《2024-2025年《金牌学案》物理人教版必修第3册教师用书配套Word课件：24 第五章 第二节 能源的利用方式 第三节 能量的转化与守恒 第四节 能源与环境》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2024-2025年《金牌学案》物理人教版必修第3册教师用书配套Word课件：24 第五章 第二节 能源的利用方式 第三节 能量的转化与守恒 第四节 能源与环境（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节能源的利用方式第三节能量的转化与守恒第四节能源与环境1知道能量有多种形式，知道能量守恒定律及其转化是有方向性的，能解释相关自然现象2能对能源的使用和环境保护提出自己的观点，会用能量守恒、能量转化方向性相关的证据证明自己关于环境保护的观点，提出有创意的改进建议3通过上网查询，了解如何保护环境、节约能源，完成与能源和可持续发展相关的调研报告并进行交流，具有力所能及的节约能源、保护环境的自觉行为知识点一能源的利用方式1化石能源包括：石油、煤炭、天然气等2新能源包括：水能、风能、太阳能、核能等此外，还有生物质能、地热能、海洋能、氢能、可燃冰等能源知识点二能量的转化与守恒1各式各样的能量：自然界中
2、存在不同形式的能量，有机械能、内能、电能、电磁能、核能、化学能2能量的转化和转移：能量的存在形式多种多样，不同形式的能量可以相互转化3能量守恒：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其他形式，或者从一个物体转移 到别的物体；在转化和转移的过程中其总量不变4能量转化(转移)的方向性在自然界的一切自发过程中，能量的转化(转移)都是有方向性的，但都不违反能量守恒定律能量守恒定律是自然界最普遍、最重要、最可靠的规律之一，物体间可以发生能量的转化或转移，但总能量不变，任何事物都不可能违背能量守恒定律知识点三能源与环境1可再生能源和不可再生能源(1)煤、石油、天然气等在短期内不可以再次
3、得到，一旦利用了就很难或者不能再次得到的能源，称为不可再生能源(2)水能、风能、潮汐能等能够在短期内重新形成的或者循环利用的能源，称为可再生能源2能源与环境能源开发对环境的影响(1)对大气环境的影响(2)对生态环境的影响(3)对居住环境的影响3环境保护的三个主要方面(1)防治生产和生活的污染(2)防止建设和开发的破坏(3)保护自然环境思考辨析(正确的画“”，错误的画“”)(1)煤、石油等常规能源是取之不尽用之不竭的()(2)热量不可能从低温物体传到高温物体()(3)石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了()(4)用太阳灶烧水是太阳能转化为内能()煤、石油和天然气的全球探明储量：煤约
4、10万亿吨、石油约816亿吨、天然气约495亿吨.按照目前的消耗量，石油、天然气大约可再使用50年；煤炭大约可使用240年.所以我们需要开发新能源，你知道有哪些新能源吗？提示：太阳能、风能、核能、生物质能等. 考点1能量守恒定律的应用1能量守恒定律的理解(1)能量守恒定律是支配整个自然界运动、发展、变化的普遍规律，热力学第一定律、机械能守恒定律都是能量守恒定律的具体体现(2)各种形式的能在转化或转移过程中总能量守恒无需任何条件，而某种或几种形式能的守恒是有条件的例如，系统(物体)机械能的守恒条件是只有重力或系统内弹力做功(3)能量守恒定律的发现使人们进一步认识到，任何一部机器，只要对外做功，就
5、要消耗能量，都只能使能量从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而不能无中生有地创造能量不消耗能量，却可以源源不断地对外做功的机器(第一类永动机)是不可能制成的2能量守恒定律的表达式(1)E初E终 (2)E增E减3自然界中的宏观现象具有方向性(1)能量耗散：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，就不会再次自动聚集起来供人类重新利用(2)能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的自发变化过程具有方向性【典例1】如图甲、乙是某类潮汐发电的示意图涨潮时开闸，水由通道进入海湾水库蓄水，待水面升至最高点时关闭闸门(见图甲)当落潮时，开闸放水发电(见图乙)设海湾水库面积为5.0108 m2
6、，平均潮差为3.0 m，一天涨落潮两次，发电的平均能量转化率为10%，则一天内发电的平均功率约为(水取1.0103 kg/m3，g取10 N/kg)()甲乙A2.6104 kW B5.2104 kWC2.6105 kW D5.2105 kW思路点拨：先求出重力势能的变化，再分析转变成了多少电能，最后根据平均功率的定义求出B利用潮汐发电，就是水的重力势能转化为电能，水能转化电能的效率是10%，一次涨潮、退潮后：W水Ghmgh水Vgh水Shgh，h为水的重心下降的高度，即h32 m，则水的势能可转变为电能：W电W水10%1.0103kg/m35.0108 m23.0 m10 N/kg1.5 m0.
