滬科版九年級(jí)物理課件-第二十章-能源、材料與社會(huì)

第二十章能源、材料與社會(huì)一、多種形式的能量1.能量的表現(xiàn)形式2.自然界的能量類別機(jī)械能、電磁能、內(nèi)能、化學(xué)能、核能等木材燃燒時(shí)產(chǎn)生光和熱就來(lái)源于木材里儲(chǔ)存的化學(xué)能。人體運(yùn)動(dòng)所消耗的能量都來(lái)源于食物里儲(chǔ)存的化學(xué)能。①化學(xué)能:

發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，由于物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)變化而產(chǎn)生的能量。②核能由于核反應(yīng)，物質(zhì)的原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而產(chǎn)生的能量。秦山核電站我國(guó)第一顆原子彈爆炸你能說(shuō)出下列物體所具有的能量嗎？二、能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化1.能量的轉(zhuǎn)化內(nèi)能轉(zhuǎn)化成電能

電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能能量的形式發(fā)生變化機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能2.能量的轉(zhuǎn)移動(dòng)能的轉(zhuǎn)化內(nèi)能的轉(zhuǎn)化能量的形式不變3.地球上的大多數(shù)能量都來(lái)源于太陽(yáng)光合作用不僅產(chǎn)生氧氣，同時(shí)生成葡萄糖太陽(yáng)能是地球上的主要能源1.能量守恒定律

能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)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，而能的總量保持不變。三、能量守恒定律1.能量轉(zhuǎn)移的方向性四、能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性當(dāng)一塊熾熱的鐵塊投入水中時(shí),能量如何轉(zhuǎn)移？高溫的鐵塊低溫的水空調(diào)可以將熱量從低溫的室內(nèi)轉(zhuǎn)移到高溫的室外，但外界必須做功。2.能量轉(zhuǎn)化的方向性其他形式的能量可以無(wú)條件（自發(fā)）的轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能不能無(wú)條件的轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。我國(guó)有句俗語(yǔ)：“既要馬兒跑，又要馬兒不吃草?！蹦阏J(rèn)為這可能嗎？為什么？永動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)圖這個(gè)“永動(dòng)機(jī)”能旋轉(zhuǎn)不息嗎？無(wú)法實(shí)現(xiàn)3.“永動(dòng)機(jī)”是不存在的1.電風(fēng)扇工作時(shí)，消耗的電能與電動(dòng)機(jī)獲得的機(jī)械能相等嗎？2.掉在地上的彈性小球?yàn)槭裁丛教降?討論：1.能源的分類五、能源與社會(huì)（1）按能否再生劃分可再生能源：可以長(zhǎng)期提供或可以再生的能源

太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等不可再生能源：一旦消耗就很難再生的能源

煤、石油、天然氣等（2）按獲取方式劃分一次能源：可以直接從自然界獲取的能源

煤、石油、天然氣、太陽(yáng)能、風(fēng)能等二次能源：必須經(jīng)過(guò)消耗一次能源才能得到的能源

電能、酒精、火藥、木炭、沼氣等2、目前能源的使用狀況

現(xiàn)在世界能源消耗中90%以上是不可再生能源使用石油多于煤，使用煤多于天然氣。我國(guó)目前能源消耗結(jié)構(gòu)很不合理，使用的煤占能源的75%，遠(yuǎn)多于石油、天然氣，不可再生能源使用比例過(guò)大。水能、煤資源豐富，石油資源緊缺。煤的大量使用造成的環(huán)境污染嚴(yán)重。

第一次能源革命——鉆木取火導(dǎo)致了以柴薪為主要能源的時(shí)代的到來(lái)。三次能源革命，促進(jìn)了人類歷史的發(fā)展。用柴薪生活使用畜力利用水能

第二次能源革命——煤的開(kāi)采，為蒸汽機(jī)的產(chǎn)生提供了基礎(chǔ)，帶來(lái)了人類歷史上第一次工業(yè)革命。各種機(jī)械和交通工具的相繼發(fā)明大大提高了社會(huì)生產(chǎn)力。人類的主要能源逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槭?、天然氣等能源。由電磁研究人類找到了電能?/p>

第三次能源革命——開(kāi)發(fā)和利用核能等新能源成為人類獲取能量的一個(gè)新途徑。1.能源開(kāi)發(fā)和利用對(duì)環(huán)境的影響六、能源與環(huán)境煤的燃燒產(chǎn)生大量的二氧化碳?xì)怏w和煙塵，造成空氣污染大氣中的二氧化碳的濃度增大導(dǎo)致溫室效應(yīng)增強(qiáng)，全球變暖，危害生態(tài)平衡火力發(fā)電廠產(chǎn)生的“余熱”會(huì)引起熱污染泄漏的石油污染海洋汽車排放的尾氣易形成酸雨各種工業(yè)廢氣會(huì)造成有毒的光化學(xué)煙霧臭氧層空洞環(huán)境污染海洋污染溫室效應(yīng)第一，數(shù)量足夠豐富，可以保證長(zhǎng)期使用；第二，價(jià)格足夠便宜，可以保證多數(shù)人用得起；第三，相關(guān)的技術(shù)必須成熟，可以保證大規(guī)模使用；第四，必須足夠安全、清潔，可以保證不會(huì)嚴(yán)重影響環(huán)境。2.未來(lái)能源的發(fā)展方向能源危機(jī)日趨嚴(yán)重怎么辦？面對(duì)日趨嚴(yán)重的能源危機(jī)，我們既要_____________，又要_______________。樹(shù)立節(jié)能觀開(kāi)發(fā)新能源優(yōu)點(diǎn)：能量巨大、分布廣泛、無(wú)污染、安全、經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)：能量分散、且又間斷和不穩(wěn)定。太陽(yáng)能的特點(diǎn)太陽(yáng)能的利用太陽(yáng)能儲(chǔ)熱太陽(yáng)能直接發(fā)電1.太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)和利用七、開(kāi)發(fā)新能源太陽(yáng)能儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能灶等太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芴?yáng)能直接發(fā)電太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能汽車等太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能開(kāi)發(fā)和利用核能的兩種方式：核裂變核聚變核裂變：較重的原子核裂變?yōu)檩^輕的原子核的一種核反應(yīng)。2.核能原子彈爆炸的情況不加控制的核裂變反應(yīng)——原子彈爆炸核聚變：較輕的原子核結(jié)合成為較重的原子核的一種反應(yīng)。氫彈爆炸核電站地?zé)?/p>

