學習

目錄contents01能量守恒定律02能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性03能源的分類與應用04能源與社會發(fā)展學習

目標contents01掌握能量守恒定律的內(nèi)容，知道其重要意義02了解什么是能量耗散和能源品質(zhì)降低，03認識當前環(huán)境問題，增強環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的意識04認識自然界中能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性學習重難點contents01基于能量守恒定律，分析能源利用過程，構(gòu)建能源轉(zhuǎn)化思維模型。02借能源數(shù)據(jù)，推理能源發(fā)展趨勢，探尋合理利用能源的策略。03秉持嚴謹態(tài)度對待能源研究，尊重事實，樹立正確科學觀。04利用能量守恒定律解答物理問題引入新課

我們知道，內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化成電能，電能可以轉(zhuǎn)化成光能、內(nèi)能或機械能……既然能量是守恒的，不會憑空消失，為什么我們還要節(jié)約能源呢？電能轉(zhuǎn)化為光和內(nèi)能能化學能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能各種形式的能之間可以相互轉(zhuǎn)化

下面圖片說明了哪些能量參與轉(zhuǎn)化1.能量之間可以相互轉(zhuǎn)化

任何人類活動都離不開能量，不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化。3.能量是守恒的

思考問題：以下視頻說明什么物理規(guī)律說明：做機械運動的物體具有動能和勢能，相互之間可以轉(zhuǎn)化。并且在轉(zhuǎn)化的過程機械能是守恒的。3.永動機不可能制造成功

歷史上還有很多人，他們試圖發(fā)明一種不消耗能量，卻能源源不斷對外做功的機器——永動機，但結(jié)果都以失敗而告終！發(fā)明永動機失敗說明了什么？3.能量守恒定律1.能量守恒定律的概念：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。2.能量守恒定律的普遍性：能量守恒定律是貫穿物理學的基本規(guī)律，是在各種自然現(xiàn)象中普遍適用的一條規(guī)律。3.能量守恒定律的表達式①E初=E末，初狀態(tài)各種能量的總和等于末狀態(tài)各種能量的總和。②ΔE增=ΔE減，某些能量的增加量等于其他能量的減少量。

思考問題：把剛煮好的熱雞蛋放到冷水中，過一會，雞蛋的溫度降低，水的溫度升高，最后二者溫度相同。是否可以發(fā)生這樣的現(xiàn)象：原來溫度相同的雞蛋和水，過一會水的溫度自發(fā)地降低，而雞蛋的溫度上升？相反的過程是不可能發(fā)生的！為什么呢？1.能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性1.熱學規(guī)律：科學家研究發(fā)現(xiàn)，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的。即一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性。2.舉例說明熱量可以自發(fā)從溫度高的部分傳到溫度低的部分，不可能自發(fā)的從溫度低的部分傳到溫度高的部分燃燒一旦把熱量釋放出去，就不會再次自動聚集起來供人類重新利用。1.能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性

