第二十章 能源、材料与社会（课件）-2023-2024学年沪科版物理九年级全一册

第二十章 能源、材料与社会 第二十章 能源、 材料与社会 知道能量的转化与守恒。 01 了解能量的转化与守恒。 02 03 了解材料的开发和利用。 素养目标 你能说出下列物体所具有的能量吗？ 新课导入 一、多种形式的能量 1.能量的表现形式 课程讲授 新课推进 2.自然界的能量类别 　　木材燃烧时产生光和热就来源于木材里储存的化学能。人体运动所消耗的能量都来源于食物里储存的化学能。 机械能、电磁能、内能、化学能、核能等 ①化学能: 　　发生化学反应时，由于物质的分子结构变化而产生的能量 课程讲授 新课推进 ②核能 　　由于核反应，物质的原子核结构发生变化而产生的能量 课程讲授 新课推进 二、能量的转移与转化 1.各种形式的能量是可以相互转化的 内能 电能 机械能 火力发电机 电　炉 电动机 风力发电机 火箭发动机 摩擦生热 课程讲授 新课推进 转移 转化 它们的能量如何转化？ 课程讲授 新课推进 它的能量如何转化？ 化学能 电能 机械能 声能 光能 转化 转化 能量的转化与守恒 课程讲授 新课推进 1.能量守恒定律 三、能量守恒定律 大量的研究表明：自然界的能量是守恒的 能量守恒定律:能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。 课程讲授 新课推进 1.电风扇工作时，消耗的电能与电动机获得的机械能相等吗？ 2.掉在地上的弹性小球为什么越跳越低? 讨论： 课程讲授 新课推进 “既要马儿跑，又要马儿不吃草。”你认为这可能 吗？为什么？ 这个“永动机”能旋转不息吗？ 永动机的设计图 课程讲授 新课推进 12 1.“永动机” ：不消耗任何能量和燃料，却源源不断对外做功的机器。 2.由能量守恒定律知：无法实现。 3.工程技术的任务，在于设法找出合理利用能源的途径，并减少机器运转过程中不必要的能量损耗，而不是去研制永远无法实现的“永动机”。 无法实现的“永动机” 课程讲授 新课推进 能量的转移和转化的方向性 1.热量只能从温度高的物体传向温度低的物体或从高温部分传向低温部分。 2.当重力势能转化为内能为自发时，内能转化为重力势能就不可能为自发。 课程讲授 新课推进 能源的概念 像煤、天然气、汽油、水流、风、电、太阳光等能够提供能量的物质资源，我们把它们都叫作能源。 课程讲授 新课推进 可再生能源 你还知道人类已经利用的其他能源吗？ 风能、水能、太阳能、生物能等 煤、石油、天然气、核能等 不可再生能源 课程讲授 新课推进 按来源划分:一次能源和二次能源 一次能源是自然界直接提供的能源。 由自然界提供的能源转化而来的能源是二次能源。 风能、汽油、沼气分别属于什么能源呢? 课程讲授 新课推进 火 畜力、水力 现在的各种能源 能源的开发和利用与社会发展的关系 利用资源的种类 少 多 利用资源的规模 小 大 社会发展水平 低 高 课程讲授 新课推进 面对日趋严重的能源危机，我们既要_____________， 又要_____________。 树立节能观 开发新能源 能源危机日趋严重 怎么办？ 哪些新能源具有广阔的前景？ 开发新能源 课程讲授 新课推进 太阳能的开发和利用 太阳深处的极高温度是1500万℃和极高压力约2×1016Pa，据粗略估计，太阳向地球表面辐射的功率为8.1×1014 kW相当于3.5万倍标准煤释放的能量。 看了数据再请同学们计算一下：太阳每小时辐射到地球的总能量有多少 ？ W=Pt=8.1×1017W×3600s=2.92×1021J 太阳能十分巨大。 课程讲授 新课推进 请同学们计算一下： 太阳能以光和热的形式向四周辐射，那么它的光和热到达地球上要经过多长时间？ 课程讲授 新课推进 地球每小时从太阳获得的太阳能量有2.92×1021焦，这比目前全世界在一年内能源生产的总量还多，可见太阳能有多么巨大． 那么太阳能会不会用完呢？根据科学家推算，太阳像现在这样不停地向外辐射能量，还可以维持50亿年以上，对于人类来说，太阳能可以说是一种取之不尽，用之不竭的永久性能源。 太阳能供应时间长久。 课程讲授 新课推进 我们到哪里去取太阳能？怎样获取呢？（只要太阳能照到的地方，就有太阳能，不用专门去寻找；只要用东西接收就行了，不需要挖掘开采） 太阳能分布广阔，获取方便。 课程讲授 新课推进 太阳能储热 太阳能热水器、太阳能灶等 太阳能转变为热能 课程讲授 新课推进 太阳能直接发电 太阳能电池、太阳能汽车等 太阳能转化为电能 课程讲授 新课推进 既然太阳能有那么多优点，为什么不大量推 广、大范围应用呢？目前还有些技术问题没有解决广泛利用太阳能的困难 1.太阳能虽然十分巨大，但它太分散 2.太阳能