高一物理（粵教版)必修二第4章第8節(jié)《能源的開發(fā)與利用》（33張ppt）

歡迎進入物理課堂 第八節(jié)能源的開發(fā)與利用 一 能源及其分類1 概念 在一定條件下能夠提供可利用 的物質(zhì)資源 都可以稱為能源 2 分類 1 從人類開發(fā)能源的歷史劃分常規(guī)能源 等 新能源 等 能量 煤石油天然氣 太陽能核能 2 從使用分類 一次能源 未經(jīng)人類加工轉(zhuǎn)換的能源 如 風能 生物能 海洋能等 二次能源 從一次能源直接或間接轉(zhuǎn)化而來的能源 如 氫能 焦炭 3 從能否再生分類 可再生能源 風能等 不可再生能源 等 煤 石油天然氣水能 電能 太陽能 煤石油 4 從對環(huán)境的影響分類 清潔能源 也稱 綠色環(huán)保 能源 等 非清潔能源 天然氣等 另外人類正在開發(fā)和利用的能源還有水能 風能 地熱能 波浪能等 太陽能風能 煤石油 二 能源危機與環(huán)境污染1 能源危機 按目前地球上已探明的煤和石油的儲量及開采速度 煤可開采200年左右 天然氣可開采60年左右 石油可開采40年左右 這些能源在幾代人之后將不復存在 因此世界正面臨能源危機 2 環(huán)境污染 酸雨 效應(yīng) 臭氧層的破壞 城市熱島效應(yīng) 土壤酸性化 生態(tài)平衡的破壞等等是環(huán)境污染的直接體現(xiàn) 這些又帶來了海平面升高 暴雨和干旱增多等災害 嚴重威脅著人類及各種生物的生存 溫室 三 新能源的優(yōu)點太陽能是同學們比較熟悉的 在人們的生活中得到了廣泛的應(yīng)用 在高科技方面也有應(yīng)用 如人造衛(wèi)星上的太陽能電池 像這樣不污染環(huán)境的能源稱為 能源 如太陽能 風能 水能 沼氣等 清潔 能源危機與環(huán)境污染1 能源危機 世界能源消費主要以煤 石油 天然氣為主 每年的消耗量非常巨大 而這些能源都是非可再生的 用一點少一點 雖然太陽能具有取之不盡 用之不竭的特點 但它的利用受天氣的影響較大 還不能大規(guī)模利用 因為世界正面臨能源危機 能源危機 并不是說能量在數(shù)量上減少了 因為能量是守恒的 但能在可利用的品質(zhì)上降低了 從便于利用到不便于利用了 因此人類應(yīng)有節(jié)能意識 2 環(huán)境污染 能源的大量使用給人類生存環(huán)境帶來巨大災害 如酸雨 溫室效應(yīng) 臭氧層破壞 生態(tài)平衡的破壞等 這些會帶來很多災害 嚴重威脅人類和生物的生存 為此 我們國家提出了可持續(xù)發(fā)展的重要舉措 它的主要宗旨是對常規(guī)能源合理有效地利用 保護環(huán)境與生態(tài)平衡 開發(fā)清潔的新能源和可再生能源 造福子孫后代 3 幾種新能源 1 未來能源包括 核能 太陽能 風能 水能 地熱能 生物質(zhì)能 海洋能 氫能等 2 新能源的優(yōu)點 一些新能源在人們的生活中得到廣泛應(yīng)用 如太陽能 風能 水能等 它們不污染環(huán)境 為清潔能源 而且它們的資源是豐富的 能源的利用與開發(fā) 關(guān)于能量和能源 下列說法正確的是 A 由于自然界的能量守恒 所以不需要節(jié)約能源B 在利用能源的過程中 能量在數(shù)量上并未減少 但能量品質(zhì)降低了C 能量耗散說明能量在轉(zhuǎn)化過程中沒有方向性D 人類在不斷地開發(fā)和利用新能源 所以能量可以被創(chuàng)造 解析 在能源利用過程中 雖然滿足能量守恒 但由于能量轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)移的方向性 