【課件】新教材高中物理第十二章電能能量守恒定律4能源與可持續(xù)發(fā)展課件新人教版必修3

4.能源與可持續(xù)發(fā)展我們知道，內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化成電能，電能可以轉(zhuǎn)化成光能、內(nèi)能或機械能……既然能量是守恒的，不會憑空消失，為什么我們還要節(jié)約能源呢？能分析和解決家庭電路中的簡單問題，能將安全用電和節(jié)約用電的知識應(yīng)用于生活實際。1.掌握并理解能量守恒定律。（物理觀念）2.了解能源的分類與應(yīng)用。（科學(xué)思維）3.了解能源與社會發(fā)展。（科學(xué)思維）

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……能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。這個規(guī)律叫作能量守恒定律（lawofenergyconservation）。一.能量守恒定律

把剛煮好的熱雞蛋放在冷水中，過一會兒，雞蛋的溫度降低，水的溫度升高，最后水和雞蛋的溫度相同。是否可能發(fā)生這樣的現(xiàn)象：原來溫度相同的水和雞蛋，過一會兒水的溫度自發(fā)地降低，而雞蛋的溫度上升？思考討論：二.能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性

實際上在大多數(shù)情況下，各種形式的能量最終會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但這些內(nèi)能卻很難被人類回收利用，這種現(xiàn)象叫作能量耗散。便于利用的能量不便于利用的能量

自然界實際進行的與熱現(xiàn)象有關(guān)的一切宏觀過程都具有方向性。機械能內(nèi)能內(nèi)能機械能？蒸汽機內(nèi)燃機機械能內(nèi)能100％？機械能內(nèi)能100％？×薩迪·卡諾三.能源的分類與應(yīng)用

煤炭、石油和天然氣是目前人類生產(chǎn)、生活中使用的主要能源，這類能源又叫作化石能源。化石能源無法在短時間內(nèi)再生，所以這類能源被叫作不可再生能源。水能、風(fēng)能、潮汐能等能源，歸根結(jié)底來源于太陽能。這些能源在自然界可以再生，叫作可再生能源。1.太陽能發(fā)電2.水力發(fā)電三峽水電站葛洲壩水電站3.風(fēng)能發(fā)電連云港臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)風(fēng)車田新疆達坂城風(fēng)車田4.核能發(fā)電田灣核電站大亞灣核電站秦山核電站四.能源與社會發(fā)展

1、火的使用是人類在能源使用上的第一個里程碑。2、蒸汽機開始了人類文明的新紀元。3、內(nèi)燃機推動了機械化與電氣化進程。4、蒸汽輪機和燃氣輪機的發(fā)展為大規(guī)模發(fā)電和航空事業(yè)奠定了基礎(chǔ)。能量能量守恒定律多種形式轉(zhuǎn)化：能量可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式轉(zhuǎn)化的不可逆性：一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的分類可再生能源不可再生能源能源與社會發(fā)展1.如圖是架在屋頂?shù)奶柲軣崴?。已知單位時間內(nèi)太陽垂直射到地面附近單位面積的能量E0為7×103J/(m2·s)。一臺熱水器的聚熱面積為2m2，若每天相當于太陽直射熱水器4h，太陽能的20%可轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，那么這個熱水器一天內(nèi)最多能利用的太陽能為多少？2.某地區(qū)的風(fēng)速為14m/s，空氣的密度為1.3kg/m3。若使風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)動的風(fēng)通過的截面積為400m2，且風(fēng)能的20%可轉(zhuǎn)化為電能，則發(fā)電功率是多少？以時間t內(nèi)通過橫截面積為400m2的空氣柱為研究對象解：在t時間內(nèi)通過橫截面積為400m2的風(fēng)能全部使風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)動，根據(jù)能量守恒定律，有：

其中：m＝ρV＝ρvtS，

其動能有20%轉(zhuǎn)化為電能，故發(fā)電功率為：3.三峽水力發(fā)電站是我國最大的水力發(fā)電站。三峽水庫蓄水后，平均水位落差約為100m，水的流量約為1.35×104m3/s。船只通航需要約3500m3/s的流量，其余流量可全部用來發(fā)電。水流沖擊水輪機發(fā)電時，水流減少的機械能有20%轉(zhuǎn)化為電能。(1)按照以上數(shù)據(jù)估算，三峽發(fā)電站的發(fā)電功率最大是多少？(2)根據(jù)你對家庭生活用電的調(diào)查來估算，如果三峽電站全部用于城市生活用電，它可以滿足多少個百萬人口城市的生活用電？解：

（1）用于發(fā)電的水流量Q＝1.35×104m3/s－3500m3/s＝1×104m3/s每秒約有1×104m3的水用來發(fā)電，每秒用來發(fā)電的水質(zhì)量m＝ρV＝1×107kg則發(fā)電平均功率約為P＝mgh×20%＝2×109W（2）三口之家生活用電的平均功率為0.5kW可供給用戶