一、 能源利用与社会发展（培优教学课件）物理新教材苏科版九年级下册

该初中物理课件围绕“能源利用与社会发展”，系统梳理能源利用历史（火、化石能源、电能、核能）及分类（可再生/不可再生、清洁能源/非清洁能源），通过“想一想”环节回顾能量形式，衔接旧知与新知，构建历史脉络与分类逻辑的学习支架。 其亮点在于融合科学态度与责任（强调环保及可持续发展）、科学思维（多角度分类训练），含《人类利用能源的进化史》等视频及中国风电数据、神舟飞船案例。采用例题解析、实践练习等方法，助学生提升应用能力，为教师提供结构化教学资源，提高教学效率。

江苏凤凰科学技术出版社 九年级物理 下册 义务教育教科书 第十八章 能源与可持续发展 从钻木取火到化石能源的利用，再到新能源开发， 能源的更迭推动着时代的进步。 伴随着蒸汽机、内燃机、电动机等的使用， 人类社会发生了日新月异的变化。 但大量非清洁能源的使用，也引发了严重的大气污染、水污染...... 节约能源、保护环境、呵护地球， 人类才能走上可持续发展的道路! 一、能源利用与社会发展 导入新课 第一节 能源利用与社会发展 你学过的能量中有哪些形式？ 机械能 内能 电能 化学能 …… 能量的形式 想一想 导入新课 第一节 能源利用与社会发展 生产和生活中利用的这些能量，是通过不同的能源提供的。 凡是能够提供能量的物质或物质运动都可以称为能源。 今天我们一起了解能源的利用历史和社会发展。 金属的冶炼、机器的运转、汽车和火车等交通工具的行驶需要能量，生活中烧饭、取暖、照明等也需要能量。 1. 初步了解人类发现、开发和利用能源的历史，知道能源与人类生存和社会发展的关系。 2. 能从不同角度对能源进行分类。 学习目标 第一节 能源利用与社会发展 重点与难点 教学重点： 1. 人类发现、开发和利用能源的历史，知道能源与人类生存和社会发展的关系。 2. 从不同角度对能源进行分类。 教学难点： 从不同角度对能源进行分类。 第一节 能源利用与社会发展 学习内容 1. 能源利用的历史 2. 能源的分类 3. 课堂总结 4. 实践与练习 5. 综合提升训练 第一节 能源利用与社会发展 一、能源利用的历史 第一节 能源利用与社会发展 一、能源利用的历史 1. 火的利用 （1）早在四五十万年前，人类学会了用火，在掌握了人工取火的方法之后，人类就开始了开发、利用能源的进程。 恩格斯曾说过：“摩擦生火第一次使人支配了一种自然力，从而最终把人和动物分开”。 钻木取火 人类从利用自然火到人工取火的转变，导致了以柴薪作为主要能源的时代的到来。 机械能 内能 （2）摩擦生火的能量转化： 一、能源利用的历史 2. 化石能源的利用 （1）化石能源 煤、石油、天然气是当今人类利用的主要能源，是千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的，被称为化石能源。 一、能源利用的历史 （2）蒸汽机 1814年，英国人史蒂芬孙把瓦特的蒸汽机装在火车上，实验成功，尽管蒸汽机的体积庞大、效率很低，但是热蒸汽提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。 蒸汽机的出现引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初，它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。 蒸汽机的能量转化： 化学能 煤炭 内能 水蒸气 机械能 推动机器 一、能源利用的历史 使用化石能源的一些交通工具：轮船、飞机、汽车等。 （3）化石能源是当今世界的主体能源 一、能源利用的历史 3. 电能的利用 18世纪末，意大利物理学家伏打发明了电池，实现了化学能向电能的转化。 1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，实现了电能向机械能的转化。 