北師大九年級(jí)物理下冊(cè) （能源 危機(jī)與希望）粒子和宇宙 課件

能源：危機(jī)與希望第十六章粒子和宇宙物理九年級(jí)下冊(cè)（BS）

自然界中的物質(zhì)存在著不同的運(yùn)動(dòng)形式汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)分子的運(yùn)動(dòng)電荷的運(yùn)動(dòng)探究新知

能量轉(zhuǎn)化與守恒定律知識(shí)點(diǎn)1觀察與思考

各種不同的運(yùn)動(dòng)形式都存在著什么能量？分別有哪些不同形式的能量在發(fā)聲相互轉(zhuǎn)化？不同形式的能連之間的相互轉(zhuǎn)化有怎樣的規(guī)律？飛行的飛機(jī)柯受良駕車(chē)飛越黃河水力發(fā)電站太陽(yáng)能電池板大亞灣核電站風(fēng)力發(fā)電能的轉(zhuǎn)化探究新知能量轉(zhuǎn)化與守恒定律

能量不會(huì)憑空消失，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化成其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變。這就是能量轉(zhuǎn)化與守恒定律。探究新知科學(xué)窗失敗的永動(dòng)機(jī)想一想：為什么永動(dòng)機(jī)是失敗的？探究新知思考：我們學(xué)過(guò)有哪些形式的能？資源草、木材煤、煤油、蠟、汽油等空氣水電流燃燒化學(xué)能、光能、熱流動(dòng)機(jī)械能通過(guò)電動(dòng)機(jī)機(jī)械能討論：人類最初對(duì)能源的利用，現(xiàn)在和將來(lái)又如何？探究新知

能量與能源知識(shí)點(diǎn)2回答：煤，煤氣，柴草、天然氣、電……，這些都是能源。想一想：我們每天要吃飯、喝水，用什么來(lái)煮飯、燒水呢？

能量是與物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系的。對(duì)應(yīng)于不同形式的運(yùn)動(dòng)，有不同形式的能量。自然界存在著可以為人類提供能量的自然資源，稱為能源。能源是人類社會(huì)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。探究新知2003年美國(guó)與加拿大東部地區(qū)當(dāng)?shù)貢r(shí)間8月14日下午四時(shí)十四分突然大范圍停電，由加拿大東部城市多倫多以至美國(guó)東部的紐約地區(qū)都受影響。1.能量的重要性美國(guó)東部大停電探究新知停電引發(fā)的交通癱瘓人類的生活、生產(chǎn)離不開(kāi)能源的利用。能源的現(xiàn)狀又是如何呢？探究新知1.煤炭資源：地質(zhì)儲(chǔ)量約1.44萬(wàn)億噸，占世界煤炭總儲(chǔ)量的13%；2.石油資源：保有儲(chǔ)量為600億噸，但后備資源不足，而且石油可采儲(chǔ)量的增長(zhǎng)速度低于老油田的遞減速度，儲(chǔ)采比呈下降趨勢(shì)；2.我國(guó)的能源消耗狀況中國(guó)能源資源真的豐富嗎?探究新知3.天然氣資源：保有儲(chǔ)量為7000億立方米，但后備資源不足；水力資源：理論儲(chǔ)量為6.8億千瓦，但可開(kāi)發(fā)儲(chǔ)量只有3.78億千瓦，且其中67.8%的水力資源集中分布在西南地區(qū)，要開(kāi)發(fā)不易。無(wú)疑：我國(guó)是世界上能源豐富的國(guó)家之一，但我國(guó)人口眾多，人均能源占有量遠(yuǎn)低于俄羅斯、美國(guó)，只有世界人均能源占有率的1/2。探究新知

人類對(duì)能源的需求日益擴(kuò)大，煤、石油、天然氣等不可再生能源日益減少，二十一世紀(jì)人類最迫切的需要是改變能源嚴(yán)重缺乏的現(xiàn)狀。新能源的開(kāi)發(fā)已經(jīng)迫在眉睫。探究新知

