初中九年級物理課件第二十章 能源與可持續(xù)發(fā)展 復習課件

第二十章能源與可持續(xù)發(fā)展復習課件一、能源與可持續(xù)發(fā)展知識結(jié)構(gòu)圖：二、教材知識回顧：一、能源：(1)一次能源和二次能源一次能源可以

從自然界獲得的能源煤炭、石油和天然氣是當今世界中一次能源的三大支柱二次能源無法從自然界直接獲取，必須通過一次能源的消耗才能得到的能源電力、煤氣、汽油、煤油、焦炭、潔凈煤、激光和沼氣等直接

(2)可再生能源和不可再生能源化石能源、核能會越用越少，不可能在短期內(nèi)從自然界得到補充，所以它們屬于不可再生能源。水能、風能、太陽能、生物質(zhì)能，可以在自然界里源源不斷地得到，所以它們屬于可再生能源。(3)其他分類化石能源煤、石油和天然氣是由古代的動植物在長期的地質(zhì)變遷中形成的，所以稱為化石能源化石能源是當今人類利用的主要能源，我國目前利用的能源中90%以上是煤和石油生物質(zhì)能由生命物質(zhì)提供的能量稱為生物質(zhì)能②生物質(zhì)能是太陽能以化學能形式貯存在生物中的一種能量形式，它直接或間接來源于植物的光合作用生物質(zhì)能是一個巨大的能源，人類和動物從植物或其他動物獲取生物質(zhì)能以維持生命二、核能：(1)核能：核

和核

是獲得核能的兩種主要形式。(2)核裂變裂變聚變用中子轟擊鈾核，鈾核才能發(fā)生裂變，放出能量。實驗表明，鈾核裂變時，還同時放出2～3個中子，放出的中子又可以轟擊其他鈾核，使它們也發(fā)生裂變。這樣，裂變將不斷地自行繼續(xù)下去，這種現(xiàn)象叫

。(3)原子彈與核反應堆原子彈對裂變的鏈式反應不加控制，在極短的時間內(nèi)就會放出巨大的核能，發(fā)生猛烈爆炸，原子彈就是根據(jù)這個原理制成的核反應堆控制鏈式反應的速度，使核能慢慢地平穩(wěn)釋放出來，便于和平利用。能夠緩慢、平穩(wěn)地釋放核能的裝置，叫做核

，用于核能發(fā)電反應堆鏈式反應(4)核聚變較輕的核結(jié)合成較重的核，也能釋放能量，這種現(xiàn)象叫做核聚變。氫彈就是利用氫核聚變制成的。氫彈是一種比原子彈威力更為巨大的核武器。三、太陽能：(1)利用太陽能的四個渠道①通過植物的光合作用把太陽能轉(zhuǎn)化和儲存起來，再以草木、沼氣、煤、石油、天然氣等燃料的形式釋放出來。②通過大氣和水分的升騰循環(huán)，再通過風、流水、波浪、海流等釋放出來。③被海洋吸收，成為海洋內(nèi)能。④被人們直接利用，如太陽能熱水器等。(2)直接利用太陽能的兩種方式①將太陽能直接轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，如：太陽能熱水器等。②將太陽能直接轉(zhuǎn)化成電能，如：太陽能電池等。四、能源與可持續(xù)發(fā)展：在開采和使用化石能源時，會排放二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物以及磷、氟、汞、砷、鉛等有害物質(zhì)和粉塵等，這些有害物質(zhì)造成的危害主要有

效應、酸雨和對人體的直接傷害等。溫室三、典型例題講解：例1目前，核電站只能利用原子________變釋放的核能來發(fā)電?，F(xiàn)在世界都在關(guān)注節(jié)能減排問題，太陽能被人們列入使用的新能源。直接利用太陽能的方式：①太陽能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，②太陽能轉(zhuǎn)化成化學能；③太陽能轉(zhuǎn)化成________能。太陽能是________(選填“可再生”或“不可再生”)能源。[答案]核裂電可再生例2

有一種太陽能路燈(電路如圖Z17－2)，光控開關(guān)S1，白天與觸點a接觸，太陽能電池板為蓄電池充電，晚上與觸點b接觸，給路燈供電。時控開關(guān)S2，晚上12點前與觸點c接觸，主燈發(fā)光，晚上12點后與觸點d接觸，副燈發(fā)光。主燈為“24V

