12.4能源与可持续发展 课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

4 能源与可持续发展 第十二章 电能 能量守恒定律 能量既然守恒，不会消失，不会增多，总量保持不变. 为什么要节约能源？节约的到底是什么？节约的意义何在？ 2 思考 能量守恒定律：能量既不会产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变. 3 能量守恒定律 一位法国人与一位美国人互相吹牛。 法国人说：“我们国家有一种最先进的机器，你从这边把生猪推进去，那边就会自动出香肠和罐头。” “那算什么！”美国人说，“我们的机器比你们的先进多了！当我们的香肠和罐头味道不太好时，从那边把香肠和罐头送进去，这边就自动出生猪！” 将一块烧红的铁块投入冷水中，会发生什么现象？ 铁块的温度降低，水的温度升高，最终两者温度相同． 5 将烧红的铁块投入水中，结果铁块温度更高，水的温度更低。 将一块烧红的铁块投入冷水中，会不会发生下面的现象？ 6 内燃机把汽油的化学能转化为汽车的机械能、内能。 化学能 内能 内能 机械能 一、能量转移和能量转化的方向性 这些机械能、内能无法再转化回可以被利用的能源。 火力发电厂把煤中贮存的化学能转化为电能，供生产和生活用。 用电器将电能转化为内能、光能、机械能多种形式的能后，这些能量无法再变回能源。 化学能 内能 内能 电能 在热传递的过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反。如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的能量。 例如电冰箱就需要消耗电能。 燃料燃烧时，一旦把自己的热量释放出去，它就不会再次自动聚集起来供人类重新利用，电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化成内能和光能，热和光被其他物质吸收后变为周围环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用．这种现象叫做能量的耗散． 能量耗散与能量守恒是否矛盾，该怎样理解? 能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散表明，在能源利用的过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并没有减少．但是可利用的品质上降低了，从便于利用变为不便于利用了。这是节约能源的根本原因． 这说明能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性. 思考 可再生能源： 太阳能、风能、水能等可以在自然界里源源不断地得到 。 不可再生能源： 化石能源、核能等能源会越用越少。 二、能源的分类与应用 12 无穷无尽——太阳能 ①数量巨大：到达地球的太阳能每年可达1024焦耳.是目前世界每年所消耗各种能量总和的104倍. ②时间长久：研究表明，太阳还可以为我们提供持续稳定的能量约五十亿年. ③清洁安全：太阳能素有“干净能源”和“安全能源”之称.它不仅毫无污染，也毫无危险. 利用方式：可以利用太阳能取暖、加热、发电. 永葆青春——风能 风能是因空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量，据估算全世界每年的风能总量约为1.6×1022焦耳.风能储量丰富、分布广泛、干净清洁. 利用方式：风能可以用来发电. 丰富清洁——水能 水能的资源总量多，成本低、可再生、无污染.我国是世界上水能资源总量最多的国家. 利用方式：水电站是利用水能的重要形式. 三峡水电站 浙江温岭江厦潮汐发电站，位居世界第三 未来能源的希望——核能 华龙一号 核能是原子核内部释放的巨大能量，有核聚变能和核裂变能.核能的储量大、成本低，干净清洁. 利用方式：建立核电站 我们的衣食住行和社会的存在与发展都离不开能源.纵观人类历史，社会的每次巨大进步，都伴随着能源利用方式的变革. 三、能源与社会发展 1.社会的存在与发展都离不开能源 火的使用，这是人类能源使用史上的里程碑 蒸汽机的发明和改良，是对化石能源的大规模利用，开始了人类文明的新纪元. 内燃机的发展，强有力地推动了19世纪末、20世纪初开始的机械化和电气化进程. 25 燃气轮机和蒸汽轮机的发展，为20世纪中叶大规模发电和航空事业奠定了基础. 煤炭、石油和天然气燃烧时放出大量的二氧化碳气体进入大气中造成的. 温室效应 导致全球变暖、冰川融化、海平面上升、气候异常. 2.能源的大量消耗，带来了诸多环境问题 燃烧煤、石油、天然气等产生的硫氧化物或氮氧化物，在大气中经过化学反应再结合空气中的水形成酸雨. 酸雨 导致土壤酸化，破坏植物、污染河流、腐蚀建筑物. 内燃机工作时的高温使空气中和燃料中的多种物质发生化学反应，产生氮氧化物和碳氢化合物，这些化合物在大气中受到紫外线的照射，产生的二次污染物质. 光化学烟雾 这些有毒物质，能引起人的多种疾病 由工业废气、汽车尾气、焚烧秸秆等产生的可吸入颗粒物形成的. 雾霾 损害呼吸系统，引起呼吸道疾病，降低肺功能 从我做起! 从现在做起! 从点滴小事做起! 节约能源 长流水 待机耗电 空调温度 照明灯 Thank You ! $$