物質(zhì)與能量知識(shí)點(diǎn)3

1905年，愛(ài)因斯坦以驚人簡(jiǎn)潔的公式E=MC2揭示了以質(zhì)量M為標(biāo)志的物質(zhì)與能量E的關(guān)系。式中C為光在真空中的速度。愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程為核能的開(kāi)發(fā)和利用提供了理論支持。

1KG鈾全部裂變時(shí)釋放的能量相當(dāng)于2500T優(yōu)質(zhì)煤完全燃燒釋放的能量。探究新知核聚變探究新知核電站的原理探究新知秦山核電站探究新知大亞灣核電站探究新知嶺澳核電站探究新知陽(yáng)江核電站探究新知

物理學(xué)的研究表明，有些能源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能、水力和地?zé)崮艿瓤梢哉J(rèn)為是無(wú)限的，所以也把它們叫作可再生能源。探究新知

科學(xué)與人類知識(shí)點(diǎn)41.太陽(yáng)能儲(chǔ)熱(太陽(yáng)能熱能)

2.太陽(yáng)能直接發(fā)電：太陽(yáng)能電池(太陽(yáng)能電能)太陽(yáng)能熱水器太陽(yáng)灶探究新知1.太陽(yáng)能太陽(yáng)能熱水器太陽(yáng)能電站太陽(yáng)能草坪燈太陽(yáng)灶探究新知2.風(fēng)能

風(fēng)能和陽(yáng)光一樣，是取之不盡，用之不竭的天然﹝再生﹞能源，全世界的風(fēng)能蘊(yùn)含量達(dá)一百兆MW﹝1014

MW﹞，其中可用來(lái)發(fā)電的達(dá)一千萬(wàn)MW﹝107

MW﹞，在燃料日益短缺的今天，此能源自然不容忽視。

探究新知3.地?zé)崮?/p>

目前，全球地?zé)岚l(fā)電總量已近800萬(wàn)千瓦。地?zé)崮艹擞糜诎l(fā)電以外，更大量地直接用于采暖、制冷、醫(yī)療洗浴和各種形式的工農(nóng)業(yè)用熱，以及水產(chǎn)養(yǎng)殖。地?zé)崮茉跍厥?、干燥、制冷、養(yǎng)殖等方面。

探究新知4.波浪能中國(guó)·江廈潮汐發(fā)電站探究新知5.氫能

氫能的主要優(yōu)點(diǎn)有：燃燒熱值高，燃燒的產(chǎn)物是水，是世界上最干凈的能源。資源豐富，氫氣可以由水制取，而水是地球上最為豐富的資源，演義了自然物質(zhì)循環(huán)利用、持續(xù)發(fā)展的經(jīng)典過(guò)程。

據(jù)PhysOrg網(wǎng)2005年10月24日消息，最近一家名為Engineuity的以色列公司發(fā)明了一種能夠在汽車(chē)內(nèi)產(chǎn)生氫氣的技術(shù)系統(tǒng)，而且只需要使用鎂和鋁等普通金屬。這一技術(shù)將完全解決汽車(chē)在氫氣制造、運(yùn)輸和儲(chǔ)存方面的所有相關(guān)難點(diǎn)。探究新知1.解決能源問(wèn)題的主要措施是()A.大力開(kāi)發(fā)新能源B.大量利用太陽(yáng)能、地?zé)崮蹸.大量利用水能、風(fēng)能D.采用新技術(shù)、新設(shè)備，更新落后的技術(shù)裝備A基礎(chǔ)鞏固鞏固練習(xí)2.下列關(guān)于核能的說(shuō)法正確的是()A.物質(zhì)是由原子構(gòu)成的，原子中有原子核，所以利用任何物質(zhì)都能得到核能B.到目前為止，人類獲得核能有兩種途徑，即重核裂變和輕核聚變C.原子彈和氫彈都是利用原子核裂變和聚變的原理制成的D.自然界只有在人為的條件下才會(huì)發(fā)生裂變C探究新知一、能量轉(zhuǎn)化與守恒定律1.內(nèi)容能量既不會(huì)憑空_____,也不會(huì)憑空_____,它只會(huì)從一種形式_____為另一種形式,或者從一個(gè)物體_____到另一個(gè)物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的總量_________。2.特點(diǎn)能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有_______。消失產(chǎn)生轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變方向性課堂小結(jié)二、能量與能源1.利用能源的三個(gè)時(shí)期_____時(shí)期、_____時(shí)期、_____時(shí)期。2.自然界常見(jiàn)的能量_____能、_____能、___能、_____能。柴草煤炭石油機(jī)械電磁內(nèi)化學(xué)課堂小結(jié)三、物質(zhì)與能量1.核裂變用_____轟擊鈾,使這種重原子核分裂成兩塊_________的原子核的反應(yīng)。2.核聚變把_____聚合成質(zhì)量_____的核的反應(yīng)。中子中等質(zhì)量輕核較大課堂小結(jié)課后作業(yè)作業(yè)內(nèi)容教材作業(yè)完成課后“作業(yè)”練習(xí)自主安排配套練習(xí)冊(cè)練習(xí)第十六章粒子和宇宙能源：危機(jī)與希望