1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，随后人们发明了发电机，实现了机械能向电能的转化。 （1）电能的发展历程 一、能源利用的历史 （2）电能的来源 日常生活中使用的电主要来自其他形式能量的转换，包括水能（水力发电）、内能（火力发电）、风能（风力发电）、化学能（电池）及光能（光电池、太阳能电池等）、原子能（原子能发电）等。 火力发电 化学能（煤） 内能（水蒸汽） 电能 一、能源利用的历史 水能 电能 转化 水力发电 水力发电的基本原理是利用水位落差 ，配合水轮发电机产生电力，也就是利用水的势能转为水轮的机械能，再以机械能推动发电机，而得到电力。 一、能源利用的历史 风能 转化 风力发电 电能 风力发电是把风的动能转化为电能。风能是一种清洁无公害的可再生能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等。 利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。 一、能源利用的历史 为什么我们要使用电能，不直接使用化石能源呢？ ①电能便于输送。 （3）电能的使用 想一想 一、能源利用的历史 电灯 电能通过用电器可以比较方便地转化为光能、内能、机械能、化学能等其他形式的能量，为人类所用。 ②电能便于利用 电能 机械能 化学能 内能 内能光能 一、能源利用的历史 4. 核能的发现 （1）核能 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，原子核内蕴含的这种能量叫作核能。 对于相等质量的核燃料和煤炭来说，核燃料放出的能量比煤炭燃烧放出的能量大得多。从此人类进入了开发和利用核能的新纪元。 一、能源利用的历史 （2）核电站 如图所示，是我国首个自行设计、建造和运营管理的核电站——秦山核电站。 核电站工作时，把核能转化为电能。 一、能源利用的历史 5. 总结——人类利用能源的历程 钻木取火 火的利用 化石能源 电能 蒸汽机的应用 电能支撑的城市 “华龙一号” 核电站 核能 一、能源利用的历史 视频欣赏——《人类利用能源的进化史》 一、能源利用的历史 【例题1】下列说法正确的是（ ） A. 以柴薪为主要能源引发了工业革命 B. 内燃机的出现使人类结束了茹毛饮血的原始生活 C. 人们应致力于开发太阳能、核能等 D. 火的发现和利用成为工业革命的动力基础 C 【解析】蒸汽机的发明引发了资本主义国家的第一次工业革命，火的发现和利用使人类结束了茹毛饮血的原始生活，所以ABD均错。 核能、太阳能属于新能源，目前人们正在大力开发；C正确。 故选C。 二、可再生能源和 不可再生能源 第一节 能源利用与社会发展 二、可再生能源和不可再生能源 能源的种类繁多，为了便于认识和研究，人们从不同角度对能源进行了分类. 1. 可再生能源和不可再生能源 地球上可开发利用的能源种类有很多。有些能源如煤、石油、天然气等，要经过数百万年才能形成，使用后逐渐减少，短期内无法恢复，这种能源称为不可再生能源。 （1）不可再生能源 二、可再生能源和不可再生能源 有些能源如太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等，它们可以从自然界中源源不断地获得，这些能源称为可再生能源。 （2）可再生能源 2. 清洁能源与非清洁能源 有些能源如太阳能、氢能等，在使用时不产生或很少产生污染物（如硫氧化物、氨氧化物等大气污染物），对生态环境无污染或污染程度低，这些能源称为清洁能源；反之则称为非清洁能源。 二、可再生能源和不可再生能源 太阳能 氢能 随着科技的发展和环境问题的日益严峻，人类越来越重视清洁能源的开发与利用。这对于满足社会发展需求和减少环境污染，促进人类社会可持续发展具有非常重要的意义。 二、可再生能源和不可再生能源 视频欣赏——《可再生能源》 二、可再生能源和不可再生能源 风能取之不尽、用之不竭，是应用非常广泛的一种清洁能源。