12.4 能源与可持续发展 课件-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理课件围绕能量守恒定律、能量转化方向性及能源分类与可持续发展展开，以“我们身边的能源之旅”生活场景导入，从清晨光能到课堂电能的实例引出能量转化，衔接能量守恒定律及方向性，构建连贯的学习支架。 其亮点在于通过生活化情境培养学生能量观念，结合科学态度与责任探讨能源环境问题，以能量守恒应用步骤训练科学思维，能源分类表格助力模型建构。随堂练习如太阳能飞机例题强化理解，小结结构化呈现核心内容，既帮助学生联系实际建立物理观念，也为教师提供清晰教学框架提升效率。

能源与可持续发展 人教版高中物理必修第三册 · 第12章第4节 1.7.2013 同学们好！欢迎来到今天的物理课堂。在开始新课之前，我想请大家思考一个问题：从早晨起床到现在，我们都使用了哪些能源？是的，我们的生活无时无刻不依赖着能源。今天，就让我们一起走进《能源与可持续发展》的世界，探索能源的奥秘，思考人类未来的能源之路。 ‹#› 我们身边的能源之旅 清晨唤醒 · 光能 按下开关，电流点亮灯光，驱走黑暗。 早餐时刻 · 热能 电饭煲高效运转，将电能转化为热能，为我们烹煮出热气腾腾的营养早餐。 上学路上 · 动能 汽车穿梭在城市街巷，燃油燃烧释放化学能，转化为前行的动力，稳稳连接着温馨的家与求知的校园。 课堂时光 · 电能 电脑与投影设备有序运行，源源不断的电力支持着课件展示与知识讲解，让智慧的光芒在教室里尽情闪耀。 深度思考 溯源：能源从何而来？ 存量：它们会耗尽吗？ 影响：代价是什么？ 1.7.2013 从清晨的第一缕灯光，到餐桌上的热饭，再到我们乘坐的交通工具和教室里的电子设备，能源无处不在。它已经深度融入了我们的生活。但这些能源究竟从何而来？它们是无限的吗？我们对能源的依赖，又给地球带来了怎样的影响？带着这些问题，让我们正式开始今天的探索。 ‹#› 一.能量转移或转化 风能转化为电能 重力势能转化为电能 太阳能转化为电能 光能转化为化学能 ：能量的形式没改变 ：能量的形式发生变化 能量转移 能量转化 能量变化 1.在一定条件下，能量之间可以互相转化。 指出下列现象中能量的转化或转移情况： （1）人在跑步时，身体发热（ 　　　　　　　　　） （2）风吹动帆船前进（ 　　　　　　　　　　　　） （3）放在火炉旁的冷水变热（ 　　　　　　　　　） （4）电流通过灯泡，灯泡发光（ 　　　　　　　　） 化学能转化为内能 风的机械能转移到帆船上 内能由火炉转移给水 电能转化为光能 1.内容： 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另一种形式，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。 2.意义： 能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃。它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。 二.能量守恒定律 3.能量守恒的两种表达 (1)某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等。 (2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。 4.应用能量转化与守恒定律解题的步骤 (1)首先分析研究对象的受力情况、做功情况、能量的转化方向及初、末状态能量的具体形式。 (2)分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式。 (3)依据ΔE减＝ΔE增列式求解。 三、能量转移或转化的方向性 把刚煮好的热鸡蛋放在冷水中，过一会，鸡蛋的温度降低，水的温度升高，最后水和鸡蛋的温度相同。是否可能发生这样的现象：原来温度相同的水和鸡蛋，过一会儿水的温度自发地降低，而鸡蛋的温度上升？ 1.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，即一切与热现象有关的宏观过程都有方向性。 （2）能量的转化具有方向性:如机械能可以自发地完全转化为内能，但内能不能自发地且不能完全转化为机械能。 （1）能量的转移具有方向性:如热量可以自发地从高温物体传给低温物体，但不能自发地从低温物体传给高温物体。 2.能量耗散 在大多数情况下，各种形式的能量最终会转化为内能，但这些内能却很难被人类回收利用，这种现象叫做能量耗散。 3.节约能源 能量的耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的能源变成不便于利用的能源。 四、能源的分类与应用 分类方法 分类名称 特点 举例 按转换特点分 一次能源 自然形成，未经加工 太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能 二次能源 由一次能源经加工转换而成 焦炭、木炭、蒸汽、液化气、酒精、汽油、电能 按利用技术分 常规能源 已大规模正常使用 煤、石油、天然气、水能 新能源 正在开发，或有新的利用方式 太阳能、核能、地热能、海洋能、沼气、风能 按可否再生分 可再生能源 可循环使用 水能、风能、生物质能、地热能 不可再生能源 短期内无法转换获得 煤、石油、天然气、核燃料 按对环境污染情况分 清洁能源 对环境基本上没有污染 太阳能、海洋能、风能、水能 污染能源 会严重污染环境 化石燃料(煤、石油、天然气) 五、能源与社会发展 人类利用能源大致经历了三个时期，即柴薪时期，煤炭时期，石油时期。 人类对能源的利用带来的环境问题： 温室效应、酸雨、光化学烟雾。 1. 据报道，2011年5月13日，世界上最大的太阳能飞机首次实现跨国飞行，它长达63.4m的机翼上覆盖着太阳能电池板．下列说法正确的是（　　） A．太阳能可以转化为电能 B．太阳能不可以转化为电能 C．太阳能的利用，说明能量可以消灭 D．太阳能的利用，说明能量可以创生 A 随堂练习： 2.下列说法中正确的是（　　） A．能源开发和利用的过程是内能转化成机械能的过程 B．在能源的利用过程中，能量可利用的品质不会降低 C．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了 D．能源的利用受方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的 D 3.关于能量和能源，下列说法正确的是（　　） A．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造 B．在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源 C．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性 D．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质提升了 C 课堂小结 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另一种形式，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。 一、能量守恒定律： 二、能量转移或转化的方向性 1.能量的耗散。 2.节约能源。 三、能源与社会发展 感谢观看 共建清洁、绿色、可持续的世界 1.7.2013 今天的课程到此结束。能源问题是一个复杂而严峻的全球性挑战，但同时也孕育着巨大的机遇。希望今天的课程能激发大家对能源问题的兴趣，未来能用你们的智慧和双手，为建设一个更加清洁、绿色、可持续的世界贡献力量。谢谢大家！ ‹#› $