電池中的化學能轉(zhuǎn)化為電能，電能又通過燈泡轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周圍環(huán)境的內(nèi)能。我們很難把這些內(nèi)能收集起來重新利用。2.舉例說明2.能量耗散1.能量耗散的概念：各種能量經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)化，最終會變?yōu)榄h(huán)境的內(nèi)能，這些散失到環(huán)境中的內(nèi)能很難收集起來重新利用2.能量耗散的意義：①揭示了節(jié)約能源的意義：雖然能量總量沒有發(fā)生變化，可是能量品質(zhì)降低，從便于利用的能量變?yōu)椴槐阌诶玫?。②能量耗散揭示：大自然中能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性。能源的利用受這種方向性的制約，所以能源的利用是由條件的，也是由代價的。②能量耗散揭示節(jié)約能源的深層次意義：能量的耗散表明，能量在數(shù)量上雖未減少，但品質(zhì)上降低了，從便于利用的能源變成不便于利用的能源。這就是能源危機的深層次的含義，也是要節(jié)約能源的根本原因2.能量耗散1.能源的分類1.能源：凡是能夠提供可利用能量的物質(zhì)統(tǒng)稱為能源。它是現(xiàn)代社會生活的重要物質(zhì)基礎太陽能風能地熱能核能潮汐能煤石油天然氣1.能源的分類2.能源分類：①不可再生能源：煤炭、石油、天然氣等化石能源,短期內(nèi)無法再生的能源。煤炭石油天然氣1.能源的分類②可再生能源：水能、風能、潮汐能等能源,歸根結(jié)底來源于太陽能,這些能源在自然界可以再生,稱為可再生能源水能風能太陽能2.我國的能源開發(fā)成就1.太陽能發(fā)電：太陽能的利用對環(huán)境的影響很小。利用太陽能最有前途的領域是通過太陽電池將太陽能直接轉(zhuǎn)化成電能。目前我國是最大的光伏產(chǎn)品制造國。2015年年底，我國太陽能光伏發(fā)電累計并網(wǎng)容量達到4.158×107kW，2022年9月底，我國光伏發(fā)電裝機3.58億千瓦，居世界第一，穩(wěn)坐全球第一把交椅。2.水力發(fā)電：水能是可再生能源，水電站是利用水能的重要形式。水電對環(huán)境的影響比火電小，發(fā)電成本低。到2015年中國水電裝機總量突破3×108kW，約占全球水電裝機總量的1/4，居世界第一.2.我國的能源開發(fā)成就3.風能發(fā)電：為了增加風力發(fā)電的功率，通常把很多風車建在一起，成為“風車田”。我國風力資源豐富，尤其是西北、華北、華東、西南地區(qū)。隨著新能源政策的引導及風力發(fā)電、并網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，我國風力發(fā)電開發(fā)走在了世界前列，裝機容量居全球第一。2.我國的能源開發(fā)成就4.核能發(fā)電：一些質(zhì)量較大的原子核在裂變成較輕的原子核時，會釋放出驚人的能量。同樣質(zhì)量的化學燃料與核燃料相比，如果都進行了完全反應，核燃料釋放出的能量要遠遠大于化學燃料釋放出的能量?？煽刂频牧炎兎磻尫懦龅哪芰?，可以很好地被人們所利用。核電站就是利用可控核裂變來發(fā)電的。2.我國的能源開發(fā)成就

我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三代百萬千瓦級核電技術(shù)站——華龍一號，其安全指標和技術(shù)性能已達到國際最先進的三代水平。我國的核能發(fā)電技術(shù)已居于世界領先地位。中國核電機組數(shù)量將達到90余臺，從裝機容量上講，將超過法國，成為世界第二的核電大國，僅次于美國。2.我國的能源開發(fā)成就2.我國的能源開發(fā)成就1.人類對能源利用的三個時期柴薪時期煤炭時期石油時期我們的衣食住行和社會的存在與發(fā)展都離不開能源。人類歷史上，社會的每一次大變革，都伴隨著能源科技的突破。人類對能源的利用大致經(jīng)歷了三個時期：1．火的使用是人類在能源使用上的第一個里程碑；2．蒸汽機的出現(xiàn)，化石能源的大規(guī)模利用，開始了人類文明的新紀元；3．內(nèi)燃機的出現(xiàn)，推進了機械化和電氣化的進程。2.煤炭和石油資源的有限性煤炭和石油都是一次性能源，它們的儲量是有限的，用一點少一點。3.環(huán)境問題1.溫室效應：溫室效應是由于大氣里溫室氣體（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的，石油和煤炭燃燒時產(chǎn)生二氧化碳。兩極冰雪融化，海平面上升CO2的排放，引起溫室效應2.酸雨：大氣中酸性污染物質(zhì)，如二氧化硫、二氧化碳、氫氧化物等，在降水過程中溶入雨水，使其成為酸雨，煤炭中含有較多的硫，燃燒時產(chǎn)生二氧化硫等物質(zhì)。3.環(huán)境問題工業(yè)排放的廢氣酸雨毀壞樹木3.光化學煙霧:氮氧化合物和碳氫化合物在大氣中受到陽光中強烈的紫外線照射后產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)——光化學煙霧。城市機動車尾氣污染3.環(huán)境問題汽車排放尾氣

