第五章 第二节 能源的利用方式、第三节 能量的转化与守恒、第四节 能源与环境-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理必修3同步课堂高效讲义教师用书（粤教版）

第二节　能源的利用方式 第三节　能量的转化与守恒 第四节　能源与环境 【核心素养目标】 物理观念 知道能源的种类和利用方式。理解能量守恒定律。 科学思维 会分析简单的水能、风能、太阳能的有关问题。会利用能量守恒定律解释生活中的一些现象。 科学态度 与责任 理解能源、环境与人类生存的关系。知道能源的开发和利用对环境造成的污染。 知识点一　能源的利用方式 煤炭、石油和天然气的全球探明储量：煤炭约10万亿吨、石油约816亿吨、天然气约495亿吨。按照目前的消耗量，石油、天然气大约可再使用50年；煤炭大约可再使用240年。所以我们需要开发新能源，你知道有哪些新能源吗？ 提示：　太阳能、风能、核能、生物质能等。 1．水能：水能是一种能源，是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。 2．风能：风能是因空气流动而提供给人类的一种可利用的能量。 3．太阳能：对太阳能的利用主要有太阳能的光热转换、光电转换和光化学转换三种。 4．核能：核能(或称原子能)是一种储存在原子核内部的能量，原子核发生核反应时，会释放巨大的能量。核裂变和核聚变是核反应的两种方式。 1．(多选)有关水资源的说法中正确的是(　　) A．水资源可再生，无污染 B．潮汐能不属于水资源 C．目前最容易开发的水能是河流水能 D．水力发电站发电时一般是将机械能转化为电能 ACD　[水能是一种无污染、可再生的能源，一般在天然河流上修建拦水大坝，积蓄势能，势能通过水轮机、发电机最后转化为电能，广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等，目前最易开发和利用的比较成熟的水能是河流水能，B错误，A、C、D正确。] 2．下列有关风能的说法正确的是(　　) ①风能其实是太阳能的一种转换形式　②风能和水能、太阳能等都是绿色能源 ③风力发电由风能转换为机械能，再转化为电能　④推广可利用太阳能、风能的城市照明系统，发展低碳经济和循环经济，有利于改善环境质量 A．①②③④ B．②③④ C．①②③ D．①②④ A　[地球表面大量空气流动所产生的动能叫风能，而空气流动主要是由两地受阳光照射的强度不同而导致的温度差异引起的，故风能是太阳能的一种转换形式，故①正确；风能和水能、太阳能等是可再生的绿色能源，故②正确；风力发电的原理是：风力带动风车叶片旋转，发电机在风车叶片转轴的带动下发电，实现能量从风能转换为机械能，再转化为电能，故③正确；发展低碳经济和循环经济，推广利用太阳能、风能的城市照明系统，降低发电用的能耗，符合低碳环保理念，故④正确，故A正确。] 3．关于能源的开发和应用，下列说法中正确的是(　　) A．能源应用的过程就是内能转化为机械能的过程 B．化石能源的能量归根结底来自太阳能，因此化石能源永远不会枯竭 C．在农村推广沼气前景广阔、意义重大，既变废为宝，减少污染，又节约能源 D．随着科学技术的发展，煤炭资源将取之不尽、用之不竭 C　[能源应用的过程并不单纯是将内能转化为机械能的过程，各种转化形式均可为人类服务，A错误；化石能源的能量虽然来自太阳能，但要经过数亿年的地质演变才能形成，且储量有限，为不可再生能源，B错误；在农村推广沼气对改善农村环境、节约能源有重大意义，C正确；无论技术先进与否，煤炭资源不可能取之不尽、用之不竭，D错误。] 学生用书第119页 知识点二　能量的转化与守恒 近几年流行一种“自发电电动车”(如图所示)，基本原理是将一小型发电机紧靠车轮处，车轮转动时，带动发电机运转，发出的电又继续供给电动车，你认为仅靠这种方式，电动车能持续运动下去吗？ 提示：　仅靠这种方式，不能使电动车持续运动下去。 因为靠这种方式，只能将电动车的一部分能量收集起来，电动车运动时受到的阻力做负功，不断把电动车的机械能转化为内能，根据能量守恒定律，要想使电动车持续运动下去，必须不断地给电动车补充新的能量，如用脚蹬电动车或给电动车的电源充电。 1．能量的转化和转移 能量的存在形式多种多样，而且不同形式的能量可以相互转化。 2．能量守恒定律 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体；在转化和转移过程中其总量不变。 3．能量转化(转移)的方向性 在自然界的一切自发过程中，能量的转化(转移)都是有方向性的，但都不违反能量守恒定律。 1．在“嫦娥五号”卫星的两侧装有太阳能电池板，为“嫦娥五号”卫星的正常工作提供能量。下列说法正确的是(　　) A．太阳能可以转化为电能 B．太阳能不可以转化为电能 C．太阳能的利用，说明能量可以被消灭 D．太阳能的利用，说明能量可以被创生 A　[ 太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能，过程中能量是守恒的，能量没有被消灭，也没有被创生，太阳能的利用只能说明能量是可以转化的，B、C、D错误，A正确。]