滬科版九年級(jí)物理 (能量的轉(zhuǎn)化與守恒)能源、材料與社會(huì)新課件教育_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

義務(wù)教育教科書(滬科)九年級(jí)物理下冊(cè)能量的轉(zhuǎn)化與守恒

第二十章能源、材料與社會(huì)掉在地上的彈性小球?yàn)槭裁丛教降?情境引入拉長(zhǎng)的橡皮筋

你能說出下面物體都具有什么形式的能量嗎?山巔的危石運(yùn)動(dòng)的足球西藏羊八井地?zé)岢厥澄锾柟馇榫骋?/p>

1.來回迅速摩擦雙手。

2.用鋼筆桿在頭發(fā)或毛衣上摩擦后再靠近細(xì)小的紙片。觀察實(shí)驗(yàn)發(fā)生的現(xiàn)象,討論發(fā)生了哪些能量轉(zhuǎn)化?

你還能舉出一些你認(rèn)為發(fā)生了能量轉(zhuǎn)化的例子嗎?請(qǐng)說出你認(rèn)為發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化。想想做做一、能量的轉(zhuǎn)化太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能太陽能熱水器能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移摩擦生熱機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移

電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能用電暖氣取暖能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移電能轉(zhuǎn)化為聲能喇叭發(fā)聲能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移電能轉(zhuǎn)化為光能燈泡發(fā)光能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電池充電能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能植物進(jìn)行光合作用能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移太陽能轉(zhuǎn)化為電能太陽能板發(fā)電能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能行駛的內(nèi)燃機(jī)車能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移機(jī)械能轉(zhuǎn)化為聲能敲鼓發(fā)聲能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能天然氣燃燒能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能蠟燭照明能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移結(jié)論:在一定條件下,各種形式的能量都可以相互轉(zhuǎn)化。1、能量從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體2、能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式自然界中存在著各種形式的能量,它們之間可以都發(fā)生轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移掉在地上的彈性小球?yàn)槭裁丛教降?

想想議議2、減少的機(jī)械能到哪里去了?小球跟空氣和地面摩擦,一部分的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。1、小球的高度逐漸降低說明了什么?說明了小球的機(jī)械能逐漸減少。二、能量守恒定律能量守恒定律大量事實(shí)表明,能量既不會(huì)憑空消滅,也不會(huì)憑空產(chǎn)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個(gè)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。能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。

1.滑冰滑梯的過程中,能量是怎樣轉(zhuǎn)化的?遵守能量守恒定律嗎?討論

2.有人曾設(shè)想制造一種不需要?jiǎng)恿湍茉丛床粩嗟貙?duì)外做功的機(jī)器,人們把這種機(jī)器叫永動(dòng)機(jī)。這種機(jī)器有可能制成嗎?一種設(shè)想中的永動(dòng)機(jī)討論“永動(dòng)機(jī)”是不存在的假想中的永動(dòng)機(jī)“永動(dòng)機(jī)”是不存在的一種永動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)模型既然能量是守恒的,那地球上的能量就不會(huì)減少了,為什么還需要節(jié)約能源?

三、能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性我們從石油中提煉出汽油,內(nèi)燃機(jī)把能源中儲(chǔ)備的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為汽車的機(jī)械能、內(nèi)能。這些機(jī)械能、內(nèi)能無法再轉(zhuǎn)化回可以被利用的能源?;瘜W(xué)能內(nèi)能內(nèi)能機(jī)械能

火力發(fā)電廠把煤中貯存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,供生產(chǎn)和生活用。用電器將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、光能、機(jī)械能多種形式的能后,這些能量無法再變回能源?;瘜W(xué)能內(nèi)能內(nèi)能電能

在熱傳遞的過程中,熱量只能自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體,不能相反。如果要使熱量從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體,就需要消耗其他形式的能量。例如電冰箱就需要消耗電能。

汽車制動(dòng)時(shí),由于摩擦,動(dòng)能轉(zhuǎn)化成輪胎、地面和空氣的內(nèi)能,這些消耗的能量不能再自動(dòng)地被用來驅(qū)動(dòng)汽車。能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性,有些能量可以利用,有些則不能。我們所能利用的能源是有限的,所以需要節(jié)約能源。

能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有______的,我們是在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中__________的,因此不是什么能量都可以利用,能量的利用是有_______的,也是有_____的。方向性利用能量條件代價(jià)

電冰箱工作時(shí),將箱內(nèi)能量轉(zhuǎn)移到外部,是因?yàn)橄牧?/p>

能,才能把熱量轉(zhuǎn)移出來使冰箱內(nèi)部變冷,這一現(xiàn)象說明能量的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移是有

的,同時(shí)也說明在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移時(shí)是要消耗其他

的.

