能源的利用方式件粵教必修第三冊(cè)2

第二節(jié)能源的利用方式第三節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與守恒第四節(jié)能源與環(huán)境第五章2022內(nèi)容索引0102課前篇自主預(yù)習(xí)課堂篇探究學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道能源的利用方式.(科學(xué)態(tài)度與責(zé)任)2.理解能量守恒定律.(科學(xué)態(tài)度與責(zé)任)3.理解能源、環(huán)境與人類生存的關(guān)系.(科學(xué)態(tài)度與責(zé)任)4.知道能源的開發(fā)和利用對(duì)環(huán)境造成的污染.(科學(xué)態(tài)度與責(zé)任)思維導(dǎo)圖課前篇自主預(yù)習(xí)【必備知識(shí)】一、能源的利用方式1.水能:是指水體的動(dòng)能、勢(shì)能和壓力能等能量資源.主要用于水力發(fā)電.水能資源最顯著的特點(diǎn)是可再生、無污染.2.風(fēng)能:是因空氣流動(dòng)而提供給人類的一種可利用的能量.風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn),把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)車葉片的機(jī)械能.風(fēng)能是一種清潔、安全、可再生的綠色能源.3.太陽能:對(duì)太陽能的利用主要有太陽能的光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換和光化學(xué)轉(zhuǎn)換三種.利用太陽能發(fā)電,可省去費(fèi)用龐大的輸電設(shè)備.4.核能:是一種儲(chǔ)存在原子核內(nèi)部的能量,原子核發(fā)生核反應(yīng)時(shí),會(huì)釋放巨大的能量.目前核能主要用于發(fā)電.二、能量的轉(zhuǎn)化與守恒1.各種各樣的能量:自然界中存在不同形式的能量,如機(jī)械能、內(nèi)能、電能、電磁能、核能、化學(xué)能.2.能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移:能量的存在形式多種多樣,而且不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化.3.能量守恒:能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)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(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體;在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中其總量不變.這就是能量守恒定律.4.能量轉(zhuǎn)化(轉(zhuǎn)移)的方向性:熱傳導(dǎo)過程是有方向性的,熱量從高溫物體向低溫物體的熱傳導(dǎo)過程是能自發(fā)進(jìn)行的,而其相反方向的過程是不能自發(fā)進(jìn)行的.在自然界的一切自發(fā)過程中,能量的轉(zhuǎn)化(轉(zhuǎn)移)都是有方向性的,但都不違反能量守恒定律.想一想請(qǐng)你將兩手手心對(duì)著壓緊,用力來回快速摩擦10~15

s(如圖所示),有什么感覺?想想看,在這一過程中能量發(fā)生了怎樣的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移?提示

發(fā)熱;機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.三、能源與環(huán)境1.能源的分類:按能源的基本形態(tài)分類,有一次能源和二次能源;根據(jù)消耗后是否造成污染可分為污染型能源和清潔型能源.2.能源與環(huán)境:對(duì)大氣環(huán)境的影響,對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,對(duì)居住環(huán)境的影響.3.環(huán)境污染的危害:環(huán)境污染不僅給生態(tài)系統(tǒng)造成直接的破壞和影響,而且對(duì)人類社會(huì)也造成間接的危害.4.環(huán)境保護(hù):防治生產(chǎn)和生活的污染,防止建設(shè)和開發(fā)的破壞,保護(hù)自然環(huán)境.【自我檢測(cè)】1.判斷正誤,判斷結(jié)果為錯(cuò)誤的小題請(qǐng)說明原因.(1)天然氣屬于化石能源.(