3.初步了解人類發(fā)現(xiàn)、開(kāi)發(fā)、利用能源的歷史，能通過(guò)具體的事例，說(shuō)出能源與人類生存和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系.1.通過(guò)實(shí)例認(rèn)識(shí)能量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，但自然轉(zhuǎn)化過(guò)程不可逆.新課目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)4.了解核裂變及核聚變.2.永動(dòng)機(jī)是不可能存在的.新課引入

你們知道我們生活的地球上有哪些能源嗎，人類怎樣利用它們呢？觀察與思考自然界中的物質(zhì)存在著不同的運(yùn)動(dòng)形式汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)新課講解能量轉(zhuǎn)化與守恒定律一電荷的運(yùn)動(dòng)分子的運(yùn)動(dòng)觀察與思考

觀察下面圖片中的情形，各種不同的運(yùn)動(dòng)形式都存在著什么能量？分別有哪些不同形式的能量在發(fā)聲相互轉(zhuǎn)化？不同形式的能連之間的相互轉(zhuǎn)化有怎樣的規(guī)律？飛行的飛機(jī)柯受良駕車(chē)飛越黃河交流與討論水力發(fā)電站太陽(yáng)能電池板大亞灣核電站風(fēng)力發(fā)電能的轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化與守恒定律

大量事實(shí)表明：不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，在一定量的某種形式的能量減少的同時(shí)，總伴隨著其他形式的能量在等量地增加.就是說(shuō)：能量不會(huì)憑空消失，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化成其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變.這就是能量轉(zhuǎn)化與守恒定律.失敗的永動(dòng)機(jī)觀察與思考幾個(gè)失敗的永動(dòng)機(jī)利用磁鐵對(duì)車(chē)前端鐵板的吸引，牽引車(chē)前進(jìn)

很顯然，這些永動(dòng)機(jī)全是失敗的，因?yàn)樗鼈冞`背了能量守恒定律，能量不可能被創(chuàng)生，因此永動(dòng)機(jī)是不存在的.利用磁鐵A將沿軌道下滑的鐵球從軌道M吸上來(lái)

值得一提的是,能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程可以自發(fā)地朝某個(gè)方向進(jìn)行，卻不能只發(fā)地朝相反的方向進(jìn)行.例如用火燒水時(shí)，水越來(lái)越冷而火更旺的情況是不會(huì)發(fā)生的；又如小孩坐冰車(chē)被推走速度只會(huì)越來(lái)越慢而不會(huì)越來(lái)越快.這些事例說(shuō)明，自發(fā)的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程是有一定的方向性的，即自發(fā)能量轉(zhuǎn)化過(guò)程不可逆.回答：煤，煤氣，柴草、天然氣、電……，這些都是能源.想一想：我們每天要吃飯、喝水，用什么來(lái)煮飯、燒水呢？