我国风能资源丰富，到2021年底，全国风力发电装机容量已超过3×108kW，约占全国发电装机容量的13%，仅次于火电和水电。 内蒙古、河北和新疆等地由于特殊的地理环境而具有丰富的风能资源，已成为我国风力发电装机的主要省区。截至2021年，我国有12个省区风力发电装机容量超过1×107kW，其中内蒙古风力发电装机容量达4×107kW，名列全国第一。 为了充分利用海上丰富的风力资源，减少陆上风力发电场对陆地生态环境的影响，扩大开发规模并降低成本，风力发电逐步向海上转移，我国东南沿海地区将加快海上风力发电项目的建设。 【例题2】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__________。 煤和石油 【解析】煤、石油、天然气等化石能源都是在亿万年前，动、植物由于地质变迁，沧海桑田，被深埋地下，经过细菌作用、温度、压力等影响形成的，如有的煤里可以看到明显的树干痕迹。化石能源开采消耗以后，短期内无法形成，属于不可再生能源； 风能、太阳能可从自然界源源不断地获得，属于可再生能源。风能、太阳能对环境无污染或污染很小，属于清洁能源；而煤、石油对环境污染较大，属于非清洁能源。 风能和太阳能 二、可再生能源和不可再生能源 【解析】核能在自然界中的储量有限，会越用越少，不可能在短时间内补充，是不可再生能源；太阳能、风能、水能可以源源不断的得到，是可再生能源；所以利用不可再生能源发电的是核电站。故选A。 【例题3】下列发电站发电过程中，利用不可再生能源发电的是（　　） A．核电站 B．风力发电站 C．水力发电站 D．太阳能发电站 A 二、可再生能源和不可再生能源 A B C D 三、课堂总结 第一节 能源利用与社会发展 课堂总结 能源的利用 ①火的利用 ②化石能源的利用 ③电能的利用 ④核能的利用 按能源的 性质分 可再生能源 不可再生能源 清洁能源 非清洁能源 能源的分类 按对环境 污染情况分 能源利用 与社会发展 四、实践与练习 第一节 能源利用与社会发展 实践与练习 【解析】日常生活中所消耗的能源：煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、核能等。 属于可再生能源的有：水能、风能、太阳能等； 属于不可再生能源的有：煤炭、石油、天然气、核能等。 1. 请列举日常生活中所消耗的能源，并指出哪些是可再生能源，哪些是不可再生能源。 实践与练习 【解析】人类历史上不断进行着能量转化技术的进步，就是所谓的能源革命，能源革命导致了人类文明的跃进。蒸汽机的发明是人类利用能源的新里程碑，人类从此逐步以机械动力代替人力和畜力，主要能源从柴薪转向煤炭。 电能的利用是人类进入现代文明社会的标志，现代社会离不开各种各样的用电器，这些用电器可以很方便的将电能转化为人类所需要的其他各种形式的能，并且电能便于输送和转化。 2. 蒸汽机的发明对人类利用能源有什么意义?电能的广泛使用对人类利用能源有什么意义? 实践与练习 3. 观察图，在查阅相关资料的基础上，描述可再生能源发电的发展趋势，并简要分析原因。 实践与练习 【解析】由图（a）可知，从2017年到2021年全球可再生能源发电量是逐年提高的。 由图（b）可知，从2010年到2020年，可再生能源的发电量在全球发电量的占比是逐年提高的；煤的发电量在全球发电量的占比是逐年降低的。 实践与练习 简要分析原因 （1）环保需求：化石能源大量排放温室气体，加剧气候变化。可再生能源（太阳能、风能等）几乎零排放，符合全球减排目标。 （2）资源可持续：化石能源储量有限且不可再生，而可再生能源（如光、风）近乎无限，可长期稳定供给。 （3）技术进步：光伏发电效率提升、储能技术突破等降低了成本，使可再生能源竞争力增强。 （4）经济可行：规模化生产使可再生能源单位成本低于化石能源，长期经济效益显著。 （5）政策支持：各国通过补贴、碳税等政策，及《巴黎协定》等国际协议推动能源转型，加速可再生能源部署。 综上，环保压力、资源可持续性、技术成熟、经济性与政策导向共同驱动可再生能源成为未来趋势。 