苏科版九年级物理下册18.4-18.5 能量转化的基本规律 能源与可持续发展（课件）

18.4-18.5能量转化的基本规律

能源与可持续发展第18章

能源与可持续发展教师xxx苏科版

九年级下册能量转化的基本规律能源与可持续发展0102CONTANTS目录能量转化的基本规律01能量的转移和转化蒸汽机的能量转化过程是什么？煤燃料的化学能转化为水的内能水的内能转化为轮子的机械能火力发电的能量转化过程是什么？煤燃料的化学能转化为水的内能水的内能转化为汽轮机的机械能汽轮机的机械能转化为发电机的电能电动机的能量转化过程是什么？电能转化为机械能思考：能否设计出不需要消耗能量，但能自动运转的机器呢？如图这样一盆水,旁边挂毛巾,毛巾就像抽水机一样源源不断地把水从盆子里抽出来,滴到地上

如图，是不是可以实现把水从低处的水吸到高处？可行滴水实验能否如图所示，用更多的盆和毛巾，把水一级级的向上提？可行不可行能否如图所示，用更多的盆和毛巾，把水一级级的向上提？不可行毛细现象：毛细管插入浸润液体（水）中，管内液面上升，高于管外，毛细管插入不浸润液体（空气）中，管内液体下降，低于管外的现象。不能实现的永动机第一类永动机通过机器的自行转动，实现对外做功。即不消耗任何能量，却能永远运动并对外做功。能量守恒定律科学家经过长时间探索，发现：

任何一种形式的能量在转化为其它形式的能量过程中，其总量保持不变。总量保持不变。解析：1.能量不会凭空产生，也不会凭空消失。2.能量会从一种形式转化为其他形式（能量转化）；

能量会从一个物体转移到其他物体（能量转移）。3.在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。能量守恒定律是19世纪自然科学的三大发现之一能量转移和能量转化的方向性1．能量转移的方向性若把一杯凉水放到温度较高的环境中，水是否会自动变热？把水放到温度较低的环境中，水是否会自动变热？问题分析：放到温度较高的环境中，水吸热，温度升高，内能增加。空气的内能传递给水。将水放到温度较低的环境中，水不会自动变热，水的内能会传给空气。在热传递的过程中，内能总是自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反。如果要使内能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。你见过生活中热量从低温物体转移到高温物体的吗？结论：说明能量的转移是有方向性的。电冰箱制冷要消耗电能2．能量转化的方向性（1）汽车刹车汽车制动时，由于摩擦，动能转化成轮胎、地面和空气的内能。这些消耗的能量不能再自动地被用来驱动汽车。（2）汽车的机械能我们从石油中提炼出汽油，内燃机把能源中储备的化学能转化为汽车的机械能、内能。这些机械能、内能无法再转化回可以被利用的能源（3）火力发电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。结论：说明能量的转化是有方向性的。小结：能量的转化和转移具有方向性，或者说，能量的转化和转移具有不可逆性．人们是在能量的转化和转移的过程中利用能量。能源的利用是有条件的，我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。汽车散失的热不能收集起来能源消耗对环境的影响人类消耗各种能源时给自己带来了便利，也给自己造成了麻烦，不可避免地对环境造成影响,对环境造成了污染。化石能源是现代的主要能源。化石燃料在燃烧利用过程中,产生的各种气体与固体废物和余热对环境造成污染。化石能源通过燃烧转化为内能，相当一部分内能没有被有效利用，从而造成了热污染。汽车尾气造成空气污染和城市热岛效应。1.热岛效应城市里，大量烟尘和废气阻碍了地表热量向外辐射。另外，城市中的建筑物、混凝土和沥青路面，改变了地表的反射率和蓄热能力，使得城市气温比周围农村的高。燃料燃烧产生的大量二氧化碳，大大加剧了地球的温室效应。2.温室效应温室效应会造成全球气候变暖，冰川融化，海平面上升，出现极端高温、干旱、飓风。危害自然生态系统，导致许多生物物种灭绝，也给人类带来直接威胁。燃料燃烧还生成二氧化硫、氮氧化物、粉尘和一氧化碳等有害物质。产生的酸性物质最终会形成酸雨。被酸雨严重腐蚀的汉白玉石柱酸雨对森林的破坏酸雨的形成过程一座1.0×107kW燃煤电厂，每年燃煤约3.5×106t，向大气排放二氧化碳、二氧化硫、微尘及其他致病的有害物质可达1.09×106t.

