九年级物理下册 第18章《能源与可持续发展》学案 苏科版

1、能源利用与社会发展【观察思考】一、能源利用的历史1、火的利用 年前2、化石能源的利用利用煤炭的 机： 多年前;利用石油的 机蒸汽机是把 转化为 的装置。3、电能的利用 世纪以来 发现了电磁感应现象，促进了 的发明，由此带来了一系列的发明： ；发电机是把 转化为 的装置;电动机是把 转化为 的装置。4、核能的发现 世纪初:某些原子 发生变化时，会释放出 。二、能源的分类1、可再生能源： 不可再生能源： 2、常规能源： 新能源： 3、清洁能源： 非清洁能源： 18.2核能一、核能1、原子核内部的各个粒子间还存在强大的吸引力 。2、获取核能的途径： 、 二、核裂变（一）核裂变和链式反应 （二）核能的

2、利用1、不加控制 ;加以控制 2、核电站的能量转换a.核反应堆: 转化为 ; b.热交换器: 的转移;c.汽轮机: 转化为 ;d.发电机: 转化为 ;（三）核能的优点1、消耗 的核燃料，就可以产生 的电能。2、核电站 （排放/不排放）烟尘和二氧化碳、二氧化硫等有害气体，对环境的 比火力发电站小得多。3、从长远看，核能发电成本 火力发电。（四）核能的弊端：核废料会产生 污染。三、核聚变1、氢元素的两种原子核氘核与氚核在超高温、 超高压下聚变成氦核，该过程会释放出中子和巨大能量，称为核聚变。2、太阳的能量来自核 。18.3太阳能一、太阳能的优点1、太阳能十分巨大太阳深处的极高温度是 。据粗略估计，

3、太阳向地球表面辐射的功率为1.71017w，每 向地球辐射的能量相当于地球所有化石能量的总和。2、太阳能供应时间长久 太阳像现在这样不停地向外辐射能量，还可以维持 年以上，对于人类来说，太阳能可以说是一种取之不尽，用之不竭的永久性能源。3、太阳能分布广阔，获取方便 只要太阳能照到的地方，就有太阳能，不用专门去寻找；只要用设备接收就行了，不需要挖掘开采。4、使用太阳能安全、不污染环境 太阳能是最干净的能源，开发、利用太阳能不会给我们带来 二、太阳能的转化1、风能：地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，在水平方向高压

4、空气向低压地区流动，即形成风。2、生物质能：就是太阳能以 能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的 作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料。 当前生物能源的主要形式有四种：沼气、生物制氢、生物柴油和燃料乙醇。3、化石能源：化石能源也来自生物质能，即化石能源间接来自 能。4、水能 水能是一种 （可再生/不可再生）能源，水能或称为水力发电，是运用水的势能和动能转换成 能来发电的方式。 水循环的根本动力来自 。（三）来自太阳之外的能源1、潮汐能：因 引力的变化引起潮汐现象，潮汐导致海水平面周期性地升降，因海水涨落及潮水流动所产生的能量称为潮汐能。2、地

5、热能：这种能量来自 内部的熔岩，是引致火山爆发及地震的能量。3、核能：来自 的核燃料。小结：地球上除 、 和 以外的所有能源几乎都来自于太阳。三、广泛利用太阳能的困难太阳能的转换设备造价 ，受 影响较大，转换效率 。【太阳能热水器】1、集热管内部为黑色，是因为 ；2、集热管两层玻璃之间抽成真空，是因为 ；3、集热管之间的间隙，是为了 风对装置的稳定和安全的影响。4、由于有间隙，太阳光一部分射在集热管上，另一部分在两管之间。漫反射板能将两管之间的阳光 到集热管上， 热效率。 5、反射板通常做成波浪形，这就相当于许多 镜，这种镜子对光有 作用，集热管相当于放在 上，将更多的太阳能转化为 能。6、集

6、热管内水温升高后，由于密度变 （大/小）而 （上浮/下沉），水箱中的冷水密度较 而 ，以此不断循环达到加热整箱水的目的。7、集热管内水温升高，内能 ，这是通过 的方式实现的。8、水箱保温层所用材料应具备导热性 、密度 的特性。9、光亮如镜的内胆可以 （增大/减少）热传递的发生，增加保温性能。10、水箱内水温升高时，箱内气压 ，排气口会 （进气/排气）；水箱放水时，排气口会 （进气/排气）。若排气口堵塞，可能造成的后果是 。18.4能量转化的基本规律一、能量守恒定律1、我们是在能量的 和 中使用能量的。 燃料燃烧: 转化为 ; 汽轮机: 转化为 ; 发电机: 转化为 ; 电灯: 转化为 ;乙2、

7、滴水实验甲甲图a中水沿毛巾滴下，是水的 转化为 。若图b能实现，水的重力势能 ，动能 ，凭空增加的能量来自哪儿呢？乙图a中的水 滴下，b中的水 滴下。实验说明水 （能/不能）不消耗任何能量，自发地从低处流向高处。3、“永动机”所谓“永动机”是指没有任何消耗，却能永远地运动并对外做功的设备。大量事实说明“永动机”是 实现的。4、能量的转化和守恒定律能量既不会凭空 ，也不会凭空 ，它只会从一种形式 为另一种形式，或者从一个物体 到另一个物体，而在转化或转移的过程中，其总量 。自然界的一起变化过程，小到原子世界，大到宇宙天体，只要有能的变化，都无一例外地严格遵循能量的转化和守恒定律。能量的转化和守恒定律是19实际自然科学三大发现之一（细胞学说，生物进化论）。二、能量转移和转化的方向性1、能量的转化和转移也是有 的。2、由于我们是在能量的转化或转移过程中利用能量的，而在这个过程中，总会有一部分能量转化成 散失在周围环境中，这些能量虽然还在自然界中，但却 自动转化为其他形式的能量，因而很难或无法再利用。也就是说，经转化后，可利用的能量只会 ，因此节能和如何有效地利用能源是当前重要的课题。18.5能源与可持续发展一、能量转化与效率1、灯泡将 转化为 ；汽车将 转化为 ；2、能量转化装置的效率 公式： 3、热机效率 公式： 提高热