内容正文:
18.1 能源利用与社会发展
姓名:_________________ 日期:_____月______日 等第___________
《劝学》
【作者】孟郊【朝代】唐
击石乃有火,不击元无烟。
人学始知道,不学非自然。
万事须己运,他得非我贤。
青春须早为,岂能长少年。
孟郊的这首《劝学》以“击石取火”告诫我们,必须通过学习,才能掌握知识。任何事情必须自己去实践,别人得到的知识不能代替自己的才能。青春年少时期就应趁早努力,一个人难道能够永远都是“少年”吗?
诗中首句“击石乃有火”讲述的是古人取火的一种方式击石取火,而人类利用能源也是从利用火开始的,今天我们就一起来学习初中物理第十八章第一节《能源利用与社会发展》。
在广袤无垠的太空里,有一颗蔚蓝色的球形天体,这就是我们的地球,地球是现今人类知道的唯一具有生命繁衍和高度文明发展的天体。随着社会的发展、科技的兴盛、工业革命的兴起,掌握了技术的人类无节制的开发着自然界的资源,导致环境不断恶化,自二十世纪七十年代以来,能源、人口、粮食、环境、资源已被列为困扰人类的五大问题,其中能源问题至关重要。同学们知道生活中有哪些可以称为能源呢?什么是能源呢?
1能源
1概念
凡是能提供能量的物质资源都可以叫做能源。
2能源的发展历程
人类社会前进的每一步,都和能源息息相关,可以说,人类进化发展的过程也是人类开发的、利用能源的历史。接下来我们沿着能源的轨迹来看一看人类文明进步历程!
①火的利用:人类在掌握了人工取火的方法之后,就开始了开发利用能源的进程,原始人钻木取火伴随能量转换吗?机械能转化为内能
在摩擦取火的一段漫长岁月里人类又逐步学会了使用畜力、风力驱动车船,也取得进步,这些活动又伴随什么能量转换?
②化石能源的利用:蒸汽机是人类利用能量的新的里程碑,我们前面已经学习过蒸汽机和内燃机,它们又伴随什么能量转化?内能转化为机械能
从此石油、煤炭、天然气等化石能源成为了主体能源。值得注意的是,人类利用能源的过程,始终离不开能量转化和转移的过程。
③电能的利用:在我们现在日常生活中使用最多的是什么能源呢?19世纪以来,电磁感应现象的发现以及发电机的发明使煤、石油等化石能源被转换成更加便于输送和利用的电能,从而推动人类进入文明时代。
发电机:其他形式的能转化为电能
用电器:电能转化为其他形式的能
④核能的利用:20世纪初,科学家发现,某些原子核的结构发生变化时会释放出巨大的能量,这种能量叫做核能。核能比燃烧煤炭时释放的化学能要大的多,从此人类开始了开发和利用核能的新纪元。
2能源的分类
能源的种类繁多,为了便于认识和研究,人们从不同的角度对能源进行了分类:
1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。
2按开发利用状况分类
(1)常规能源,如:煤、石油、天然气、水能、生物能;
(2)新能源,如:核能、地热、海洋能、太阳能、潮汐、风能。
3按属性分类
(1)可再生能源,如:太阳能、地热、水能、风能、生物能、海洋能。
(2)非可再生能源,如:煤、石油、天然气、核能。
4按转换传递过程分类
(1)一次能源,直接来自自然界的能源。如:煤、石油、天然气、水能、风能、核能、海洋能、生物能。
(2)二次能源,如:沼气、汽油、柴油、焦炭、煤气、蒸汽、火电、水电、核电、太阳能发电、潮汐发电、波浪发电等。
5按照环境影响分类
(1)清洁能源,对环境无污染或者污染小的能源,如太阳能、水能、风能等;
(2)非清洁能源,对环境污染较大的能源,如煤、石油、天然气等化石能源。
典型例题:“可燃冰”分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质,主要成分为甲烷.“可燃冰”属于( )
A、化石能源 B、常规能源 C、清洁能源 D、可再生能源
【考点】能源的分类
【解析】解:可燃冰主要成分为甲烷,燃烧时生成水和二氧化碳,不会污染环境,属于清洁能源;可燃冰属于新能源,也属于化石能源,使用后不能再生,属于不可再生能源;可燃冰不属于常规能源,故C正确。故选:C.
【分析】能源有不同的分类方式:(1)从产生方式角度划分,一次能源:是指可以从自然界直接获取的能源.例:煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能.二次能源:是指无法从自然界直接获取,必须经过一次能源的消耗才能得到的能源.例:电能、乙醇汽油、氢能、沼气.(2)从是否可再生角度划分,可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源.例:水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能.不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充的能源.例:化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能.(3)从利用状况划分,常规能源:人类利用多年的,使用技术已经成熟的能源.例:化石能源、水能、电能.新能源:人类新近才开始利用的能源.例:潮汐能、地热能、太阳能、核能、风能.
3考题再现
习题1:下列能源中,属于可再生能源的是( )
A.天然气 B.风能 C.石油 D煤炭
习题2:世界上还有许多欠发达地区至今用不上电,美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球,球在被踢的过程中,其内部装置能够发电,并将产生的电能储存在蓄电池中.用来点亮LED灯.该过程中的能量转化形式是( )
A.动能→电能→化学能→光能
B.电能→动能→化学能→光能
C.动能→电能→光能→化学能
D.电能→动能→光能→化学能
习题3:太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一,关于太阳能的利用,下列说法正确的是( )
A.图甲中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B.图乙中,太阳能热水器通过做功的方式将太阳能转化为水的内能
C.图丙中,太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D.图丁中,首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
习题4:太阳能在利用过程中对环境无污染或污染很小,属于 (选填“清洁”或“非清洁”)能源;利用太阳能电池可以把太阳能转化为 能,还有一部分太阳能转化为其他形式的能,根据能量 定律可知,转化的总能量和接收的太阳能总量相同
习题5:自然界的一些生物自身能发光,如萤火虫、水母等,这是生物通过自身化学反应将化学能转化为 能的现象.超导材料在超低温的情况下电阻会突然减小为零,如用这种材料制成输电线,将有效降低输电过程中 的损耗.
习题6:能源开发和利用技术的进步是人类社会文明发展的重要标志,在煤、石油、风能和太阳能这几种能源中,属于不可再生能源的有 ,属于清洁能源的有 .
习题7:如图所示是利用太阳能电池工作的一种新型动力车.它上面的太阳能接收板的有效面积为8m2,天气晴朗且接收板正对阳光时。每平方米面积上每秒钟能接收到太阳辐射的能量为1000J,太阳能电池提供的电压为120V,可供电动机正常工作的电流为10A.
(1)太阳能属于 (选填“可”或“不可”)再生能源.
(2)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是 .
(3)电动机正常工作时,将电能主要转化为 能.若转化效率是80%,且该车沿水平路面匀速行驶时所获得的牵引力是150 N,则该车匀速行驶的速度是 m/s.
参考答案:1、B;2、A;3、A;4、清洁;电;守恒;5、光;电能;6、煤、石油;风能、太阳能;7、可;15%;机械;6.4.
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