7、12.251012 J.每天两次涨潮，则该发电站一天能发电4.51012 J，所以每天的平均功率为PW电t5.2104 kW，故B项正确.运用能量守恒定律解题的基本思路跟进训练1某地的平均风速为5 m/s，已知空气密度是1.2kg/m3，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为12 m的圆面，如果这个风车能将此圆内10%的气流的动能转变为电能，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，则该风车带动的发电机功率是多大？(结果保留两位有效数字)解析时间t内作用于风车的气流质量为mr2vt这些气流的动能为Ek12mv2故风车带动发电机发电的功率为P10%Ekt12r2v310%代入数据得P3.4 kW.答案3.4
8、kW 考点2能源的分类与应用1地球上的绝大部分能源来源于太阳的辐射能2能源的分类能源分类方法 能源分类名称 特点 举例按是否可再生可再生能源 可循环使用、不断补充 水能、风能、潮汐能不可再生能源 短期内无法转换获得 煤、石油、天然气 按对环境污染情况清洁能源 对环境基本没有污染 太阳能、风能、水能污染能源 会严重污染环境 煤、石油、天然气 3能源和环境污染(1)温室效应：石油、煤炭的燃烧增加了大气中二氧化碳的含量，由于二氧化碳对长波的辐射有强烈的吸收作用，且像暖房的玻璃一样，只准太阳光的热辐射进来，不让室内长波热辐射出去，使地球气温上升，这种效应叫温室效应(2)酸雨：酸雨是指pH小于5.6的雨
9、、雪或其他形式的大气降水形成酸雨的主要原因是燃烧煤炭和石油，以及工业生产等释放到大气中的二氧化硫等物质使雨水酸度升高，形成“酸雨”，腐蚀建筑物、酸化土壤(3)光化学烟雾：内燃机工作时的高温使空气和燃料中的多种物质发生化学反应，产生氮氧化合物和碳氢化合物这些化合物在大气中受到紫外线的照射，产生二次污染物质光化学烟雾这些物质有毒，能引起人的多种疾病【典例2】(多选)可燃冰是一种藏在深海海底的新型能源，我国的海域“可燃冰”试采已经成功1 m3可燃冰可转化为164 m3的天然气和0.8 m3的水，下列关于可燃冰说法正确的是()A“可燃冰”是不可再生能源B“可燃冰”属于可再生能源C1 m3可燃冰比0.8
10、 m3的水质量小D相同体积的可燃冰和天然气完全燃烧后，可燃冰释放的热量多AD可燃冰是一次能源，属于不可再生能源，故A正确，B错误；1 m3可燃冰可转化为164 m3的天然气和0.8 m3的水，故C错误，D正确.故选AD.跟进训练2(多选)CO2气体有个“怪脾气”，它几乎不吸收太阳的短波辐射，大气中CO2浓度增加能使地表温度因受太阳的辐射而上升；另外，它还有强烈吸收地面红外热辐射的作用，阻碍了地球周围的热量向外层空间的排放，使整个地球就像一个大温室一样，因此大气中二氧化碳气体浓度的急剧增加会导致气温的逐步上升，使全球气候变暖为了减缓大气中CO2浓度的增加，以下措施中可行且有效的是()A禁止使用煤
11、、石油和天然气B开发使用核能、太阳能C将汽车燃料由汽油改为液化石油气D植树造林BD可行且有效的措施是开发新能源以便减少对常规能源的利用，减少CO2的排放；植树造林可以吸收空气中的CO2，所以选项B、D正确.选项A、C措施虽然有效，但并不可行.1流星在夜空中发出明亮的光焰时，会有人在内心里许下一个美好的愿望有些流星是外太空物体被地球强大引力吸引坠落到地面的过程中同空气发生剧烈摩擦造成的下列相关说法正确的是()A流星同空气摩擦时机械能全部转化为内能B引力对流星做正功则其动能增加，机械能守恒C当流星的速度方向与空气阻力和重力的合力不在同一直线上时，流星做曲线运动D流星物体进入大气层后做斜抛运动C流星
12、同空气摩擦时只有部分机械能转化为内能，A错误；引力对流星做正功，除了重力之外还有其他力做功，机械能不守恒，B错误；当流星的速度方向与空气阻力和重力的合力不在同一直线上时，流星做曲线运动，C正确，D错误.2目前，共享单车作为绿色出行的交通工具，成为时尚甲、乙两种共享单车都采用了电子锁，车锁内集成了GPS模块与联网模块等，这些模块工作时需要电能这两种共享单车采用了不同的方式获取电能：甲车靠小型发电机踩动单车时，线圈在磁场中转动，产生电能，如图甲所示；乙车靠车筐底部的太阳能电池板有光照时，产生电能，如图乙所示这两种共享单车获取电能时，都是把其他形式的能转化为电能关于它们的能量转化，下列说法中正确的是
13、()甲乙A都是把机械能转化为电能B都是把光能转化为电能C甲车把机械能转化为电能，乙车把光能转化为电能D甲车把光能转化为电能，乙车把机械能转化为电能C甲车靠小型发电机踩动单车时，线圈在磁场中转动，产生电能，故是将机械能转化为电能；乙车靠车筐底部的太阳能电池板有光照时，产生电能，故是光能转化为电能，故C项正确.3(新情境题，以“新能源”为背景，考查能量守恒定律)氢气是一种清洁能源，它燃烧后只生成水，对环境无污染，某同学设想了一个利用氢能的方案，如图是它的示意图，请你判断这一方案的可行性，并说明理由答案不可行违背能量守恒定律回归本节知识，自我完成以下问题：1试写出能源的分类提示：可分为一次能源和二次
14、能源.一次能源又分为可再生能源和不可再生能源.2写出能量守恒定律的内容提示：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其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的过程中其总量不变.课时分层作业(十六)能源的利用方式能量的转化与守恒能源与环境题组一能源与环境1煤、石油、天然气和生物能作为能源的共同特点是()A都为可再生能源，取之不尽，用之不竭B都为不可再生能源，用一点，少一点C都为来自太阳辐射的能量D都为污染环境的能源C煤、石油、天然气是不可再生能源，对环境污染严重，生物能是可再生能源，对环境无污染或污染少，但它们都来自太阳辐射，故C项正确.2能源亦称能量资源或能源资源，是发展国民经济的重要物质基础，国家未来的命运取决于对能源的掌控能源的开发和有效利用程度以及人均消费量是生产技术和生活水平的重要标志，下列能源为可再生能源的是()A石油 B天然气C风能 D煤炭C化石能源无法在短时间内再生，这类能源为不可再生能源，比如煤炭、石油和天然气；而水能、风能和潮汐能为可再生能源.故选C.3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
