高中物理 4.8 能源的利用與開(kāi)發(fā)課件 粵教版必修2.ppt

1、第八節(jié)能源的利用與開(kāi)發(fā),目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,二,一,三,一、能源及其分類 1.能源:在一定條件下能夠提供可利用能量的物質(zhì)資源. 2.能源分類: (1)一次能源:未經(jīng)人類加工轉(zhuǎn)換的能源. 可再生能源:太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、海洋能. 不可再生能源:煤、石油、天然氣、核能. (2)二次能源:從一次能源直接或間接轉(zhuǎn)化而來(lái)的能源,如電能、氫能、焦炭.,目標(biāo)導(dǎo)航,二,一,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,三,二、能源危機(jī)與環(huán)境污染 煤炭和石油資源有限,同時(shí),大量煤炭和石油產(chǎn)品在燃燒時(shí)排出的有害氣體污染空氣,改變了大氣成分,能源短缺和環(huán)境惡化已經(jīng)成為關(guān)系到人類社會(huì)能否持續(xù)發(fā)展的大問(wèn)題.,目標(biāo)導(dǎo)航,一,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,二

2、,三,三、未來(lái)的能源 節(jié)約能源,開(kāi)發(fā)可替代常規(guī)能源的新能源,研究清潔能源是緩解當(dāng)前能源危機(jī)及保護(hù)和改善人類環(huán)境的有效措施,也就是注意開(kāi)發(fā)多種能源資源,減少對(duì)礦產(chǎn)能源的依賴,優(yōu)先研究開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、生物能等能? 預(yù)習(xí)交流 試通過(guò)閱讀教材總結(jié):為什么煤、石油、天然氣被人們稱為非再生資源? 答案:煤、石油、天然氣都是幾億年以前的生物遺體形成的,所以人們也稱它們?yōu)榛剂?由于這些能源在人類時(shí)期是難以再次生產(chǎn)的,也不可能重復(fù)使用,所以稱其為非再生能源.,一,二,遷移應(yīng)用,典題例解,知識(shí)精要,一、能源危機(jī)與環(huán)境污染 1.能源危機(jī) 世界能源消耗主要以煤、石油、天然氣為主,每年的消耗量非

3、常巨大,而這些能源都是不可再生的,用一點(diǎn)少一點(diǎn).雖然太陽(yáng)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危機(jī). 能源危機(jī),并不是說(shuō)能量在數(shù)量上減少了,因?yàn)槟芰渴鞘睾愕?但可利用的品質(zhì)降低了,從便于利用到不便于利用,因此人類應(yīng)有節(jié)能意識(shí). 我國(guó)的能源危機(jī):能源儲(chǔ)量有限,人口眾多,人均能源占有量和消耗量均處于較低水平;經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生活水平的提高,使能源消耗量急劇增加,目前我國(guó)能源消耗總量已位居世界第二位.,一,二,遷移應(yīng)用,典題例解,知識(shí)精要,2.環(huán)境污染 能源的大量使用給人類生存環(huán)境帶來(lái)巨大災(zāi)害,如酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧層破壞、生態(tài)平衡的破壞等,這些會(huì)

4、帶來(lái)很多災(zāi)害,嚴(yán)重威脅人類和生物的生存.為此,我們國(guó)家提出了可持續(xù)發(fā)展的重要舉措,它的主要宗旨是對(duì)常規(guī)能源合理有效地利用,保護(hù)環(huán)境與生態(tài)平衡,開(kāi)發(fā)清潔的新能源和可再生能源,造福子孫后代. 3.能源稀缺 雖然能量是守恒的、不可能消滅的,但我們?nèi)匀灰?jié)約能源.因?yàn)樽匀唤缰心芰康霓D(zhuǎn)化過(guò)程具有一定的方向性.,一,二,遷移應(yīng)用,典題例解,知識(shí)精要,【例1】 (多選)二氧化碳對(duì)長(zhǎng)波輻射有強(qiáng)烈的吸收作用,行星表面發(fā)出的長(zhǎng)波輻射到大氣以后被二氧化碳截獲,最后使大氣增溫,大氣中的二氧化碳和暖房的玻璃一樣,只讓太陽(yáng)的熱輻射進(jìn)來(lái),卻不讓室內(nèi)的長(zhǎng)波熱輻射出去,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(duì)地球氣候變暖