能量是與物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系的.對(duì)應(yīng)于不同形式的運(yùn)動(dòng)，有不同形式的能量，如機(jī)械能、電磁能、內(nèi)能、化學(xué)能等.自然界存在著可以為人類提供能量的自然資源，稱為能源.能源是人類社會(huì)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ).能量與能源二2003年美國(guó)與加拿大東部地區(qū)當(dāng)?shù)貢r(shí)間8月14日下午四時(shí)十四分突然大范圍停電，由加拿大東部城市多倫多以至美國(guó)東部的紐約地區(qū)都受影響.美國(guó)東部大停電觀察與思考

由此可見(jiàn)能量對(duì)人類的重要人類的生活、生產(chǎn)離不開(kāi)能源的利用.能源的現(xiàn)狀又是如何呢？停電引發(fā)的交通癱瘓1.煤炭資源：地質(zhì)儲(chǔ)量約1.44萬(wàn)億噸，占世界煤炭總儲(chǔ)量的13%.我國(guó)的能源消耗狀況中國(guó)能源資源真的豐富嗎?

2.石油資源：保有儲(chǔ)量為600億噸，但后備資源不足，而且石油可采儲(chǔ)量的增長(zhǎng)速度低于老油田的遞減速度，儲(chǔ)采比呈下降趨勢(shì).3.天然氣資源：保有儲(chǔ)量為7000億立方米，但后備資源不足；水力資源：理論儲(chǔ)量為6.8億千瓦，但可開(kāi)發(fā)儲(chǔ)量只有3.78億千瓦，且其中67.8%的水力資源集中分布在西南地區(qū)，要開(kāi)發(fā)不易.無(wú)疑：我國(guó)是世界上能源豐富的國(guó)家之一，但我國(guó)人口眾多，人均能源占有量遠(yuǎn)低于俄羅斯、美國(guó)，只有世界人均能源占有率的1/2.

人類對(duì)能源的需求日益擴(kuò)大，煤、石油、天然氣等不可再生能源日益減少，二十一世紀(jì)人類最迫切的需要是改變能源嚴(yán)重缺乏的現(xiàn)狀.新能源的開(kāi)發(fā)已經(jīng)迫在眉睫.物質(zhì)與能量三1905年，愛(ài)因斯坦以驚人簡(jiǎn)潔的公式E=MC2揭示了以質(zhì)量M為標(biāo)志的物質(zhì)與能量E的關(guān)系.式中C為光在真空中的速度.愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程為核能的開(kāi)發(fā)和利用提供了理論支持.1938年，物理學(xué)家用中子轟擊鈾核，使之分裂并放出中子及能量，這個(gè)過(guò)程就叫作核裂變.另外，放出的中子會(huì)繼續(xù)撞擊其它的核，并再次放出中子，如果不加控制將會(huì)一直進(jìn)行下去，這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng),原子彈就是這樣子造出來(lái)的.1KG鈾全部裂變時(shí)釋放的能量相當(dāng)于2500T優(yōu)質(zhì)煤完全燃燒釋放的能量.人們把這種能量稱為核能.

鏈?zhǔn)椒磻?yīng)“小男孩”原子彈核能首先被用來(lái)制造恐怖武器原子彈，威力十分巨大.原子彈爆炸威力驚人

現(xiàn)在，原子核能已被用于和平目的，十幾個(gè)國(guó)家都已建成核電站.但是核電站一旦泄露，就會(huì)帶來(lái)和污染等問(wèn)題，危及人類生命安全，因此和平安全使用核能，做好防護(hù)措施是很重要的事情.核電站核能內(nèi)能機(jī)械能電能↓↓↓秦山核電站大亞灣核電站嶺澳核電站陽(yáng)江核電站核聚變

不久，人類發(fā)現(xiàn)氘核和氚核在超高溫下聚合成氦核，同時(shí)放出大量能量.這種2個(gè)質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大的新核，同時(shí)釋放出能量的反應(yīng)稱為核聚變.

