18.5 能源与可持续发展课件- 2024-2025学年苏科版物理九年级下册

第五节 能源与可持续发展 第十八章 能源与可持续发展 学习目标 能量转化的效率 能源与可持续发展 知识点 能量转化的效率 知1－讲 探究新知 1 1. 能量转化装置的效率 效率= ×100 %，即η= ×100 %. 知1－讲 感悟新知 2. 热机的效率 对热机而言，转化为有用功的能量和燃料完全燃烧所释放的能量之比叫作热机的效率. 热机的效率计算公式：η= ×100%. 知1－讲 感悟新知 知识拓展 热机的效率 名称 效率 蒸汽机 6%~15% 汽油机 20%~30% 柴油机 30%~45% 喷气发动机 50%~60% 感悟新知 知1－练 [武汉期中] 2022 年4 月21 日×× 汽车发布中国首款 量产氢燃料电池轿车，如图所示，其续航里程可达700 公里以上，可实现3 min 超快补能．该车氢燃料电池每消耗1 kg 氢可发电7.2×107 J， 然后利用电动机驱动车前进.(q氢= 1.4×108 J/kg) 例 1 6 感悟新知 知1－练 解题秘方：已知氢燃料电池每消耗1 kg 氢可发电7.2×107 J，利用Q放=mq 求出1 kg 氢完全燃烧产生的能量，根据η =×100 % 求出氢燃料电池发电效率． 7 感悟新知 知1－练 (1)该车氢燃料电池发电效率为________%(结果保留一位小数)． 解析：已知氢燃料电池每消耗1 kg 氢可发电7.2× 107 J；1 kg 氢完全燃烧产生的能量Q 放=mq 氢= 1 kg×1.4×108 J/kg=1.4×108 J，则氢燃料电池发电效率η=×100%= ×100% ≈ 51.4%； 51.4 8 感悟新知 知1－练 (2)若电动机工作的效率是83%，则电动机可以将消耗________能的83% 转化为________能． 解析：电动机工作的效率是83%，则电动机可以将消耗电能的83% 转化为机械能． 电 机械 9 感悟新知 知1－练 1.[达州模拟] 小明将线圈电阻为2.2 Ω的电动机接入家庭电路中，关闭其他用电器，只让电动机工作，观察到他家标有3 000 imp/(kW·h) 字样的电能表2 min 内闪烁了220 次，则电动机在这段时间内消耗的电能为 ________J，电动机消耗的电能转化成的机械能为__________ J，该电动机的效率为________ ． 2.64×105 2.376×105 90% 10 感悟新知 知1－练 如图2 反映了一盏“220 V 100 W”的白炽灯正 常工作时的能量转化情况，下列说法错误的是( ) A. 图中括号内的能量应该是光能 B. 生活中使用这种灯泡电能的利用 效率高，有利于节能 C. 图中电能是白炽灯正常工作1 s 消耗的电能 D. 白炽灯正常工作时电能转化为光能的效率是10 % 例2 11 感悟新知 知1－练 解题秘方：熟悉功与功率的关系及能量转化效率计算公式就能得出正确答案. 12 感悟新知 知1－练 解析：对白炽灯而言，工作时转化成的有用能量为光能，从能量转化图中可以看出，每消耗 100 J 的电能获得10 J 的光能，则电能转化为光能的效率η= ×100 %= ×100%=10%，其效率很低，故A、D正确，B错误“. 220 V 100 W”的白炽灯消耗100 J 电能的时间为1 s，故C 正确. 答案：B 13 感悟新知 知1－练 2.[桂林一模] LED 灯已成为家庭照明的主要选择， 一个标有“220 V18 W”的LED 灯照明亮度和一个标有 “220 V40 W”的白炽灯是相同的，两个灯泡均正常工作时，以下说法正确的是( ) A.LED 灯每秒消耗40 J电能 B.LED 灯每秒产生的内能大于白炽灯 C. 两个灯泡正常工作时的电功率相同 D.LED 灯将电能转化为光能的效率较高 D 14 知识点 能源与可持续发展 知2－讲 感悟新知 2 1. 能源问题的现状 全世界的能源消耗正逐年大幅度增长，按照现在的能源消耗速度，煤、石油、天然气等不可再生能源在不久的将来将被消耗殆尽. 2. 能源消耗对环境的影响 (1)热污染，包括城市热岛效应以及地球的温室效应； (2)大气污染，包括酸雨、烟尘等. 知2－讲 感悟新知 3. 可持续发展 (1)所谓可持续发展，就是既要考虑当前发展的需要，又要考虑未来发展的需要，不能以牺牲后人的利益为代价来满足当代人的需求. (2)依靠科技进步改变能源结构、开发和推广清洁的可再生能源、提高能源利用效率、减少环境污染已成为我国实现可持续发展的当务之急. 知2－讲 感悟新知 发散思考 基于你对能源的认识，预测未来的理想能源是哪些能源？说说预测的理由． 发散结果 未来的理想能源可能为太阳能、地热能、风能、潮汐能、核能．太阳能、地热能、风能、潮汐能属于可再生能源，可以源源不断地从自然界中获取．核能虽然是不可再生能源，但发生核聚变的原料氢原子核在海水中大量存在． 感悟新知 知2－练 下列有关能量或能源的说法中，你认为错误的是( ) A. 人类社会面临能量危机，总有一天能量会被消耗殆尽 B. 煤、石油、天然气等的储量有限，人类面临能源危机 C. 很多传统能源已走向枯竭，但我们可以开发新的能源 D. 太阳能、风能、地热能、潮汐能实际上是无限的 例 3 感悟新知 知2－练 解析：煤、石油、天然气等化石能源是不可再生 能源，在地球上的储量也有限，根据当前的开采速度，人类将面临化石能源的危机，B 正确；太阳能、风能、地热能、潮汐能都是可再生能源，这些能源可以源源不断地从自然界中获取，在化石能源走向枯竭时，可以通过开发这些新能源来补充化石能源的不足，C、D 正确；根据能量守恒定律，能量是不会被消耗殆尽的，A 错误. 答案：A 感悟新知 知2－练 3.[邯郸期末] 下列关于能源和能量的说法正确的是( ) A. 石油是清洁能源 B. 只有裂变才能释放出核能 C. 风能是可再生能源 D. 能量是守恒的，我们不需要节约能源 C 20 能源与可持续发展 能源与可持续发展 能量转化的效率 能源问题 可持续发展 课堂小结 $$