電方向性能量1、在下列事例中,屬于機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是()A.鐵棒在火上烤得很熱B.汽車緊急剎車,輪胎發(fā)熱

C.燃燒木材取暖D.給電爐通電,電爐發(fā)熱B練一練練一練2、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(jī)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(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C

3.一支向高空瞄準(zhǔn)的步槍,扣動(dòng)扳機(jī)后射出一顆子彈,子彈沒有擊中目標(biāo),最后下落陷在土地中。請(qǐng)你說出以上過程中發(fā)生了哪些能量轉(zhuǎn)化?;鹚幍幕瘜W(xué)能燃?xì)獾膬?nèi)能子彈的機(jī)械能空氣、土地的內(nèi)能練一練4、判斷題1.煤的燃燒過程中,煤的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但能量的總量不變。()

2.在蕩秋千時(shí),停止用力,秋千越擺越低,能量的總量也越來越少。()×√練一練原子彈為什么有那么大的威力?目標(biāo)的堅(jiān)定是性格中最必要的力量源泉之一,也是成功的利器之一。沒有它,天才會(huì)在矛盾無定的迷徑中徒勞無功。

結(jié)束語能源的開發(fā)和利用

情境導(dǎo)入

我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了各種形式的能,在日常生活中做飯、照明、取暖等需要能量。在工廠里機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)、在公路上汽車等交通工具的動(dòng)力的產(chǎn)生等都需要能量。人類自身生命的運(yùn)動(dòng)、生長(zhǎng)也需要能量……人類生活的一切活動(dòng)都離不開能量,沒有能量,人類將無法生存!今天我們來研究能源的開發(fā)和利用。(1)通過學(xué)習(xí)了解什么是能源。知道哪些屬于可再生能源,哪些屬于不可再生能源。知道能源與人類社會(huì)密切相關(guān),但需要不斷開發(fā)和利用新能源以解決能源的供需矛盾和環(huán)境問題。(2)知道能源與人類生存和社會(huì)發(fā)展密切相關(guān),知道人類發(fā)現(xiàn)、開發(fā)、利用能源的歷史,就是其認(rèn)識(shí)自然、理解自然的歷史,并能通過。(3)了解能源的利用和開發(fā)在推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的同時(shí),帶來了能源危機(jī),也造成了對(duì)環(huán)境的污染和生態(tài)的破壞,學(xué)會(huì)辨證的思考問題、學(xué)會(huì)關(guān)注自然、關(guān)注社會(huì)。本節(jié)目標(biāo)預(yù)習(xí)反饋2.不可再生能源:一旦消耗很難_____的能源。如煤、石油、天然氣和鈾礦這類化石或礦物能源。.1.可再生能源:可以_________或可以_____的能源。如太陽能、風(fēng)能、水能以及動(dòng)、植物等。3.環(huán)境污染:煤的燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的_________氣體,導(dǎo)致__________,全球變暖,危害生態(tài)平衡。長(zhǎng)期提供再生再生二氧化碳溫室效應(yīng)課堂探究一.能源與社會(huì)人類利用能源的歷程鉆木取火這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn),使人類實(shí)現(xiàn)了從利用自然火到利用人工火的轉(zhuǎn)變。開啟了人類以柴薪為主要能源的時(shí)代。柴薪主要通過砍伐森林獲得,大面積的砍伐森林嚴(yán)重破壞地球的生態(tài)平衡。同時(shí)由于燃燒柴薪獲取能量的效率較低,人類仍需要開發(fā)其他的能源。課堂探究

蒸汽機(jī)的發(fā)明令人類成功地將燃燒獲取的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。實(shí)現(xiàn)了以機(jī)械動(dòng)力大規(guī)模代替人力和畜力的新時(shí)代,人類的主要能源從柴薪轉(zhuǎn)向熱值更高的煤。

煤、石油、天然氣是千百萬年前埋在地下的動(dòng)、植物經(jīng)過漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代形成的,所以稱為化石能源。這三種能源是當(dāng)今世界一次能源的三大支柱。課堂探究

1.能直接從自然界獲取的能源稱為一次能源。水能地?zé)崮茱L(fēng)能課堂探究(1)不可再生能源:不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充如:化石能源、核能(2)可再生能源:可以在自然界里源源不斷地得到如:水能、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能課堂探究