15W”的節(jié)能燈，副燈為“24V

10W”的節(jié)能燈，平均每天各工作6小時。(1)路燈正常工作一天消耗的電能是多少千瓦時？(2)已知太陽能電池板的面積為0.5m2，每平方米平均收集功率為1.5kW，若太陽光照射10小時能使路燈正常工作5天，求太陽能電池板光電轉(zhuǎn)化效率。(3)請舉出這種太陽能路燈的兩個優(yōu)點。[解析]此題是太陽能向電能轉(zhuǎn)化，存在轉(zhuǎn)化效率的問題，即轉(zhuǎn)化過程中有能量的損失，轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量而不能被利用。例3學習了內(nèi)能及能量的轉(zhuǎn)化和守恒后，同學們在一起梳理知識時交流了以下想法，你認為其中錯誤的是(

)A．做功改變物體的內(nèi)能是不同形式的能的相互轉(zhuǎn)化B．熱傳遞改變物體的內(nèi)能是不同形式的能的相互轉(zhuǎn)化C．各種形式的能在一定條件下都可以相互轉(zhuǎn)化D．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中總會有損耗，但能量的總量保持不變[答案]B方法點撥：區(qū)分能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵是看能量的存在形式是否發(fā)生變化，若能量的形式?jīng)]有變化，則是能量的轉(zhuǎn)移，若能量的形式發(fā)生了變化，則是能量的轉(zhuǎn)化，即一種形式的能量轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。1關(guān)于能源及能源的利用，下列說法不正確的是（）A．由于我國煤和石油的儲量十分豐富，所以太陽能和核能的開發(fā)在我國并不十分重要B．能源的利用過程，實質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程C．現(xiàn)在人類社會使用的能源主要是煤、石油和天然氣D．煤、石油和天然氣等化石能源歸根到底是來自太陽能2下面各種能源中，不屬于常規(guī)能源的是（）A．石油B．天然氣C．水能D．太陽能3下列能源中，屬于二次能源的是（）A．核能B．太陽能C．電能D．水能一、選擇題ADC課堂練習4地球上具有取之不盡、用之不竭、清潔無污染等優(yōu)點的能源是（）A．太陽能B．煤炭C．石油D．核能5以下關(guān)于節(jié)約能源的敘述中，錯誤的是（）A．停止使用一切能源B．用新技術(shù)更新改造能耗大的裝置C．設法提高能源利用率D．每個人都應有節(jié)能意識6大規(guī)模開發(fā)和利用太陽能時，下列困難中，目前人們所關(guān)注解決的重點是（）A．單位面積上功率較小B．地球自轉(zhuǎn)C．光電、光熱轉(zhuǎn)化裝置效率低D．光照不均勻AAC7解決人類對能源需求的根本出路是（）A．加速開采地球上的化石能源B．積極尋找含能源豐富的星球供人類定居C．依靠科學技術(shù)，不斷開發(fā)新能源D．盡可能地節(jié)約能源8風能與水能都是________的間接形式（）A．核能B．電能C．太陽能D．地熱能9下列燃料中，不屬于生物質(zhì)能的是（）A．沼氣B．酒精C．甘蔗渣D．汽油10核反應堆中控制核裂變反應快慢的部分是（）A．渦輪機B．控制棒C．燃料棒D．熱交換器CCDB二、填空題11在煤、石油、天然氣、木材、風能、水能、電能、氫能等各種能源中，屬于一次能源的有________________________

