全优粤教版物理必修2课件2019 1 16课件第4章 第8节

1、物理必修2配粤教版第八节能源的利用与开发物理必修2配粤教版1关于功率，下列说法中正确的是(A功率大的物体一定做功多B做功少的物体功率一定小C单位时间内做功越多，其功率越大)D由PFv可知，机车运动速度越大，其功率一定越大【答案】C物理必修2配粤教版【解析】由功率的定义式 PW可以判断出 A、B 均错，Ct正确；由 PFv 可以看出，机车的速度大时，其功率(F 与 v的乘积)不一定大，故 D 错物理必修2配粤教版2(多选)机器的功率是1 250 W，这句话的意义是(A. 机器能做功1 250 JB. 机器每秒钟能做功1 250 JC. 机器做1 250 J的功所需时间是1 s D以上理解都不对【

2、答案】BC)【解析】功率是功与时间的比值，功率为1250W，表明机器每秒钟做的功为1 250 J，故A错，B、C正确物理必修2配粤教版3(多选)一汽车在水平公路上行驶，设汽车在行驶过程中所受阻力不变，汽车的发动机始终以额定功率输出关于牵引力和汽车速度的下列说法中正确的是()A. 汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大B. 汽车加速行驶时，牵引力增大，速度增大C汽车加速行驶时，牵引力减小，速度增大D当牵引力等于阻力时，速度达到最大值【答案】CD物理必修2配粤教版4将一质量为m的物体从离地面高h处，以速度v0水平抛出，求物体从抛出到落地过程中重力的功率和在物体刚要落地时重力的功率(不计空气阻力)1g

3、h 【答案】mg mg2gh2物理必修2配粤教版【解析】平抛运动过程中重力做的功为 Wmgh，2h平抛运动的时间 tg ，从抛出到落地过程中重力的(平均)功率为W mgh 1P mg2gh. t 2h g物体刚要落地时竖直分速度为 vygt2gh.刚要落地时重力的功率为 Pmgvymg2gh.物理必修2配粤教版一、能源及其分类1. 概念：在一定条件下能够提供可利用源，都可以称为能源2. 分类(1)从人类开发能源的历史划分能量的物质资煤石油天然气等常规能源：、新能源： 太阳能、 核能等物理必修2配粤教版(2)从使用分类一次能源：未经人类加工转换的能源，如煤石油、 天然气、 水 能、风能、生物能、

4、海洋能等二次能源：从一次能源直接或间接转化而来的能源如： 电能 、氢能、焦炭(3)从能否再生分类可再生能源： 太阳能 、风能等不可再生能源： 煤、石油等物理必修2配粤教版(4)从对环境的影响分类清洁能源(也称“绿色环保”能源)：太阳能风能、等煤石油非清洁能源：、天然气等另外人类正在开发和利用的能源还有水能、风能、地热能、波浪能等物理必修2配粤教版二、能源1能源与环境污染按目前地球上已探明的煤和石油的储量及开采速度，煤可开采200年左右，天然气可开采60年左右，石油可开采40年左 右，这些能源在几代人之后将不复存在，因此世界正面临能源2环境污染酸雨、 温室效应、臭氧层的破坏、城市热岛效应、土壤酸

5、性化、生态平衡的破坏等是环境污染的直接体现这些又带来了海平面升高、暴雨和干旱增多等灾害，严重威胁着人类及各种生物的生存物理必修2配粤教版三、新能源的优点太阳能是同学们比较熟悉的，在人们的生活中得到了广泛的应用，在高科技方面也有应用，如人造上的太阳能电清洁池像这样不污染环境的能源称为能、水能、沼气等能源，如太阳能、风物理必修2配粤教版能源的利用，给我们的生活带来哪些方便与烦恼？【答案】石油、煤的使用，使我们的生产、生活更加方 便，甚至改变了我们的生产生活方式，如电能的使用对照明、 娱乐、空调、电动机、电动车改善了我们的生活条件、生产环 境和方式能源的利用带来的烦恼：大气污染、温室效应、水污染、电

