九年物理全冊(cè)能源與可持續(xù)發(fā)展185能源與可持續(xù)發(fā)展課件新版蘇科版

第五節(jié)能源與可持續(xù)發(fā)展第十八章能源與可持續(xù)發(fā)展逐點(diǎn)導(dǎo)講練課堂小結(jié)作業(yè)提升課時(shí)講解1課時(shí)流程2能量轉(zhuǎn)化的效率能源與可持續(xù)發(fā)展(重點(diǎn))知識(shí)點(diǎn)能量轉(zhuǎn)化的效率知1－講11.能量轉(zhuǎn)換裝置的效率(1)定義：輸出的有用能量與輸入的總能量的比值叫作能量轉(zhuǎn)換裝置的效率.(2)公式：效率=×100%，即η=×100%知1－講2.熱機(jī)的效率對(duì)熱機(jī)而言，轉(zhuǎn)化為有用功的能量和燃料完全燃燒所釋放的能量之比叫作熱機(jī)的效率.熱機(jī)的效率計(jì)算公式：η=×100%.知1－講3.熱機(jī)工作過程中的能量流向示意圖（如圖18-5-1所示）知1－講4.提高能源利用效率的方法(1)讓燃料充分燃燒；(2)采取保溫隔熱措施，減少能量的損失；(3)充分利用余熱和減少有害摩擦；(3)減少能量轉(zhuǎn)化過程的中間環(huán)節(jié).知1－講拓展延伸：①常見的能源利用形式中，蒸汽機(jī)的能源利用效率只有6％~15％，發(fā)展為噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)后，能源利用效率提高到了50％以上。②在熱機(jī)的各種能量損失中，廢氣帶走的能量最多.設(shè)法利用廢氣的能量是提高燃料利用效率的重要措施.熱電站是利用汽輪機(jī)的廢氣來供熱的，這種既供電又供熱的熱電站，比起一般的火電站，雖然沒有提高設(shè)備的效率，但卻提高了燃料的利用效率.知1－講例1太陽能路燈的燈桿頂端有太陽能電池板，它能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并向燈桿下方的蓄電池充電，將電能轉(zhuǎn)化為______能儲(chǔ)存起來，供夜晚路燈照明.若在一段時(shí)間內(nèi)，太陽光輻射到該太陽能電池板的能量為2.7×107J，這與完全燃燒______kg的煤放出的熱量相當(dāng)；這些能量經(jīng)轉(zhuǎn)化后，可供功率為35W的路燈正常工作60h，那么該太陽能路燈的能量轉(zhuǎn)化效率是______%.(煤的熱值為3.0×107J/kg)化學(xué)0.928知1－講特別提示:運(yùn)用效率公式時(shí)，要注意能量單位的統(tǒng)一.由于輻射到太陽能電池板的能量單位為J,公式中消耗的電能的單位也必須是J，而不能采用常用單位“kW·h”.知1－講解析：太陽能電池板能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并向燈桿下方的蓄電池充電，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來供夜晚路燈照明.太陽光輻射到該太陽能電池板的能量為2.7×107J，這與完全燃燒m==0.9kg的煤放出的熱量相當(dāng).功率為35W的路燈工作60h消耗的電能為W燈=Pt=35W×60×3600s=7.56×106J.太陽能路燈的能量轉(zhuǎn)化效率為η=知1－講如圖18-5-2反映了一只“220V100W”的白熾燈正常工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化情況，下列說法錯(cuò)誤的是()A.圖中括號(hào)內(nèi)的能量應(yīng)該是光能B.生活中使用這種燈泡電能的利用效率高，有利于節(jié)能C.圖中電能是白熾燈正常工作1s消耗的電能D.白熾燈正常工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為光能的效率是10%B例2知1－講思路點(diǎn)撥:各種能量轉(zhuǎn)換裝置在將一種能量轉(zhuǎn)化為另一種我們所需要的能量時(shí)，也會(huì)將一部分能量轉(zhuǎn)化為我們不需要的能量.知1－講解析：對(duì)白熾燈而言，工作時(shí)轉(zhuǎn)化成的有用能量為光能，從能量轉(zhuǎn)化圖中可以看出，每消耗100J的電能獲得10J的光能，則電能轉(zhuǎn)化為光能的效率η=×100%=×100%=10%，其效率很低.顯然，選項(xiàng)A、D中的說法是正確的，選項(xiàng)B中的說法是錯(cuò)誤的.“220V100W”的白熾燈消耗100J電能的時(shí)間為1s.知2－講知識(shí)點(diǎn)能源與可持續(xù)發(fā)展(重點(diǎn))21.能源問題的現(xiàn)狀(1)目前能源的狀況：全世界的能源消耗正逐年大幅度增長(zhǎng)，按照現(xiàn)在的能源消耗速度，煤、石油、天然氣等不可再生能源在不久的將來將被消耗殆盡.(2)我國作為一個(gè)人口眾多的發(fā)展中國家，盡管擁有相當(dāng)數(shù)量的煤、石油，也擁有一定量的天然氣，但從人均占有量來看，我國在世界上仍屬于能源短缺的國家.知2－講深度理解：能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移時(shí)除了遵循能量守恒定律，還具有方向性，在這個(gè)過程中，可利用的能量只會(huì)減少，而不會(huì)增加，這樣必然導(dǎo)致不可再生能源枯竭，而且大量化石能源的開采和消耗導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境污染與生態(tài)破壞，因此有必要開發(fā)和推知2－講2.能源消耗對(duì)環(huán)境的影響(1)熱污染，包括城市熱島效應(yīng)以及地球的溫室效應(yīng)；(2)大氣污染，包括酸雨、煙塵等.知2－講3.可持續(xù)發(fā)展(1)所謂可持續(xù)發(fā)展，就是既要考慮當(dāng)前發(fā)展的需要，又要考慮未來發(fā)展的需要，不能以犧牲后人的利益為代價(jià)來滿足當(dāng)代人的需求.(2)依靠科技進(jìn)步改變能源結(jié)構(gòu)、開發(fā)和推廣清潔的可再生能源、提高能源利用效率、減少環(huán)境污染已成為我國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急.知2－講4.未來理想能源應(yīng)滿足的條件(1)必須足夠豐富，可以保證長(zhǎng)期使用。(2)必須足夠便宜，可以保證多數(shù)人用得起。(3)相關(guān)技術(shù)必須成熟，可以保證大規(guī)模使用。(4)必須足夠安全、清潔，可以保證不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果。知識(shí)鏈接：目前已知的、可作為未來理想能源的有核能、太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、潮汐能、生物質(zhì)能、氫能等。知2－講下列有關(guān)能量或能源的說法中，你認(rèn)為錯(cuò)誤的是()A.人類社會(huì)面臨能量危機(jī)，總有一天能量會(huì)被消耗殆盡B.煤、石油、天然氣等的儲(chǔ)量有限，人類面臨能源危機(jī)C.很多傳統(tǒng)能源已走向枯竭，但我們可以開發(fā)新的能源D.太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能?shí)際上是無限的例3A知2－講知識(shí)鏈接：能源危機(jī)產(chǎn)生的原因：①目前，人類使用的能源主要是不可再生能源。②能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性。知2－講解析：煤、石油、天然氣等化石能源是不可再生能源，在地球上的儲(chǔ)量也有限，根據(jù)當(dāng)前的開采速度，人類將面臨化石能源的危機(jī)，選項(xiàng)B中的說法是正確的.太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能都是可再生能源，這些能源可以源源不斷