第04讲 能源与可持续发展（同步课件）-【上好课】高二物理同步精品课堂（人教版2019必修第三册）

§4 能源与可持续发展 人教版(2019)必修 第三册 第十二章 电能 能量守恒定律 贰 能量转移或转化的方向性 叁 能源的分类与应用 肆 能源与社会发展 目 录 壹 新课引入 必修三 伍 课堂练习 新课引入 壹 复习与回顾： 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，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。这个规律叫作能量守恒定律。 思考与讨论： 我们知道，内能可以转化成电能，电能可以转化成光能、内能或机械能……既然能量是守恒的，不会凭空消失，为什么我们还要节约能源呢？ 能量转移或转化的方向性 贰 思考与讨论： 煮好的热鸡蛋放到冷水中，过一会，鸡蛋的温度降低，水的温度升高，最后二者温度相同。是否可以发生这样的现象：原来温度相同的鸡蛋和水，过一会水的温度自发地降低，而鸡蛋的温度上升？ 1、这一现象不违背能量守恒定律 2、能量转化的不可逆性：科学家对有关自然现象和经验事实进行大量研究后发现:一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。 3、能量耗散：能量的数量是守恒的，但是能量可利用的品质降低了。 能量的耗散从能量转化的角度反映出自然中与热现象有关的宏观过程具有方向性。 能源的分类与应用 叁 1、煤炭、石油、天然气等化石能源,短期内无法恢复的能源,称为不可再生能源。 2、水能、风能、潮汐能等能源,归根结底来源于太阳能,这些能源在自然界可以再生,称为可再生能源。 3、我国的能源开发成就 （1）太阳能发电：我国是最大的光伏制造国。发电容量4.158×107kW。 3、我国的能源开发成就 （2）水力发电：装机容量约占全球水电装机总量1/4，居全球第一。 3、我国的能源开发成就 （3）风能发电：装机容量居全球第一。 3、我国的能源开发成就 （4）核能发电：自主知识产权的华龙一号。 能源与社会发展 肆 1.能源利用的三个时期是柴薪时期、煤炭时期、石油时期。 2.煤炭和石油的燃烧对环境的危害: (1)燃烧时增加了大气中二氧化碳的含量,加剧了温室效应。 (2)因煤炭和石油中含有硫,燃烧时形成二氧化硫等物质使雨水的酸度升高,形成“酸雨”。 (3)内燃机工作时的高温使空气和燃料中的多种物质发生化学反应,产生氮的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,产生二次污染物质——光化学烟雾。 3.能源的开发与环境的关系: (1)人类的生存与发展需要能源,能源的开发与使用又会对环境造成影响。 (2)一方面要大力提倡节能,另一方面要发展可再生能源以及天然气、清洁煤和核能等在生产及消费过程中对生态环境的污染程度低的清洁能源。 课堂练习 伍 1．关于能源与可持续发展，下列说法正确的是（　　） A．苹果从树上落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了 B．大量使用煤炭和石油作燃料符合“低碳生活”理念 C．太阳能电池充电时，将太阳能全部转化为内能 D．在火力发电中，燃气的内能不可能全部转化为电能 D 【答案】D 【详解】A．苹果在运动和碰撞中机械能转化为了苹果本身及周围物体的内能，能量并没有消失，故A错误； B．大量使用煤炭和石油作燃料会增加空气中二氧化碳的含量，不符合“低碳生活”理念，故B错误； C．太阳能电池充电时，消耗太阳能，产生电能，是将太阳能转化为电能的装置，故C错误； D．根据能量转化的方向性可知，在火力发电中，燃气的内能不可能全部转化为电能，故D正确。故选D。 2．下列关于能源的说法正确的是（　　） A．太阳能是地球上最主要的能量源泉 B．珠江的水能是用之不尽的 C．天然气是可再生能源 D．基本粒子的运动规律不遵守能量守恒定律 A 【答案】A 【详解】A．太阳能是地球上最主要的能量源泉，故A正确； B．珠江的水能不是用之不尽的，故B错误； C．天然气是不可再生能源，故C错误； D．基本粒子的运动规律遵守能量守恒定律，故D错误。故选A。 3．2022年12月20日，金沙江白鹤滩水电站全部机组投产发电，这标志着我国在长江上全面建成世界最大“清洁能源走廊”，水电站安装16台中国自主研制、全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组，总装机容量1600万千瓦，每年平均发电量约624.43亿千瓦·时。下列说法正确的是（　　） A．千瓦是能量单位 B．水电站是利用水能的重要形式，水能是可再生能源 C．风能、太阳能、地热能等均属于不可再生能源 D．水能是可再生能源，所以可制造一台利用水能的机器，效率可达100% B 【答案】B 【详解】A．千瓦是功率单位，故A错误； B．水能是可再生能源，水电站是利用水能的重要形式，故B正确； C．风能、太阳能、地热能可以在自然界源源不断地得到，属于可再生能源，故C错误； D．虽然水能是可再生能源，但不论科技如何发展，利用水能的机器，效率不可能达到100%，故D错误。故选B。 4．辽宁清原抽水蓄能电站是东北地区规模最大的抽水蓄能电站。近日，电站所有机组转子全部吊装完成，投产运行进入倒计时阶段。抽水蓄能电站在电力负荷低谷时将水抽至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电。以下说法正确的是（    ） A．水能是不可再生能源 B．电站蓄能时增加了能量 C．电站发电时水的机械能转化为电能 D．蓄能电站的工作说明自然现象都是可逆的 C 【答案】C 【详解】A．水能是可再生能源，选项A错误； B．电站蓄能是把电能转化为机械能，总能量不会增加，选项B错误； C．发电过程是把机械能转化为电能，选项C正确； D．一些物理过程可能是可逆的，但许多自然现象却是不可逆的，选项D错误。故选C。 5．由于4月梅州连日强降雨，蕉岭县长潭水库泄洪闸孔全开泄洪。如图所示，已知泄洪流量为，水位落差100m，水的密度为 泄洪时，水流的重力势能有25%转化为电能，取 ，按照以上数据估算发电站的发电功率是（　　） A． B． C． D． A 【答案】A 【详解】由题意可知t时间内流水的体积发电功率为代入数据可得故选A。 谢谢观看 $$