在消耗各种能源时，对环境造成怎样的破坏呢？用“√”表示大量消耗能源对环境会有明显的破坏，用“×”表示对环境不会造成明显的破坏。想想议议能量的转移和转化能量守恒定律内容地位方向性能量转移和转化的方向性

能源危机课堂小结能源与可持续发展021.白炽灯工作时的能量的转化情况能量转化的效率电能输入内能和光能输出光能内能如图所示，白炽灯正常工作时，电流做功，电能转化为光能和内能。根据能量守恒定律，输出的光能与内能之和应该等于输入的电能，它们之间的关系如图所示.电能2.行驶的小轿车能量的转化情况动能内能和声能对于行驶的小轿车来说，输出的能量与输入的能量之间的关系可以用图来表示.化学能3.能量转换的效率我们让白炽灯工作的目的在于获取光能。如果一只白炽灯只发光，那么它的效率就是100%。100J电能100J光能白炽灯白炽灯100J电能10J光能90J内能事实上，白炽灯发光时总会发热，因此必然有一部分电能转化为内能。通常，一盏额定功率为100W的白炽灯正常工作时，每秒产生的有用能量——光能约为10J，其他的电能都转化为了内能。通常，能量转换装置的效率可用下式计算：

白炽灯工作时的效率

×100％

×100％=10％100J电能10J光能90J内能算一算小轿车工作时的效率

×100％=15％2000J化学能300J动能1700J内能和声能小轿车4.热机的效率对于热机来说，转化为有用功的能量与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%为了提高热机的效率，人们一直在努力地减少热机工作过程中各种能量的损失。由蒸汽机发展为喷气发动机，能源利用效率从6%提高到50%以上。可见，能源利用效率的提高离不开科学技术的进步。能源与可持续发展1．不可再生能源和可再生能源（2）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到。（1）不可再生能源：化石能源、核能等会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充。现在世界能源消耗中90%以上是不可再生能源。2．21世纪的能源趋势（1）我国的能源可开采量和消耗与世界的比较可开采量能源消耗3.可持续发展的战略（1）按现在的能源消耗，世界上的石油、天然气和煤等生物化石能源将在几十年至200年内逐渐耗尽。同时大量消耗常规能源带来了环境问题（2）能源与可持续发展策略①提高能源的利用率，减少在能源使用中对环境的破坏。②发展新的理想能源4．未来理想能源（1）未来理想能源须满足的条件：可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向（2）我国各种新能源的开发和利用：秦山核电站太阳能发电站风力发电羊八井地热电站南海可燃冰开采氢能的利用1．（2020秋•青岛期中）节约能源，人人有责。不提倡的做法是（）A．用节能灯代替白炽灯照明

B．私家车代替公交车出行

C．离开教室，人走灯灭

D．夏天空调温度调得不要太低B2．（2020•枣庄）能源和环境是人类生存的基本条件，下列叙述正确的是（）A．煤、石油和天然气都属于可再生能源

B．电池在生产生活中应用广泛

C．就地焚烧废弃塑料，减少“白色污染”

D．禁止使用化石燃料，防止形成酸雨B3．（2020•福建）我国城乡建设和管理越来越注重环保，以下做法符合环保要求的是（）A．废旧电池随意丢弃

B．减少城市绿地和湖泊的面积

C．工业废水直接排放到江河中

D．使用太阳能、风能等清洁能源D4．（2020•鞍山）能源科技的发展促进了人类文明的进步，下列有关能源的说法正确的是（）A．核电站中的反应堆是利用核裂变发电的

B．太阳能、风能、天然气都是可再生能源

C．电能是广泛使用的一次能源

D．因为能量转化服从能量守恒定律，所以能源是取之不尽、用之不竭的A5．（2020•长沙二模）关于能源和可持续发展，下列说法正确的是（）A．风能、太阳能、核能都是可再生能源

B．太阳能电池将太阳能直接转化为化学能

C．我国已建成的核电站是利用核聚变来发电的

D．能量转移和转化是有方向性的，所以我们必须节约能源D6．（2020•德州）2020年6月13日，空军大型运输机运﹣20，搭载105名参加红场阅兵的三军仪仗队队员，首次跨洲际飞行抵达莫斯科国际机场。下列有关运输机说法正确的是（）A．运输机使用的燃油属于可再生能源

B．运输机在减速