)答案

√(2)化石能源利用過程中加劇了溫室效應(yīng)現(xiàn)象.(

)答案

√(3)能量在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過程中總量是保持不變的.(

)答案

√(4)當(dāng)一個(gè)物體所具有的能量增加時(shí),一定有別的物體的能量在減少.(

)答案

√(5)能源利用過程中能量總量不變,可利用的品質(zhì)也不變.(

)解析

可利用的品質(zhì)會(huì)降低.答案

×(6)電能是指電以各種形式做功的能力.(

)答案

√(7)煤、石油、天然氣都是可再生能源.(

)解析

煤、石油、天然氣都是不可再生能源.答案

×2.我國(guó)新疆塔里木盆地蘊(yùn)藏著豐富的石油資源,石油屬于(

)A.可再生能源 B.二次能源C.常規(guī)能源 D.地?zé)崮芙馕?/p>

我國(guó)新疆塔里木盆地蘊(yùn)藏著豐富的石油資源,石油屬于常規(guī)能源.答案

C3.以下說法正確的是(

)A.煤、石油、天然氣等燃料的最初來源可追溯到太陽能B.汽油是一種清潔能源C.水能是不可再生能源D.煤、石油、天然氣等常規(guī)能源是取之不盡用之不竭的解析

煤、石油、天然氣等燃料的來源可追溯到太陽能,選項(xiàng)A對(duì);汽油燃燒會(huì)產(chǎn)生污染,選項(xiàng)B錯(cuò);水能是可再生能源,選項(xiàng)C錯(cuò);煤、石油、天然氣等儲(chǔ)量是有限的,是不可再生能源,選項(xiàng)D錯(cuò).答案

A課堂篇探究學(xué)習(xí)探究一對(duì)能量守恒定律的理解【問題情境】如圖所示是用一臺(tái)蒸汽機(jī)和一臺(tái)發(fā)電機(jī)建立的模型發(fā)電站,將這個(gè)模型發(fā)電站與小燈泡連接起來,就可以供電了.請(qǐng)分析該模型發(fā)電站工作時(shí)各種形式的能量是如何轉(zhuǎn)化的.要點(diǎn)提示

蒸汽機(jī)將蒸汽的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為蒸汽輪機(jī)的機(jī)械能,蒸汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能使小燈泡發(fā)光.【知識(shí)歸納】1.能量守恒定律的適用范圍能量守恒定律是貫穿物理學(xué)的基本規(guī)律,是各種自然現(xiàn)象中普遍適用的一條規(guī)律.

宏觀領(lǐng)域和微觀領(lǐng)域均適用2.能量守恒定律的推論某種形式的能減少,一定存在其他形式的能增加,且減少量和增加量一定相等.某個(gè)物體的能量減少,一定存在其他物體的能量增加,且減少量和增加量一定相等.【典例剖析】例1(多選)從光滑斜面上滾下的物體,最后停止在粗糙的水平面上,下列說法正確的是(

)A.在斜面上滾動(dòng)時(shí),只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化B.在斜面上滾動(dòng)時(shí),有部分勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.在水平面上滾動(dòng)時(shí),總能量正在消失D.在水平面上滾動(dòng)時(shí),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,總能量守恒解析

在斜面上滾動(dòng)時(shí),只有重力做功,只發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化;在水平面上滾動(dòng)時(shí),有摩擦力做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,總能量是守恒的.答案

AD規(guī)律方法

利用能量守恒定律解題的兩點(diǎn)注意(1)能量既可以通過做功的方式實(shí)現(xiàn)不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化,也可在同一物體的不同部分或不同物體間進(jìn)行轉(zhuǎn)移.(2)能量在轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變.利用能量守恒定律解題的關(guān)鍵是正確分析有多少種能量變化,分析時(shí)避免出現(xiàn)遺漏.變式訓(xùn)練

1(多選)行駛中的汽車制動(dòng)后滑行一段距離,最后停下;流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的火焰;降落傘在空中勻速下降.上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程是(

)A.物體克服阻力做功B.物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量C.物體的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量D.物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量解析

這三個(gè)現(xiàn)象中物體在運(yùn)動(dòng)過程中都受到阻力作用,汽車主要受摩擦阻力,流星、降落傘受空氣阻力,因而物體都克服阻力做功,A正確.三個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)過程中,汽車是動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能,流星、降落傘是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成其他形式的能,都是機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能,B、C錯(cuò)誤,D正確.答案

AD探究二能源及其開發(fā)和利用【問題情境】煤、石油和天然氣等化石能源越用越少,所以我們需要開發(fā)新能源,你知道有哪些新能源嗎?要點(diǎn)提示

太陽能、風(fēng)能、核能等.【知識(shí)歸納】1.能量耗散和品質(zhì)降低

能量并沒有消失,能源的可利用品質(zhì)降低(1)各種形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能流散到周圍的環(huán)境中,分散在環(huán)境中的內(nèi)能不管數(shù)量多么巨大,也不過只能使地球、大氣稍稍變暖一點(diǎn),卻不能驅(qū)動(dòng)機(jī)器做功了.(2)從可被利用的價(jià)值來看,內(nèi)能較之機(jī)械能、電能等,是一種低品質(zhì)的能量.由此可知,能量耗散雖然不會(huì)導(dǎo)致能量的總量減少,卻會(huì)導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低,是將能量從高度有用的形式降級(jí)為不大可用的形式.(3)能量耗散和品質(zhì)降低導(dǎo)致可利用能源減少,所以要節(jié)約能源.2.能源的分類

