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(shí)間內(nèi)做功越多，其功率越大)D由PFv可知，機(jī)車運(yùn)動(dòng)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(cuò)，Ct正確；由 PFv 可以看出，機(jī)車的速度大時(shí)，其功率(F 與 v的乘積)不一定大，故 D 錯(cuò)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(shí)間是1 s D以上理解都不對(duì)【

2、答案】BC)【解析】功率是功與時(shí)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(cuò)，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(dòng)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(shí)，牽引力不變，速度增大B. 汽車加速行駛時(shí)，牽引力增大，速度增大C汽車加速行駛時(shí)，牽引力減小，速度增大D當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，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(shí)重力的功率(不計(jì)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(dòng)過程中重力做的功為 Wmgh，2h平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(shí)豎直分速度為 vygt2gh.剛要落地時(shí)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(yáng)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(yáng)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(duì)環(huán)境的影響分類清潔能源(也稱“綠色環(huán)?！蹦茉?：太陽(yáng)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?、波浪能等物理必?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(chǔ)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(yáng)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(yáng)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(yáng)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(duì)照明、 娛樂、空調(diào)、電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)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(duì)動(dòng)力的需要，不斷地發(fā)明 和制造機(jī)器，用它來對(duì)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(shí)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(guó)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(guó)，而這些能源都是非可再生的，用一點(diǎn)少一點(diǎn)據(jù)估 計(jì)，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(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因此我們要節(jié)約能源，同時(shí)積極研究和開發(fā)利用新能源，如核能、太陽(yáng)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(huì)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(guó)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(guó)人口的增加，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源需求將會(huì)進(jìn)一步加大物理必修2配粵教版例1二氧化碳對(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，最后使大氣升溫，大氣中的二氧化碳像暖房的玻璃一樣，只準(zhǔn)太陽(yáng)的輻 射熱進(jìn)來，卻不讓室內(nèi)的長(zhǎng)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(duì)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(dòng)頻繁，排出大量的二氧化碳，當(dāng)時(shí)地球的氣溫很高B. 經(jīng)過漫長(zhǎng)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(dòng)，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(dòng)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(shí)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(dòng)，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(huì)產(chǎn)生熱四個(gè)選項(xiàng)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(gè)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(gè)人的金錢，對(duì)整個(gè)社會(huì)和自然 界來講，反正能量是守恒的，所以就社會(huì)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(duì)環(huán) 境有污染，所以“節(jié)約能源”對(duì)人類社會(huì)發(fā)展有很大的影響D. 上述說法都是錯(cuò)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(duì)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(guó)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(yáng)能：太陽(yáng)發(fā)出的光和熱具有能量，它是一個(gè)十分巨大的天然能源據(jù)計(jì)算，單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)地面的太陽(yáng)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(wàn)倍，因此，太陽(yáng)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(guó)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?dòng)力生產(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(guó)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)崮堋⒉ɡ四艿任锢肀匦?配粵教版2新能源的優(yōu)點(diǎn)太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(chǔ)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(shí)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(shí)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(guó)蘭斯河潮汐發(fā)電站水勢(shì)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(shí)質(zhì)就是將海水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能每次漲潮時(shí)流進(jìn)海灣(落潮時(shí)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(dòng)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(zhǎng)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(shí)為該工廠供電(kW，則大約需要多少臺(tái)這)A6C10B8D12物理必修2配粵教版【答案】B【解析】風(fēng)的動(dòng)能為 E 1v2，t 時(shí)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(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)E1k23l v ，設(shè)大約需要 n 臺(tái)這樣的風(fēng)力發(fā)電電功率 P 1t2機(jī)同時(shí)為該工廠供電，nP1P 總解得 n8，故 B 正確、A、C、D 錯(cuò)誤物理必修2配粵教版綜合拓展提高為了測(cè)量太陽(yáng)的輻射功率，某人采取如下簡(jiǎn)例3單實(shí)驗(yàn)：

16、取一個(gè)橫截面積是3102m2的不高的圓筒，筒內(nèi)裝水0.6kg，用來測(cè)量射到地面的太陽(yáng)能某一天中午在太陽(yáng)光直射2 min后，水的溫度升高了1 ，求：(1) 在陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)為球心，以日地距離 r 為半徑做一個(gè)球面，根據(jù)上述觀測(cè)，在此球面的每平方厘米面積上每秒接收到的太陽(yáng)能(即射到大氣頂層