能源的能量最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 能量品質(zhì)降低 所以A C項錯誤 B項正確 能量守恒定律是一個普遍性規(guī)律 能量不能被創(chuàng)造 D項錯誤 答案 B 變式訓練 1 關(guān)于 節(jié)約能源 下面的說法中正確的是 A 浪費能源 只是浪費個人的金錢 所以節(jié)約能源是毫無意義的B 浪費能源 只是浪費個人的金錢 對整個社會和自然界來講 反正能量是守恒的 所以就社會而言 節(jié)約能源毫無意義C 從能量轉(zhuǎn)化的角度看 自然界中宏觀過程是有方向性的 能源的利用受這種方向性的制約 且能源的利用過程對環(huán)境有污染 所以 節(jié)約能源 對人類社會發(fā)展有很大的影響D 上述說法都是錯誤的 C 未來的新能源 能源問題是當前熱門話題 傳統(tǒng)的能源 煤和石油一方面儲量有限 有朝一日將要被開采完畢 另一方面 使用過程中也帶來污染 尋找新的 無污染的能源是人們努力的方向 利用潮汐發(fā)電即是一例 關(guān)于潮汐 古人說 潮者 據(jù)朝來也 汐者 言夕至也 圖表示的是利用潮汐發(fā)電 左方為陸地和海灣 中間為大壩 其下有通道 圖a 潮落至最低點時放水發(fā)電 圖b 待內(nèi)外水面高度相同 再堵住通道 直到下次漲潮至最高點 又放水發(fā)電 圖c 設(shè)海灣面積為5 0 107m2 高潮與低潮間高度差3 0m 則一天內(nèi)水流的平均功率為多少MW 注 實際上由于各種損失 發(fā)電功率僅為水流平均功率的10 25 例如法國蘭斯河潮汐發(fā)電站水勢能釋放平均功率為240MW 而發(fā)電功率僅為62MW 解析 潮汐發(fā)電其實質(zhì)就是將海水的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能 每次漲潮時流進海灣 落潮時流出海灣 的海水的重力為mg Vg 1 0 103 5 0 107 3 10N 1 5 1012N 其重心的高度變化為 h 1 5m一天內(nèi)海水兩進兩出 故水流功率為 即P 100MW 答案 100MW 變式訓練 2 下列關(guān)于能源開發(fā)和利用的說法中 正確的是 A 能源利用的過程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的過程B 要合理開發(fā)和節(jié)約使用核能 太陽能 風能 地熱能 海洋能等常規(guī)能源C 能源利用的過程 是一種形式的能向另外一種形式的能轉(zhuǎn)化的過程D 無論是節(jié)約能源還是開發(fā)能源 我國都要外國支援 C 基礎(chǔ)達標 1 下列燃料中不屬于化石燃料的是 A 煤B 木柴C 石油D 天然氣 B 2 下列選項中不是二次能源的是 A 太陽能B 電能C 氫能D 焦炭 A 3 風能和水能是以下哪一種能的間接形式 A 核能B 電能C 太陽能D 地熱能 C 4 下列說法不正確的是 A 根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律 能量不會消失 因此不會出現(xiàn)能源危機 B 相對人類的歷史來說 太陽能是取之不盡 用之不竭的C 節(jié)約能源 開發(fā)新能源是解決能源危機的有效途徑D 風能是目前能源開發(fā)利用中較為理想的清潔能源 A 5 消耗石油和煤炭給環(huán)境帶來的主要問題是 A 運輸過程中的泄漏B 開采時機械運輸過程中的噪聲C 燃燒時消耗氧氣D 燃燒時產(chǎn)生大量的二氧化碳 解析 煤炭和石油的燃燒所產(chǎn)生的二氧化碳和二氧化硫 