能源分類方法能源分類名稱特點(diǎn)舉例按形式或轉(zhuǎn)換特點(diǎn)分一次能源自然形成,未經(jīng)加工太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、核能、潮汐能二次能源由一次能源?jīng)加工轉(zhuǎn)換而成焦炭、蒸汽、酒精、電能按使用類型分常規(guī)能源已大規(guī)模正常使用煤炭、石油、天然氣新型能源正在開發(fā),或有新的利用方式太陽能、核能、地?zé)崮?、海洋能、風(fēng)能能源分類方法能源分類名稱特點(diǎn)舉例按可否再生分可再生能源可循環(huán)使用水能、風(fēng)能、地?zé)崮懿豢稍偕茉炊唐趦?nèi)無法轉(zhuǎn)換獲得煤炭、石油、天然氣按對(duì)環(huán)境污染情況分清潔型能源對(duì)環(huán)境基本上沒有污染太陽能、海洋能、風(fēng)能、水能污染型能源會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境煤炭、石油、天然氣【典例剖析】例2能源短缺和環(huán)境惡化指的是(

)①煤炭和石油的開采與技術(shù)有關(guān),在當(dāng)前技術(shù)條件下,煤炭和石油的開采是有限的,這叫能源短缺.②煤炭和石油資源是有限的,以當(dāng)前的開采和消耗速度,石油儲(chǔ)藏將很快用盡,煤炭資源也不可能永續(xù),這叫能源短缺.③煤炭和石油具有很大的氣味,在開采、存放和使用過程中這些氣味會(huì)聚集在空氣中污染空氣,使環(huán)境惡化.④大量煤炭和石油產(chǎn)品在燃燒時(shí)排出的有害氣體污染了空氣,改變了大氣成分,使環(huán)境惡化.A.①③ B.①④

C.②③ D.②④解析

煤炭和石油都是由幾億年以前的生物遺體形成的,這些能源不能再次生成,也不可重復(fù)使用,它們的儲(chǔ)量是有限的,并不是取之不盡、用之不竭的,這是能源短缺,②正確;化石能源在使用時(shí)會(huì)排出有害氣體污染空氣,這是環(huán)境惡化,④正確;故D正確.答案

D變式訓(xùn)練

2關(guān)于能源的利用,下列說法中不正確的是(

)A.煤炭和石油的儲(chǔ)量無限,所以太陽能和核能的開發(fā)在我國(guó)根本沒有必要B.能源的利用過程,實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程C.現(xiàn)在人類社會(huì)使用的能源主要是煤炭、石油和天然氣D.煤炭、石油和天然氣的化學(xué)能歸根到底來自太陽能解析

石油、煤炭等為非再生的能源,儲(chǔ)量有限,能源的利用中雖然總量不變,但品質(zhì)降低,可再利用的能源越來越少,A錯(cuò),B、C、D對(duì),本題選不正確的,故選A.答案

A

隨堂訓(xùn)練1.一個(gè)盛水袋,某人從側(cè)面緩慢推袋壁使它變形至如圖所示位置,則此過程中袋和液體的重心將(

)A.逐漸升高

B.逐漸降低C.先降低再升高

D.始終不變解析

人對(duì)液體做正功,液體的機(jī)械能增加,液體緩慢移動(dòng)可以認(rèn)為動(dòng)能不變,重力勢(shì)能增加,重心升高,A正確.答案

A2.下列供熱方式最有利于環(huán)境保護(hù)的是(

)A.用煤做燃料供熱B.用石油做燃料供熱C.用天然氣或煤氣做燃料供熱D.用太陽能供熱解析

煤、石油、天然氣等不可再生能源的利用,使人類獲得大量的內(nèi)能.但這些燃料中含有雜質(zhì)且難以充分燃燒,使得廢氣中含粉塵、一氧