2.由一次能源經(jīng)過加工得到的能源稱為二次能源。汽油、柴油地?zé)岚l(fā)電風(fēng)力發(fā)電太陽能發(fā)電水力發(fā)電課堂探究電能的利用課堂探究一次能源二次能源地?zé)崮芎四芴柲茱L(fēng)能水能化石能源可再生能源煤天然氣石油電能柴油汽油不可再生能源典例分析例1:關(guān)于能源、能量,下列說法正確的是()A.可再生能源是未來理想能源的一個(gè)重要發(fā)展方向B.核能的利用會(huì)造成放射性污染,所以應(yīng)該關(guān)閉核電站C.能量是守恒的,不會(huì)發(fā)生能源危機(jī)D.化石能源、水能、核能,不能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充,這類能源稱為不可再生能源解:A、可再生能源足夠清潔、無污染環(huán)境,可以保證不會(huì)嚴(yán)重影響環(huán)境,是未來理想能源的一個(gè)重要發(fā)展方向,故A正確.B、核電站的建設(shè)與運(yùn)行若有疏漏會(huì)造成環(huán)境污染,核廢料具有放射性,但不應(yīng)該關(guān)閉,應(yīng)該合理的利用,故B錯(cuò)誤;C、由于能量的轉(zhuǎn)化具有方向性,所以無節(jié)制的消耗能源會(huì)造成能源危機(jī),故C錯(cuò)誤;D、化石能源、核能不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充,所以它們屬于不可再生能源;而水能可以從自然界不斷地得到,屬于可再生能源,所以D錯(cuò)誤.故選A.A課堂探究二.能源與環(huán)境

人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步離不開能源的使用,每一次能源革命都給人類社會(huì)帶來了重大的變革。

煤、石油、天然氣等化石能源的利用,使人類獲得大量的內(nèi)能,給人類文明帶來進(jìn)步,但同時(shí)給人類帶來環(huán)境污染,造成危害。如這些燃料在燃燒過程中產(chǎn)生了大量的有害氣體,造成了大氣污染,不但直接有害人體健康,而且會(huì)影響動(dòng)植物的正常生長(zhǎng)。課堂探究溫室效應(yīng)(1)溫室效應(yīng),又稱“花房效應(yīng)”,是大氣保溫效應(yīng)的俗稱。大氣能使太陽短波輻射到達(dá)地面,但地表向外放出的長(zhǎng)波熱輻射線卻被大氣吸收,這樣就使地表與低層大氣溫度增高,因其作用類似于栽培農(nóng)作物的溫室,故名溫室效應(yīng)。課堂探究溫室效應(yīng)課堂探究(2)影響:如果大氣不存在這種效應(yīng),那么地表溫度將會(huì)下降約3℃或更多。反之,若溫室效應(yīng)不斷加強(qiáng),全球溫度也必將逐年持續(xù)升高。自工業(yè)革命以來,人類向大氣中排入的二氧化碳等吸熱性強(qiáng)的溫室氣體逐年增加,大氣的溫室效應(yīng)也隨之增強(qiáng),已引起全球氣候變暖等一系列嚴(yán)重問題,引起了全世界各國的關(guān)注。課堂探究

能源的大量使用促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展,但同時(shí)也帶來了許多資源和環(huán)境問題,結(jié)合本課談一談你認(rèn)為會(huì)帶來哪些問題?課堂探究能源開發(fā)和利用對(duì)環(huán)境的影響能源的開發(fā)和利用,為人類社會(huì)的發(fā)展創(chuàng)造了條件,同時(shí)也造成了環(huán)境污染與生態(tài)破壞。煤的燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的CO2和煙塵,污染空氣。大氣中CO2濃度的增大,導(dǎo)致溫室效應(yīng),全球變暖,危害生態(tài)平衡?;鹆Πl(fā)電廠發(fā)電所產(chǎn)生的“余熱”會(huì)引起熱污染。泄漏的石油會(huì)污染海洋。汽車排放的尾氣和各種工業(yè)廢氣污染城市,危害人們的身體健康。人類與自然界是相互作用、對(duì)立統(tǒng)一的,過渡的索取和破壞自然界導(dǎo)致自然界對(duì)人類的“懲罰”,這是一種原因和結(jié)果的對(duì)立統(tǒng)一的辯證關(guān)系。能源與環(huán)境是當(dāng)今一個(gè)富有挑戰(zhàn)性的話題,處理好二者關(guān)系是科學(xué)發(fā)展觀的要求。我們必須合理開發(fā)和利用能源。課堂探究以前我們的家園是多么的美麗課堂探究藍(lán)天、白云、空氣、怡人的麗日課堂探究可是今天課堂探究