地球內(nèi)部具有的熱能稱為地?zé)崮?，是地球本身蘊(yùn)藏的能量。應(yīng)用形式：地下熱水、地?zé)嵴魵狻?yīng)用范圍：發(fā)電、洗浴、取暖、灌溉等3.地?zé)崮芪鞑匮虬司責(zé)犭娬臼俏覈?guó)最大的地?zé)犭娬境毕苁怯捎诘厍蚝驮虑?、太?yáng)相互作用產(chǎn)生的能量。4.潮汐能浙江溫嶺江廈潮汐電站全國(guó)第一、世界第三風(fēng)具有很大的能量，人們很早就學(xué)會(huì)了利用風(fēng)能行船、抽水、磨谷……風(fēng)力發(fā)電5.風(fēng)能

我國(guó)農(nóng)村3/4人口使用草木燃料，造成了土壤肥力的下降，水土流失、土壤沙化等生態(tài)平衡被破壞的現(xiàn)象，而且是對(duì)能源的極大浪費(fèi)。將人畜排泄物和作物秸稈等混合物投入沼氣池內(nèi)進(jìn)行微生物發(fā)酵?？傻玫饺紵蹈叩恼託夂陀袡C(jī)肥料。6.沼氣能源我們周圍大大小小的物品都是由各種材料制成的。八、材料與社會(huì)人類社會(huì)的發(fā)展與人們對(duì)材料的認(rèn)識(shí)、開(kāi)發(fā)和利用相關(guān)。按照制造技能的劃分，人類經(jīng)歷了舊石器時(shí)代、新石器時(shí)代和青銅器時(shí)代。舊石器時(shí)代：

這段時(shí)期的人類開(kāi)始制作出石制工具，掌握了制造簡(jiǎn)單的組合工具的能力，學(xué)會(huì)了鉆木取火的技能。

新石器時(shí)代：

人類已經(jīng)能夠制作陶器，開(kāi)始進(jìn)行紡織。工具則以磨制石器為主。青銅器時(shí)代：這個(gè)時(shí)期是使用青銅器為標(biāo)志的人類物質(zhì)文化發(fā)展階段。青銅是紅銅(純銅)與錫或鉛的合金，因?yàn)轭伾嗷遥拭嚆~。根據(jù)材料的導(dǎo)電性能，材料可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體及絕緣體三大類。九、材料的導(dǎo)電性1.導(dǎo)體：容易導(dǎo)電的材料，如金、銀、銅、鐵等2.絕緣體：不容易導(dǎo)電的材料如玻璃、橡膠、陶瓷3.半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料如硅、鍺和砷化鎵等1.半導(dǎo)體材料有哪些作用？半導(dǎo)體二極管具有單向?qū)щ娦园雽?dǎo)體三極管可以用來(lái)放大信號(hào)可以制成二極管、三極管等半導(dǎo)體元件和集成電路。2.半導(dǎo)體二極管和半導(dǎo)體三極管又各有什么作用？實(shí)物圖

操作現(xiàn)象

結(jié)論發(fā)光二極管A接正B接負(fù)

A接負(fù)B接正發(fā)光二極管的獨(dú)特功能二極管發(fā)光二極管不發(fā)光發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦?/p>

材料可以給我們的生產(chǎn)和日常生活帶來(lái)很多方便，大大提高我們生活的質(zhì)量。（1）什么是超導(dǎo)現(xiàn)象？（2）什么是超導(dǎo)材料？

材料溫度降低到一定時(shí)，電阻降低到幾乎為零的現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象，發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的材料叫超導(dǎo)材料。超導(dǎo)磁浮現(xiàn)象1.超導(dǎo)材料十、開(kāi)發(fā)新材料超導(dǎo)材料最誘人的應(yīng)用是發(fā)電、輸電和儲(chǔ)能。利用超導(dǎo)體做輸電線實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸電有什么好處？可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離大功率輸電，因?yàn)槌瑢?dǎo)輸電線可以無(wú)損耗地輸送極大的電流。利用超導(dǎo)材料制作超導(dǎo)發(fā)電機(jī)的線圈磁體制成的超導(dǎo)發(fā)電機(jī)，可以將磁場(chǎng)強(qiáng)度提高到5—6萬(wàn)高斯，而且?guī)缀鯖](méi)有能量損失，與常規(guī)發(fā)電機(jī)相比，超導(dǎo)發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量提高5—10倍，發(fā)電效率提高50%；超導(dǎo)輸電線和超導(dǎo)變壓器可以把電力幾乎無(wú)損耗地輸送給用戶，超導(dǎo)輸電，節(jié)省的電能相當(dāng)于新建數(shù)十個(gè)大型發(fā)電廠。

用超導(dǎo)體可以實(shí)現(xiàn)交通工具的