6、磁污染、交通阻塞、噪声等物理必修2配粤教版能源与环境污染1能源(1)人们为了满足生产和生活对动力的需要，不断地发明 和制造机器，用它来对外做功，而做功的过程就是能量转化的 过程，并且能量的转移和转化具有方向性，虽然在转化和转移 时能量总量保持不变，但由于方向性的制约，从而使能源的利用受到制约，使能源的利用有条件限制物理必修2配粤教版能量尽管是守恒的，但不同形式的能量在可利用的品质上是不同的，有的能量便于利用，有的能量不便于利用，能量的 利用过程使得能量从便于利用的形式变为难以利用的形式因 此自然界中能量的转化具有方向性，我们要节约能源，维持能 源利用的可持续发展物理必修2配粤教版(2)世界能源

7、消费主要以煤、石油、天然气为主，每年的消费量大约相当于80亿吨石油， 我国的消费量约占世界的10.8%，其中煤的消耗量占世界的26.6%，成为全球第一大煤 消费国，而这些能源都是非可再生的，用一点少一点据估 计，按目前的开采速度，石油、天然气可开采40年左右，煤可 开采200300年虽然太阳能具有取之不尽、用之不竭的特点，但它的利用受天气的影响较大，还不能大规模利用因此世界正面临能源因此我们要节约能源，同时积极研究和开发利用新能源，如核能、太阳能等物理必修2配粤教版2环境污染如每燃烧一吨煤会产生440kg的二氧化碳、20kg二氧化硫、260kg灰渣、15kg烟尘，而二氧化硫、二氧化碳又是造成酸

8、雨、加剧温室效应的直接原因我国北方城市几乎100%，25%的城市人口饮用不符合卫生标准的的大气悬浮颗粒水，这是污染所致随着我国人口的增加，经济的快速发展，能源需求将会进一步加大物理必修2配粤教版例1二氧化碳对长波辐射有强烈的吸收作用，行星表面发出的长波辐射到大气以后被二氧化碳截获，最后使大气升温，大气中的二氧化碳像暖房的玻璃一样，只准太阳的辐 射热进来，却不让室内的长波热辐射出去，大气中的二氧化碳 的这种效应叫温室效应这是目前科学界对地球气候变暖进行分析的观点之一，根据这种观点，以下说法不成立的是()A. 在地球形成的早期，火山活动频繁，排出大量的二氧化碳，当时地球的气温很高B. 经过漫长的年

9、代，地壳的岩石和气体二氧化碳发生化 学反应，导致二氧化碳减少，地球上出现了生命C. 工业的发展和人类的活动，导致二氧化碳在空气中含 量增大，地球上的气温正在升高D. 现在地球正在变暖的原因是工业用电和生活用电物理必修2配粤教版解析：地球形成的早期，地壳不如现在牢固，地球不如现在稳定，火山活动频繁，符合地质的发展规律，由于火山的喷发，排出大量的二氧化碳，这是必然的现象，进而导致当时地球的气温很高，地球上的岩石由于多种原因，其中包括岩石中的矿物成分与水、氧气、二氧化碳发生化学反应，使岩石进一步分化，最后形成土壤，二氧化碳减少，形成了生命适合生存的条件由于工业的发展和人类的活动，大量地使用常规能源，

10、导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温正在升高生活用电和工业用电是电能和其他形式的能的转变，会产生热四个选项都很正确，但就温室效应这一观点而言来确定A、B、C是正确的答案：D物理必修2配粤教版1关于“节约能源”，下面的说法中正确的是()A. 浪费能源，只是浪费个人的金钱，所以节约能源是毫无意义的B. 浪费能源，只是浪费个人的金钱，对整个社会和自然 界来讲，反正能量是守恒的，所以就社会而言，节约能源毫无 意义C. 从能量转化的角度看，自然界中宏观过程是有方向性 的，能源的利用受这种方向性的制约，且能源的利用过程对环 境有污染，所以“节约能源”对人类社会发展有很大的影响D. 上述说法都是错误

11、的【答案】C物理必修2配粤教版未来的能源1几种新能源(1)核能：在新能源中，当前最为人们所注意的是核能， 又叫原子能，它是原子核发生变化放出的能量人类对核能的 利用始于20世纪40年代，到现在已经有了很大的发展，建立了 很多核电站，生产出了巨大的电能我国目前已经有了相当功 率的核电站正在使用，如秦山核电站等，并且正在建设更多的核电站物理必修2配粤教版(2)太阳能：太阳发出的光和热具有能量，它是一个十分巨大的天然能源据计算，单位时间内到达地面的太阳能的总 量，大约是地球上目前正在为人类利用的各种能源的总功率的 一两万倍，因此，太阳能是取之不尽、用之不竭、清洁无污染的能源，它的利用受到各国的重视，

