12.1能源及其应用(课件)-【上好课】2022-2023学年高中物理同步备课系列（沪科版2020必修第三册）

第十二章 能源与可持续发展 12.1 能源及其应用 沪科版（2020） 授课人：上好课 【上好课】2022-2023学年高中物理同步备课系列必修第三册 1 目录 contents 什么是能源 01 02 能源如何分类 03 如何开发和利用新能演 2 自然界中处处充满能量，能量无所不在，而它的表现形式是多种多样的。以汽车为例:汽车行驶，具有动能;鸣响喇叭，声波在空气中传播，是声能的表现;打开车灯照亮道路，这是光能的作用。如图12-1所示的新能源公交车内部电池中贮存着电能，电能转化为声能、光能、机械能等能量形式。此外，自然界还有原子核能、引力势能、生物质能等。正是 由于在这个世界上到处有能量存在，而 且.这些能量还可以相互转化，才使得我 们这个世界绚丽多彩，充满了生机和活力。 新课导入 能量在日常生活中的表现更是多种多样:按下开关，台灯亮起;点燃煤气，煮饭烧菜;人吃饱饭，充满力量...这些都反复证明，能量不仅普遍存在，而且无时无刻不在发挥作用。 大 家 谈 我们每天都要吃饭、喝水，要使用手机、冰箱、热水器，还要乘坐交通工具。我们人类的活动，用电器、交通工具的运转，都需要能量。日常生活中所用的能量都从何而来呢? 什么是能源 01 5 能量来自能源。能源是能提供多种形式、可以相互转换的能量的源泉。简单确切地说，能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。人类利用的能源有太阳、草木、风、水、煤、石油、天然气等。 太阳能 风能 地热能 核能 潮汐能 煤 石油 天然气 能源如何分类 02 7 一次能源： 二次能源： 能源的分类 按形成或转换特点分 自然形成，未经加工 由一次能源经加工转换而成 太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能... 焦炭、木炭、蒸汽、液化气、酒精、汽油、电能... 能源的分类 按其形成和来源分类： （1）来自太阳辐射的能量，如：太阳能、煤、石油、天然气、水能、风能、生物能等。 （2）来自地球内部的能量，如：核能、地热能。 （3）天体引力能，如：潮汐能。 按可否再生分 不可再生能源：               能源的分类 可再生能源： 可循环使用、不断补充 短期内无法转换获得 水能、风能、生物质能、地热能... 煤、石油、天然气、核燃料... 按对环境污染情况分 污染能源： 能源的分类 清洁能源： 对环境基本上没污染 会严重污染环境 太阳能、海洋能、风能、水能... 化石燃料（煤、石油、天然气） 按利用技术分    新能源：           能源的分类 常规能源： 已大规模正常使用 正在开发，或有新的利用方式 煤、石油、天然气、水能... 太阳能、核能、地热能、海洋能、沼气、风能... 大 家 谈 家庭生活中一天所用的能量哪些来自可再生能源，哪些来自不可再生能源? 如何开发和利用新能演 03 14 从保护环境和可持续发展的角度来看，煤、石油和天然气等燃料，不仅存量有限，而且有的燃料在使用时会排放大量有害气体，引起温室效应和大气污染。而太阳能、水能、风能具有可再生、无污染等特点。人们一直在研究和开发这些“清洁能源”，同时也在发展和利用核能。 1.水能 水力发电是利用水能的主要方面。一般需筑坝拦截江河水流或蓄水成水库，水流自上而下冲击安装在坝底的发电机组发电。可见水力发电的能源乃是上游水的势能。归根结底，能量来自太阳，因为上游水主要来自雨水，而雨水是靠太阳蒸发地表水系.成为水汽，凝结成云而化雨下落。 我国三峡水电站(图12-2)位于湖北省宜昌市三斗坪镇境内，总装机容量达到2240万千瓦，是我国最大的水力发电站和清洁能源生产基地。三峡水电站通过华东电网保障了，上海市巨大的用电量。三峡工程是一项极具综合效益的水利工程，集发电、防洪、航运、供水灌溉等多种效益于一体。 水能不仅可再生，而且成本低、效率高。许多国家在规划电力工业时也往往优先发展水电。 2.风能. 风力发电是利用风能的最重要的方面。风力发电就是把风的动能转化为电能。如图12- 3所示的上海市东海大桥10万千瓦风电场是中国第一个国家海上风电示范项目。该项目位于上海市浦东新区临港新城至洋山深水港的东海大桥两侧，海上风电机组全部是我国自主研发。每年为国家节约燃煤几十万吨，减排大量二氧化碳。 风能也是太阳能的一种转化形式。太阳辐射造成地球表面各部分受热不均匀，引起大气层中气压分布不均匀，从而形成风。风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染，但存在风能转换效率偏低的发展瓶颈。风能作为一. 种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。 3.太阳能 太阳能的利用有光热转换和光电转换，光伏发电是一种新兴的可再生能源，是太阳能利用的重要方面。光伏的含义是利用半导体技术直接将太阳的光能转换成电能(称为光伏效应)输出，相应的发电元件称为太阳能电池或光伏电池。简单