5、進(jìn)行分析的一種觀點(diǎn),根據(jù)這種觀點(diǎn),以下說(shuō)法成立的是() A.在地球形成的早期,火山活動(dòng)頻繁,排出了大量的二氧化碳?xì)怏w,當(dāng)時(shí)地球的氣溫很高 B.二氧化碳是空氣的組成成分,人們可以放心大膽地使用煤、石油、天然氣等化石能源,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何影響 C.由于工業(yè)的發(fā)展和人類的活動(dòng),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 D.氣候變暖的原因是工業(yè)用電和生活用電的急劇增加,地球上的氣溫正在升高,一,二,遷移應(yīng)用,典題例解,知識(shí)精要,解析:空氣中的二氧化碳?xì)怏w,可以讓太陽(yáng)的熱輻射進(jìn)入地球大氣層,而會(huì)阻止地球自身的長(zhǎng)波熱輻射離開(kāi)地球,這樣會(huì)造成地球上的溫度升高,由此可知,A、C選項(xiàng)正確. 答案:

6、AC,一,二,遷移應(yīng)用,典題例解,知識(shí)精要,關(guān)于能量和能源,下列說(shuō)法正確的是() A.由于自然界的能量守恒,所以不需要節(jié)約能源 B.在利用能源的過(guò)程中,能量在數(shù)量上并未減少,但能量品質(zhì)降低了 C.能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中沒(méi)有方向性 D.人類在不斷地開(kāi)發(fā)和利用新能源,所以能量可以被創(chuàng)造 答案:B 解析:在能源利用過(guò)程中,雖然滿足能量守恒,但由于能量轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移的方向性,能源的能量最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,能量品質(zhì)降低,所以A、C項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;能量守恒定律是一個(gè)普遍性規(guī)律,能量不能被創(chuàng)造,D項(xiàng)錯(cuò)誤.,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,知識(shí)精要,二、能源的開(kāi)發(fā) 1.幾種新能源 (1)未來(lái)能源包括:核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能

7、、地?zé)崮?、生物質(zhì)能、海洋能、氫能等.,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,知識(shí)精要,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,知識(shí)精要,(2)新能源的優(yōu)點(diǎn) 一些新能源在人們的生活中得到廣泛應(yīng)用,如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等,它們不污染環(huán)境,為清潔能源,而且它們的資源是豐富的.新型能源的共同特點(diǎn):可再生、取之不盡、綠色無(wú)污染.,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,知識(shí)精要,2.常規(guī)能源和新能源的轉(zhuǎn)化方式,一,二,遷移應(yīng)用,典題例解,知識(shí)精要,【例2】 瀑布從20 m高處以Q=103 m3/s的流量豎直落下,流進(jìn)底部的水輪機(jī)后再以2 m/s的速度流出,水輪機(jī)再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電.如果水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的效率是80%,那么發(fā)電機(jī)發(fā)出的電

8、功率有多大?(瀑布在山頂?shù)乃俣瓤珊雎圆挥?jì),g取10 m/s2) 解析:對(duì)能量的轉(zhuǎn)化分析可得,1 s內(nèi)瀑布豎直下落后減少的機(jī)械能是 ,轉(zhuǎn)化為電能的功率為,答案:1.58105 kW,一,二,遷移應(yīng)用,典題例解,知識(shí)精要,一,二,遷移應(yīng)用,典題例解,知識(shí)精要,(2015四川理綜)嚴(yán)重的霧霾天氣,對(duì)國(guó)計(jì)民生已造成了嚴(yán)重的影響,汽車尾氣是形成霧霾的重要污染源,“鐵腕治污” 已成為國(guó)家的工作重點(diǎn).地鐵列車可實(shí)現(xiàn)零排放,大力發(fā)展地鐵,可以大大減少燃油公交車的使用,減少汽車尾氣排放. 若一地鐵列車從甲站由靜止啟動(dòng)后做直線運(yùn)動(dòng),先勻加速運(yùn)動(dòng)20 s達(dá)最高速度72 km/h,再勻速運(yùn)動(dòng)80 s,接著勻減速運(yùn)動(dòng)1

9、5 s到達(dá)乙站停住.設(shè)列車在勻加速運(yùn)動(dòng)階段牽引力為1106 N,勻速運(yùn)動(dòng)階段牽引力的功率為6103 kW,忽略勻減速運(yùn)動(dòng)階段牽引力所做的功. (1)求甲站到乙站的距離; (2)如果燃油公交車運(yùn)行中做的功與該列車從甲站到乙站牽引力做的功相同,求公交車排放氣態(tài)污染物的質(zhì)量.(燃油公交車每做1焦耳功排放氣態(tài)污染物310-6克),一,二,遷移應(yīng)用,典題例解,知識(shí)精要,答案:(1)1 950 m(2)2.04 kg 解析:(1)設(shè)列車勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段所用的時(shí)間為t1,距離為s1;在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段所用的時(shí)間為t2,距離為s2,速度為v;在勻減速直線運(yùn)動(dòng)階段所用的時(shí)間為t3,距離為s3;甲站到乙站的距離為s.則,一,二,遷移應(yīng)用,典題例解,知識(shí)精要,(2)設(shè)列車在勻加速直線