12、有着广阔的发展前途物理必修2配粤教版(3)氢能：随着科技进步，氢能的利用展现出无限美好的前景研究表明，把氢能用于交通运输等动力生产中，高效率 和高效益的特性非常明显，飞机使用氢能比常规燃料效率高38%，氢气内燃机汽车效率是汽油燃料的2.5倍，氢燃料电池 的效率可达80%，在催化剂加热器中氢能的热效率可达100%. 因此，进入21世纪，许多国家都决心投入大量的人力、物力开 发利用氢能另外人类正在开发和利用的能源还有水能、风能、地热能、波浪能等物理必修2配粤教版2新能源的优点太阳能是同学们比较熟悉的，在人们的生活中得到了广泛的应用，在高科技方面也有应用，如人造上的太阳能电池像这样不污染环境的能源称

13、为清洁能源，如太阳能、风能、水能、沼气等物理必修2配粤教版例2能源问题是当前热门话题，传统的能源煤和石油一方面储量有限，有朝一日将要被开采完毕，另一方面，使用过程中也带来污染寻找新的、无污染的能源是人们 努力的方向利用潮汐发电即是一例关于潮汐，古人说：“潮者，据朝来也；汐者，言夕至 也”图表示的是利用潮汐发电，左方为陆地和海湾，中间为 大坝，其下有通道(图a)，潮落至最低点时放水发电(图b)待内外水面高度相同，再堵住通道，直到下次涨潮至最高点，又放水发电(图c)设海湾面积为5.0107m2，与低潮间高度差3.0 m，则一天内水流的平均功率为多少MW?物理必修2配粤教版注：实际上由于各种损失，发

14、电功率仅为水流平均功率的10%25%.例如法国兰斯河潮汐发电站水势能释放平均功率 为240 MW，而发电功率仅为62 MW.物理必修2配粤教版解析：潮汐发电其实质就是将海水的重力势能转化为电能每次涨潮时流进海湾(落潮时流出海湾)的海水的重力为mgVg1.01035.0107310 N1.51012 N，其重心的高度变化为：h1.5 m，一天内海水两进两出，故水流功率为41.510121.54mghW1.0108 W，Pt243 600即 P100 MW.答案：100 MW物理必修2配粤教版2(2018浙江二模) 风力发电是一种环保的电能获取方式如图为某风力发电站外观图，假设当地水平风速约为10

15、m/s ， 该风力发电站利用风的动能转化为电能的效率约为20%， 风力发电机的叶片长度为10m， 空气的密度是1.29kg/m3，某一工厂用电的功率为320样的风力发电机同时为该工厂供电(kW，则大约需要多少台这)A6C10B8D12物理必修2配粤教版【答案】B【解析】风的动能为 E 1v2，t 时间内风通过叶片为mk2半径的圆柱体的质量为 mVl2vt，每台风力发电机的发E1k23l v ，设大约需要 n 台这样的风力发电电功率 P 1t2机同时为该工厂供电，nP1P 总解得 n8，故 B 正确、A、C、D 错误物理必修2配粤教版综合拓展提高为了测量太阳的辐射功率，某人采取如下简例3单实验：

16、取一个横截面积是3102m2的不高的圆筒，筒内装水0.6kg，用来测量射到地面的太阳能某一天中午在太阳光直射2 min后，水的温度升高了1 ，求：(1) 在阳光直射下，地球表面每平方厘米每分钟获得的能量：(2) 假设射到大气顶层的太阳能只有43%到达地面，另外57%被大气吸收和反射，而未到达地面由此估算太阳辐射的功率物理必修2配粤教版解析：(1)圆筒内的水经过 2 min 照射后，增加的内能为 UQcmt4.21030.61 J2.5103 J，2.5103J U t 1.25103每分钟获得的能量为P 2 minJ/min，圆筒面积 S3102m23102 cm2，地球每分钟每平方厘米获得的能量1.25103 J/minP4.2 J/(mincm 2)S22310cm物理必修2配粤教版(2)以太阳为球心，以日地距离 r 为半径做一个球面，根据上述观测，在此球面的每平方厘米面积上每秒接收到的太阳能(即射到大气顶层