六、综合提升训练 第一节 能源利用与社会发展 综合提升训练 【解析】可再生能源是指可以在自然界里源源不断地得到的能源，如水能、风能、生物质能。不可再生能源：越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充的能源，如化石能源、核能等。故选B。 1. 以下能源中都属于可再生能源的是（ ） A．石油、水能 B．水能、太阳能 C．天然气、风能 D．煤、生物质能 B 2. 2024年3月2日，神舟十七号航天员出舱修复受损的太阳翼，使其将太阳能转化为电能的功能恢复正常，如图所示，太阳能、太阳翼分别属于（ ） A．可再生能源、电源 B．可再生能源、用电器 C．不可再生能源、电源 D．不可再生能源、用电器 【解析】太阳能能源源不断获得，是可再生能源；太阳翼为电路提供电能，在电路中属于电源。 故选A。 综合提升训练 A 【解析】风能属于可再生的清洁能源，故BCD错误，A正确。 故选A。 综合提升训练 3. 生活中常见的风能属于（　　） A．可再生的清洁能源 B．可再生的非清洁能源 C．不可再生的清洁能源 D．不可再生的非清洁能源 A 4．《江苏省推动氢能产业高质量发展行动方案（2025—2030年）》明确重点发展可再生能源制氢。下列属于可再生能源的是（ ） A．风能 B．石油 C．天然气 D．核燃料 A 综合提升训练 【解析】A．风能可以自然循环再生，属于可再生能源，故A符合题意； B．石油是化石燃料，形成需漫长地质时期，不可再生，故B不符合题意； C．天然气与石油类似，是化石燃料的一种，属于不可再生能源，故C不符合题意； D．核燃料（如铀）是矿物资源，储量有限，且开采后无法快速再生，属于非可再生能源。故D不符合题意。故选A。 综合提升训练 5．如图所示的“风光互补”路灯，其太阳能电池板和风力发电机产生的电能，输送至蓄电池储存起来，供路灯照明使用； （1）工作时，风力发电机将______能转化成电能，太阳能电池板将______能转化成电能，风能和太阳能是__________ （选填“可再生”“不可再生”）； （2）蓄电池储存的电能为4.8kW·h，若全部用于路灯供电，可供额定功率为80W的路灯正常发光____h。 风 太阳 可再生 60 综合提升训练 【解析】（1）工作时，风力发电机，消耗了风能，获得电能，故是将风能转化为电能。 太阳能电池板是利用太阳能工作的，故将太阳能转化为电能。 风能和太阳能可以从自然界源源不断获取，是可再生能源。 （2）4.8kW·h电能供额定功率为80W的路灯正常发光时间为 综合提升训练 6. 2024年4月25 日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，叶光富、李聪、李广苏3名航天员顺利进入太空。4月26日3时32分，神舟十八号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，两个乘组航天员会师太空。 （1）收看到的电视画面是通过_________（选填“超声波” 或“电磁波”）传递信息的；如图为对接后运行的情景，空间站巨大的“翅膀”—太阳翼是我国空间站的“能量源泉”，能将太阳能转换为空间站所需的电能，太阳能是_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源； （2）在火箭发射加速升空过程中，飞船的动能将_________ （选填“变大”、 “变小”或“不变”，下同），重力势能_________ ，机械能_________ 。 电磁波 可再生 变大 变大 变大 【解析】电磁波可以传递信息，而且可以在真空中传播，收看到的电视画面是通过电磁波传递信息的。 太阳能可以从自然界中源源不断地获得，是可再生能源。 在火箭发射加速升空过程中，飞船的质量不变，速度增大，它的动能将变大，它的高度增大，重力势能变大，所以它的机械能也变大。 综合提升训练 Lavf58.45.100 Lavf58.45.100 $