人們從太陽(yáng)的光譜中發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)中在激烈的進(jìn)行著核聚變，同時(shí)釋放出巨大的能量.氫彈就是利用裂變的高溫使氘核與氚核發(fā)生聚變從而引發(fā)巨大爆炸的.聚變氫彈

核聚變的優(yōu)越性不僅只能量釋放多出4倍于裂變，更可喜的是，所需的氘核在海水中就含量巨大，堪稱用之不竭.現(xiàn)今許多國(guó)家都在運(yùn)行改進(jìn)可控核聚變實(shí)驗(yàn)裝置，爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)可控核聚變.中國(guó)“環(huán)流器”裝置

物理學(xué)的研究表明，有些能源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能、水力和地?zé)崮艿瓤梢哉J(rèn)為是無(wú)限的，所以也把它們叫作可再生能源.科學(xué)與人類四風(fēng)能觀察與思考潮汐能發(fā)電地?zé)崮馨l(fā)電太陽(yáng)能能源的分類能源分類方法能源分類名稱特點(diǎn)舉例按形成或轉(zhuǎn)換特點(diǎn)分一次能源自然形成，未經(jīng)加工太陽(yáng)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、木炭、蒸汽、液化氣、酒精、汽油、電能按利用技術(shù)分常規(guī)能源已大規(guī)模正常使用煤、石油、天然氣、水能新能源正在開(kāi)發(fā)或有新的利用方式太陽(yáng)能、核能、地?zé)崮?、海洋能、沼氣、風(fēng)能能源按不同的分類方法就會(huì)有不同的分類結(jié)果.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、不斷補(bǔ)充水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮懿豢稍偕茉炊唐趦?nèi)無(wú)法轉(zhuǎn)換獲得煤、石油、天然氣、核燃料按對(duì)環(huán)境污染情況分清潔能源對(duì)環(huán)境基本上沒(méi)有污染太陽(yáng)能、海洋能、風(fēng)能、水能污染能源會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境化石燃料(煤、石油、天然氣)

當(dāng)代的科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，已經(jīng)使人類具有了認(rèn)識(shí)和利用自然環(huán)境的能力，推動(dòng)著人類社會(huì)的進(jìn)步，提高了人類生活的質(zhì)量.但隨著新技術(shù)的應(yīng)用，也引發(fā)了環(huán)境污染、能源短缺、全球變暖、臭氧枯竭、物種滅絕等一些列問(wèn)題.因此，我們應(yīng)該樹(shù)立科學(xué)發(fā)展觀，在利用科學(xué)技術(shù)改善生活的同時(shí)，也要注意避免因?yàn)E用技術(shù)而導(dǎo)致的社會(huì)問(wèn)題，促使人類社會(huì)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)地發(fā)展.1.解決能源問(wèn)題的主要措施是()A.大力開(kāi)發(fā)新能源B.大量利用太陽(yáng)能、地?zé)崮蹸.大量利用水能、風(fēng)能D.采用新技術(shù)、新設(shè)備，更新落后的技術(shù)裝備A典例與精析2.“溫室效應(yīng)”是怎樣形成的，有什么危害？答案：“溫室效應(yīng)”的產(chǎn)生是由于石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量．它的危害是使地面氣溫上升、兩極冰雪融化、海平面上升淹沒(méi)沿海城市、海水向河流倒灌、耕地鹽堿化等．1.人類與能源的關(guān)系.2.能量轉(zhuǎn)化與守恒定律.3.永動(dòng)機(jī)不存在.4.能量存在的形式以及人類對(duì)各種能源的利用.5.核裂變與核聚變.6.能源及環(huán)境等問(wèn)題和可持續(xù)發(fā)展.課堂小結(jié)1.下列關(guān)于核能的說(shuō)法正確的是()A.物質(zhì)是由原子構(gòu)成的，原子中有原子核，所以利用任何物質(zhì)都能得到核能B.到目前為止，人類獲得核能有兩種途徑，即重核裂變和輕核聚變C.原子彈和氫