是造成環(huán)境污染的主要原因 故D項正確 答案 D 6 關(guān)于能源的開發(fā)和利用 下列觀點不正確的是 A 能源是有限的 無節(jié)制地使用常規(guī)能源 是一種盲目的短期行為B 根據(jù)能量守恒 能源是取之不盡 用之不竭的C 能源的開發(fā)和利用 必須同時考慮其對生態(tài)環(huán)境的影響D 不斷開發(fā)新能源 是緩解能源危機 加強環(huán)境保護的重要途徑 解析 地球的常規(guī)能源是有限的 不可再生的 A正確 自然界中的能量雖然守恒 但能量轉(zhuǎn)化之后其品質(zhì)下降 利用價值降低 B錯誤 為了人類的可持續(xù)發(fā)展 要開發(fā)新能源 減少污染 C D正確 答案 B 能力提升 7 雙選 以下說法中正確的是 A 煤 石油 天然氣等燃料的最初來源可追溯到太陽能B 汽油是一種清潔能源C 水能是可再生能源D 煤 石油等常規(guī)能源是取之不盡 用之不竭的 AC 8 雙選 能源短缺和環(huán)境惡化指的是 A 煤炭和石油的開采與技術(shù)有關(guān) 在當前技術(shù)條件下 煤炭和石油的開采是有限度的 這叫能源短缺B 煤炭和石油資源是有限的 以今天的開采和消耗速度 石油儲藏將在百年內(nèi)用盡 煤炭資源也不可能永續(xù) 這叫做能源短缺C 煤炭和石油具有大量的氣味 在開采 存放和使用過程中這些氣味會聚存在空氣中污染空氣 使環(huán)境惡化D 大量煤炭和石油產(chǎn)品在燃燒時排出的有害氣體污染了空氣 改變了大氣的成分 使環(huán)境惡化 解析 煤炭 石油儲存是有限的 這就是所講的 能源短缺 B正確 煤炭和石油在使用時排出的有害氣體污染空氣 故C錯誤 D正確 答案 BD 9 下列供熱方式中最有利于環(huán)境保護的是 A 用煤做燃料供熱B 用石油做燃料供熱C 用天然氣或煤氣做燃料供熱D 用太陽能供熱 解析 煤 石油 天然氣等燃料的利用 使人類獲得大量的內(nèi)能 但這些燃料中含有雜質(zhì)以及燃燒得不充分 使得廢氣中含有粉塵 一氧化碳 二氧化硫等污染大氣的物質(zhì) 而太陽能是一種無污染的能源 應(yīng)大力推廣 D正確 答案 D 10 雙選 當今人類利用的新能源有 A 電能B 太陽能C 化石燃料D 核能 解析 電能是二次能源 是由其他形式的能轉(zhuǎn)化而來 不是新能源 化石燃料是常規(guī)能源 太陽能和核能是當今的新能源 故B D正確 答案 BD 11 下列說法中正確的是 A 從甲物體自發(fā)傳遞熱量給乙物體 說明甲物體的內(nèi)能比乙物體多B 熱機的效率從原理上講可達100 C 因為能量守恒 所以 能源危機 是不可能的D 以上說法均不正確 解析 自發(fā)熱傳遞的條件是溫度差 而不是內(nèi)能的多少 故A錯 任何熱機都不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功 而不引起其他變化 所以任何熱機的效率都不可能達到100 故B錯 由于能源的利用是不可逆的 煤炭 石油等都是不可再生的能源 放C錯 D正確 答案 D 12 如果每人每年節(jié)約用電1千瓦時 那么 全國13億人口每年節(jié)約用電相當于多少噸標準煤燃燒釋放的能量 標準煤熱值為2 93 107J kg 解析 由題可知 共節(jié)約電能為E 1 3 109 3 6 106J 4 68 1015J由E mQ可知可節(jié)約煤m kg 1 6 108kg 1 6 105t 答案 1 6 105t 感謝您的使用 退出請按ESC鍵 本小節(jié)結(jié)束 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全