隨著人口的迅速增長、經(jīng)濟快速發(fā)展以及工業(yè)化程度的提高，能源短缺和過渡使用化石能源帶來的環(huán)境惡化已經(jīng)成為關(guān)系到人類社會能否持續(xù)發(fā)展的大問題。人類的生存與發(fā)展離不開能源，能源的開發(fā)與利用又會對環(huán)境造成影響?？沙掷m(xù)發(fā)展的核心是追求發(fā)展與資源、環(huán)境的平衡：既要滿足當代人的需求，又不損害子孫后代的需求。一方面要大力提倡節(jié)能，另一方面要發(fā)展使用可再生能源以及天然氣、清潔煤和核能等在生產(chǎn)及消費過程中對生態(tài)環(huán)境污染程度低的清潔能源，推動形成人與自然和諧發(fā)展的生態(tài)文明。4.實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展能源與可持續(xù)發(fā)展能量守恒定律能源的分類與應用能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆各種能量經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)化，最終會變?yōu)榄h(huán)境的內(nèi)能，這些散失到環(huán)境中的內(nèi)能很難收集起來重新利用不可再生能源可再生能源煤石油天然氣風能水能太陽能核能人類可持續(xù)發(fā)展開發(fā)新能源典例1.(多選)下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說法中，正確的是（

）A.能量在轉(zhuǎn)化過程中，有一部分能量轉(zhuǎn)化為周圍環(huán)境中的內(nèi)能，我們無

法把這些內(nèi)能收集起來重新利用B.各種形式的能量在轉(zhuǎn)化時，總能量是不變的C.在能源的利用過程中，能量的總量并未減少，但在可利用的品質(zhì)上降

低了，從便于利用的變成了不便于利用的D.各種能量在不轉(zhuǎn)化時是守恒的，但在轉(zhuǎn)化時是不守恒的【答案】ABC典例2.能源可劃分為一次能源和二次能源。自然界以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一次能源；需要依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二次能源。下列敘述正確的是（）A．水能是二次能源 B．電能是二次能源C．天然氣是二次能源 D．焦爐氣是一次能源【參考答案】B典例3.關(guān)于能量和能源，下列說法中正確的是（）A．化石能源是清潔能源；水能是可再生能源B．能量耗散說明能量在轉(zhuǎn)化過程中沒有方向性C．在能源的利用過程中，由于能量在數(shù)量上并未減少，所以不需要節(jié)約能源D．能量耗散現(xiàn)象說明：在能量轉(zhuǎn)化的過程中，雖然能的總量并不減小，但能量品質(zhì)降低了【參考答案】D典例4.能量的耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性，下列哪些現(xiàn)象屬于能量的耗散（）A．利用水能發(fā)電轉(zhuǎn)變成電能 B．利用太陽能發(fā)電轉(zhuǎn)變成電能C．電池的化學能轉(zhuǎn)變成電能 D．火爐把房間的溫度升高【參考答案】D典例5.現(xiàn)代生活中共享電動車已成為一種新型的短途交通工具，通過掃碼開鎖，循環(huán)共享，方便快捷。一輛共享電動車所用電池是鋰電池，騎行在一段傾角不太大的坡路上加速上坡過程中，在此過程中電能向其他形式能量轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是（）A．電能轉(zhuǎn)化為動能和重力勢能 B．電能轉(zhuǎn)化為重力勢能和內(nèi)能C．電能轉(zhuǎn)化成動能和內(nèi)能 D．電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能【參考答案】D典例6.一種新型節(jié)能路燈如圖所示，它“頭頂”小風扇，“肩扛”太陽能電池板。關(guān)于節(jié)能路燈的設計解釋合理的是（）A．小風扇是用來給太陽能電池板散熱的B．小