社會(huì)的發(fā)展離不開能源,人類將如何才能解決好能源與保護(hù)環(huán)境這一問題呢?作為未來的主人,請(qǐng)暢所欲言。典例分析例2:在倡導(dǎo)“節(jié)能環(huán)?!薄暗吞忌睢钡慕裉?,人們應(yīng)特別重視開發(fā)利用的能源是()A.太陽能B.石油C.煤炭D.天然氣解:太陽能取之不盡用之不竭,而且環(huán)保,不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響,也在科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也很容易轉(zhuǎn)化為其他形式的能;煤炭、石油、天然氣屬于化石能源,屬于不可再生能源,并且在使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生廢物、廢氣污染環(huán)境,與節(jié)能環(huán)保,低碳生活不相符.故選A.A課堂探究三.開發(fā)新能源1.太陽能直接利用太陽能的方式主要有兩種。(1)光熱轉(zhuǎn)化

用集熱器收集陽光中的能量來加熱水等物質(zhì)。實(shí)現(xiàn)了把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。課堂探究將太陽能直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而加以利用;課堂探究集熱器的原理集熱器太陽光熱水水箱冷水課堂探究(2)光電轉(zhuǎn)化

太陽能電池可以將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽辉诤娇?、航天、交通、通信等領(lǐng)域中有較為廣泛的應(yīng)用。課堂探究太陽能熱發(fā)電電站

定日鏡追著太陽轉(zhuǎn),反射陽光集熱塔加熱水,通過水蒸氣推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電課堂探究利用太陽能發(fā)電課堂探究2.核能:在原子核發(fā)生變化時(shí)放出的能量.

★獲得核能的兩條途徑是:(1)重核的裂變(2)輕核的聚變課堂探究(1)重核的裂變

發(fā)生裂變的條件

用中子轟擊鈾核,鈾核才能發(fā)生裂變,放出能量。

鏈?zhǔn)椒磻?yīng)

將火柴搭成左下圖所示結(jié)構(gòu),點(diǎn)燃第一根火柴后,會(huì)發(fā)生什么?課堂探究核裂變

核裂變是較重的原子核裂變?yōu)檩^輕的原子核的一種核反應(yīng)。

原子彈就是根據(jù)這個(gè)原理制造的一種核武器。課堂探究

核電站利用核能發(fā)電

核電站的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆。核反應(yīng)堆是原子核發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的場(chǎng)所。

1942年,人類利用核反應(yīng)堆第一次實(shí)現(xiàn)了可控制的鈾核裂變。

目前,全世界已經(jīng)建成了幾百座核電站,核電發(fā)電量接近全球發(fā)電量的1/5。課堂探究

鏈?zhǔn)椒磻?yīng)如果不加以控制,大量原子核就在一瞬間發(fā)生裂變。釋放出極大的能量。

在人類實(shí)現(xiàn)可控核裂變大約三年后,即1945年,利用不加控制的核裂變制造的毀滅性武器——原子彈爆炸了。課堂探究(2)輕核的聚變

將質(zhì)量較小的原子核結(jié)合起來,也會(huì)釋放出巨大的核能。氘氚聚變氦核中子能量

氘核與氚核在超高溫下結(jié)合形成氦核和一個(gè)中子,能釋放大量核能。這一過程就是聚變。課堂探究核聚變

核聚變是較輕的原子核結(jié)合為較重的原子核的一種核反應(yīng)。氫彈就是根據(jù)這個(gè)原理制造的一種威力比原子彈更大的核武器。課堂探究和平利用核能

利用核能發(fā)電是人們利用核能的一個(gè)重要方向。目前,世界上已經(jīng)利用核裂變?cè)斫ǔ闪嗽S多核能發(fā)電站。課堂探究泰山核電站課堂探究大亞灣核電站課堂探究田灣核電站課堂探究嶺澳核電站課堂探究其他新能源的開發(fā)與利用課堂探究地?zé)崮?/p>

地球內(nèi)部蘊(yùn)藏著大量的熱。在有地?zé)豳Y源的地方可以開發(fā)的利用地?zé)崮馨l(fā)電。課堂探究潮汐能

月球、太陽對(duì)地球的引力作用產(chǎn)生了潮汐。每天,漲潮與落潮蘊(yùn)藏著巨大的能量,這種能量可以用來發(fā)電。課堂探究風(fēng)能

風(fēng)具有很大的能量。人們很

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