輻 射熱進(jìn)來，卻不讓室內(nèi)的長波熱輻射出去，大氣中的二氧化碳 的這種效應(yīng)叫溫室效應(yīng)這是目前科學(xué)界對地球氣候變暖進(jìn)行分析的觀點(diǎn)之一，根據(jù)這種觀點(diǎn)，以下說法不成立的是()A. 在地球形成的早期，火山活動頻繁，排出大量的二氧化碳，當(dāng)時地球的氣溫很高B. 經(jīng)過漫長的年

9、代，地殼的巖石和氣體二氧化碳發(fā)生化 學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致二氧化碳減少，地球上出現(xiàn)了生命C. 工業(yè)的發(fā)展和人類的活動，導(dǎo)致二氧化碳在空氣中含 量增大，地球上的氣溫正在升高D. 現(xiàn)在地球正在變暖的原因是工業(yè)用電和生活用電物理必修2配粵教版解析：地球形成的早期，地殼不如現(xiàn)在牢固，地球不如現(xiàn)在穩(wěn)定，火山活動頻繁，符合地質(zhì)的發(fā)展規(guī)律，由于火山的噴發(fā)，排出大量的二氧化碳，這是必然的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致當(dāng)時地球的氣溫很高，地球上的巖石由于多種原因，其中包括巖石中的礦物成分與水、氧氣、二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使巖石進(jìn)一步分化，最后形成土壤，二氧化碳減少，形成了生命適合生存的條件由于工業(yè)的發(fā)展和人類的活動，大量地使用常規(guī)能源，

10、導(dǎo)致二氧化碳在空氣中的含量增大，地球上的氣溫正在升高生活用電和工業(yè)用電是電能和其他形式的能的轉(zhuǎn)變，會產(chǎn)生熱四個選項都很正確，但就溫室效應(yīng)這一觀點(diǎn)而言來確定A、B、C是正確的答案：D物理必修2配粵教版1關(guān)于“節(jié)約能源”，下面的說法中正確的是()A. 浪費(fèi)能源，只是浪費(fèi)個人的金錢，所以節(jié)約能源是毫無意義的B. 浪費(fèi)能源，只是浪費(fèi)個人的金錢，對整個社會和自然 界來講，反正能量是守恒的，所以就社會而言，節(jié)約能源毫無 意義C. 從能量轉(zhuǎn)化的角度看，自然界中宏觀過程是有方向性 的，能源的利用受這種方向性的制約，且能源的利用過程對環(huán) 境有污染，所以“節(jié)約能源”對人類社會發(fā)展有很大的影響D. 上述說法都是錯誤

11、的【答案】C物理必修2配粵教版未來的能源1幾種新能源(1)核能：在新能源中，當(dāng)前最為人們所注意的是核能， 又叫原子能，它是原子核發(fā)生變化放出的能量人類對核能的 利用始于20世紀(jì)40年代，到現(xiàn)在已經(jīng)有了很大的發(fā)展，建立了 很多核電站，生產(chǎn)出了巨大的電能我國目前已經(jīng)有了相當(dāng)功 率的核電站正在使用，如秦山核電站等，并且正在建設(shè)更多的核電站物理必修2配粵教版(2)太陽能：太陽發(fā)出的光和熱具有能量，它是一個十分巨大的天然能源據(jù)計算，單位時間內(nèi)到達(dá)地面的太陽能的總 量，大約是地球上目前正在為人類利用的各種能源的總功率的 一兩萬倍，因此，太陽能是取之不盡、用之不竭、清潔無污染的能源，它的利用受到各國的重視，

12、有著廣闊的發(fā)展前途物理必修2配粵教版(3)氫能：隨著科技進(jìn)步，氫能的利用展現(xiàn)出無限美好的前景研究表明，把氫能用于交通運(yùn)輸?shù)葎恿ιa(chǎn)中，高效率 和高效益的特性非常明顯，飛機(jī)使用氫能比常規(guī)燃料效率高38%，氫氣內(nèi)燃機(jī)汽車效率是汽油燃料的2.5倍，氫燃料電池 的效率可達(dá)80%，在催化劑加熱器中氫能的熱效率可達(dá)100%. 因此，進(jìn)入21世紀(jì)，許多國家都決心投入大量的人力、物力開 發(fā)利用氫能另外人類正在開發(fā)和利用的能源還有水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、波浪能等物理必?配粵教版2新能源的優(yōu)點(diǎn)太陽能是同學(xué)們比較熟悉的，在人們的生活中得到了廣泛的應(yīng)用，在高科技方面也有應(yīng)用，如人造上的太陽能電池像這樣不污染環(huán)境的能源稱