，屬于二次能源的有________．12太陽核心的溫度高達________℃．在太陽內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生________，釋放出巨大的核能．13太陽能熱水器是將________轉(zhuǎn)化為________的裝置；硅光電池是將________轉(zhuǎn)化為________的裝置．煤、石油、天然氣、木材、風能、水能電能、氫能1.5×107聚變太陽能內(nèi)能太陽能電能14太陽能熱電站中能量轉(zhuǎn)化過程是：________轉(zhuǎn)化為________，________轉(zhuǎn)化為________，________轉(zhuǎn)化為________．15植物吸收太陽能，發(fā)生光合作用，________轉(zhuǎn)化為________．16我國的核電站有________、________核電站．核電站的建設必須采用可靠的保護措施，利用控制棒保證________________的速度適中，還要特別注意防止核物質(zhì)泄漏，以免造成________．太陽能內(nèi)能內(nèi)能機械能機械能電能太陽能化學能（或生物質(zhì)能）浙江秦山廣東大亞灣核反應（或核裂變）核輻射17人類歷史上不斷進行著能源轉(zhuǎn)化技術(shù)的進步，這就是所說的________．從利用自然火到人工火種的轉(zhuǎn)變，標志著以________為主要能源的時代的到來，這就是人類第一次能源革命．蒸汽機的發(fā)明是人類利用能量的新里程碑，從此逐步以________大規(guī)模代替人力和畜力，它直接導致了第二次能源革命；20世紀40年代，物理學家發(fā)明了可以控制核能釋放的裝置________，拉開了以核能為代表的第三次能源革命的序幕．18能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都是有________的，例如在熱傳遞過程中，內(nèi)能只可以從________物體轉(zhuǎn)移到________，不能相反，否則就會引起其他的變化，消耗別的________．19解決能源問題：一要_________、________，二要____________，而這兩者最終都要依靠科學技術(shù)的進步．能源革命柴薪機械動力核反應堆方向性高溫低溫能量開發(fā)新能源節(jié)約能源提高能源利用率三、閱讀簡答題20、（1）列舉天然氣作為能源的兩個優(yōu)點和一個缺點．優(yōu)點：①比較清潔，污染少②產(chǎn)熱量高③管道輸送，比較方便．缺點：極易燃燒，泄漏會引起爆炸，引發(fā)火災．（2）請描述鏈式反應的過程．用中子轟擊鈾235原子核，鈾核分裂成較小的原子核，釋放出核能，同時還會產(chǎn)生幾個新的中子，這些中子又會轟擊其他鈾原子核……于是就導致一系列鈾原子核持續(xù)裂變，并釋放出大量核能．這就是鏈式反應．（3）太陽能電池可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能．請你分析太陽能電池的優(yōu)點和缺點．優(yōu)點：無需消耗其他能源，使用方便，無污染；缺點：價格昂貴，效率較低，供電功率較?。?）近年來，環(huán)保管理部門要求小型熱水鍋爐和家用煤爐子都燒蜂窩煤，請你談談燒蜂窩煤有什么好處．蜂窩煤有許多小孔，燃燒時通風良好，燃燒面積大，燃燒充分，既省煤，又減少對環(huán)境的污染．（5）如圖16-5是現(xiàn)在廣泛使用的一種集熱式太陽能熱水器的構(gòu)造示意圖，請你根據(jù)它的構(gòu)造說明其工作原理．黑管容易吸收太陽能，夾層真空可以防止散熱，白色不銹鋼板把陽光反射到吸熱管上，蓄水箱在上方容易形成對流傳熱．（6）下表列出了各種常用的能源類型，請根據(jù)第一行的示例，填寫各種能源類型的優(yōu)點和缺點．21、（1）一個集熱式太陽能熱水器，一天（按光照10h）能使80kg水升高60℃，這個熱水器相當于效率是90％的功率多大的電熱水器？

四、計算題解：80kg水升高60℃吸收的熱量為Q＝cm（t－t0）＝4.2×103J/（kg·℃）×80kg×60℃＝2.016×106J這些熱量相當于電熱水器消耗電能做的有用功，即W有＝2.016×106J答：它相當于一個62W的電熱水器．（2）與一片口香糖大小差不多的鈾燃料就能夠產(chǎn)生與600L（升）汽油一樣多的能量．假如一輛家庭小轎車的耗油量為10L/hkm（每行駛100km耗油10L），按平均每天行駛50km計算，這輛小轎車每年消耗的能量相當于多少片口香糖大小的鈾燃料提供的能量？解：小轎車一年的耗油量為50km×365×10L/hkm＝1825L即這輛小轎車每年消耗的能量大約相當于3片口香糖大小的鈾燃料提供的能量．（3）太陽能是大自然賦予人類的一種取之不盡、用之不竭的可再生能源．太陽釋放的能量以電磁波的形式輻射出來，地球每年接收的太陽能有6×1017kW?h．①太陽內(nèi)部發(fā)生的是什么反應？利用的什么能？解：①核聚變反應，利用的是核能．②三峽水電站全負荷運轉(zhuǎn)一年的發(fā)電量為W＝Pt＝1820×104kW×365×24h＝1.6×1011kW·h地球接收的太陽能相當于全負荷發(fā)電的三峽水電站的個數(shù)

22、如圖16-6為農(nóng)村利用生物質(zhì)能的常用方式——沼氣．它是利用農(nóng)作物的秸稈進行發(fā)酵，產(chǎn)生沼氣（主要成分是甲烷）．請你觀察圖中沼氣的產(chǎn)生和使用過程，說明其中發(fā)生了哪些能量轉(zhuǎn)化．產(chǎn)生沼氣：生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為化學能（甲烷）；沼氣的應用：沼氣燈——化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，沼氣灶——化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．

23、觀察圖16-7所示的世界石油儲量分布圖，分析為什么中東地區(qū)會成為世界強國爭奪和控制的焦點．提示：從下面兩個方面分析，一是世界強國的經(jīng)濟發(fā)達，對能源的需要量大，而本國能源又相對貧乏；二是中東地區(qū)有豐富的石油