13、為清潔能源，如太陽能、風(fēng)能、水能、沼氣等物理必修2配粵教版例2能源問題是當(dāng)前熱門話題，傳統(tǒng)的能源煤和石油一方面儲量有限，有朝一日將要被開采完畢，另一方面，使用過程中也帶來污染尋找新的、無污染的能源是人們 努力的方向利用潮汐發(fā)電即是一例關(guān)于潮汐，古人說：“潮者，據(jù)朝來也；汐者，言夕至 也”圖表示的是利用潮汐發(fā)電，左方為陸地和海灣，中間為 大壩，其下有通道(圖a)，潮落至最低點(diǎn)時放水發(fā)電(圖b)待內(nèi)外水面高度相同，再堵住通道，直到下次漲潮至最高點(diǎn)，又放水發(fā)電(圖c)設(shè)海灣面積為5.0107m2，與低潮間高度差3.0 m，則一天內(nèi)水流的平均功率為多少M(fèi)W?物理必修2配粵教版注：實際上由于各種損失，發(fā)

14、電功率僅為水流平均功率的10%25%.例如法國蘭斯河潮汐發(fā)電站水勢能釋放平均功率 為240 MW，而發(fā)電功率僅為62 MW.物理必修2配粵教版解析：潮汐發(fā)電其實質(zhì)就是將海水的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能每次漲潮時流進(jìn)海灣(落潮時流出海灣)的海水的重力為mgVg1.01035.0107310 N1.51012 N，其重心的高度變化為：h1.5 m，一天內(nèi)海水兩進(jìn)兩出，故水流功率為41.510121.54mghW1.0108 W，Pt243 600即 P100 MW.答案：100 MW物理必修2配粵教版2(2018浙江二模) 風(fēng)力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式如圖為某風(fēng)力發(fā)電站外觀圖，假設(shè)當(dāng)?shù)厮斤L(fēng)速約為10

15、m/s ， 該風(fēng)力發(fā)電站利用風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率約為20%， 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片長度為10m， 空氣的密度是1.29kg/m3，某一工廠用電的功率為320樣的風(fēng)力發(fā)電機(jī)同時為該工廠供電(kW，則大約需要多少臺這)A6C10B8D12物理必修2配粵教版【答案】B【解析】風(fēng)的動能為 E 1v2，t 時間內(nèi)風(fēng)通過葉片為mk2半徑的圓柱體的質(zhì)量為 mVl2vt，每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)E1k23l v ，設(shè)大約需要 n 臺這樣的風(fēng)力發(fā)電電功率 P 1t2機(jī)同時為該工廠供電，nP1P 總解得 n8，故 B 正確、A、C、D 錯誤物理必修2配粵教版綜合拓展提高為了測量太陽的輻射功率，某人采取如下簡例3單實驗：

16、取一個橫截面積是3102m2的不高的圓筒，筒內(nèi)裝水0.6kg，用來測量射到地面的太陽能某一天中午在太陽光直射2 min后，水的溫度升高了1 ，求：(1) 在陽光直射下，地球表面每平方厘米每分鐘獲得的能量：(2) 假設(shè)射到大氣頂層的太陽能只有43%到達(dá)地面，另外57%被大氣吸收和反射，而未到達(dá)地面由此估算太陽輻射的功率物理必修2配粵教版解析：(1)圓筒內(nèi)的水經(jīng)過 2 min 照射后，增加的內(nèi)能為 UQcmt4.21030.61 J2.5103 J，2.5103J U t 1.25103每分鐘獲得的能量為P 2 minJ/min，圓筒面積 S3102m23102 cm2，地球每分鐘每平方厘米獲得的能量1.25103 J/minP4.2 J/(mincm 2)S22310cm物理必修2配粵教版(2)以太陽為球心，以日地距離 r 為半徑做一個球面，根據(jù)上述觀測，在此球面的每平方厘米面積上每秒接收到的太陽能(即射到大氣頂層