物理九年级全册能源利用与社会发展一等奖ppt课件
展开你学过的能量中有哪些形式?
2012年7月4日,三峡水电站32台机组全部投入工作。自2003年三峡工程正式开始发电,到2012年7月,三峡电站发电量累计达到5648亿千瓦时,相当于从滚滚长江中捞起了近2亿吨标准煤,减排二氧化碳4亿吨、二氧化硫500多万吨。
①你了解三峡大坝吗?建造三峡大坝的一个重要应用就是利用水能发电,为我们提供电能。
生产和生活中利用的这些能量,是通过不同的能源提供的。凡是能够提供能量的物质或物质运动都可以称为能源。
今天我们一起了解能源的利用历史和社会发展。
金属的冶炼、机器的运转、汽车和火车等交通工具的行驶需要能量,生活中烧饭、取暖、照明等也需要能量。
早在四五十万年前,人类学会了用火,在掌握了人工取火的方法之后,人类就开始了开发、利用能源的进程.恩格斯曾说过:“摩擦生火第一次使人支配了一种自然力,从而最终把人和动物分开”.
人类从利用自然火到人工取火的转变,导致了以柴薪作为主要能源的时代的到来。
①化石能源煤、石油、天然气是当今人类利用的主要能源,是千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的,被称为化石能源。
1814年,英国人史蒂芬孙把瓦特的蒸汽机装在火车上,实验成功,尽管蒸汽机的体积庞大、效率很低,但是热蒸汽提供了强大的推力,把人们从繁重的体力劳作中解放出来。
蒸汽机的出现引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初,它仍然是世界上最重要的原动机,后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。
使用化石能源的一些交通工具:轮船、飞机、汽车等。
③化石能源是当今世界的主体能源
18世纪末,意大利人伏打发明了电池,实现了化学能向电能的转化。
1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,实现了电能向机械能的转化。
1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,随后人们发明了发电机,实现了机械能向电能的转化。
日常生活中使用的电主要来自其他形式能量的转换,包括水能(水力发电)、内能(火力发电)、风能(风力发电)、化学能(电池)及光能(光电池、太阳能电池等)、原子能(原子能发电)等。
水力发电的基本原理是利用水位落差 ,配合水轮发电机产生电力,也就是利用水的势能转为水轮的机械能,再以机械能推动发电机,而得到电力。
风力发电是把风的动能转化为电能。风能是一种清洁无公害的可再生能源,很早就被人们利用,主要是通过风车来抽水、磨面等。利用风力发电非常环保,且风能蕴量巨大,因此日益受到世界各国的重视。
为什么我们要使用电能,不直接使用化石能源呢?
电能通过用电器可以比较方便地转化为光能、内能、机械能、化学能等其他形式的能量,为人类所用。
①核能20世纪初,科学家发现,某些原子核的结构发生变化时会释放出巨大的能量,这种能量叫作核能。对于相等质量的核燃料和煤炭来说,核燃料放出的能量比煤炭燃烧放出的能量大得多。从此人类进入了开发和利用核能的新纪元.
总结——人类利用能源的历程
视频欣赏——《人类利用能源的进化史》
【例题1】下列说法正确的是( )A. 以柴薪为主要能源引发了工业革命B. 内燃机的出现使人类结束了茹毛饮血的原始生活 C. 人们应致力于开发太阳能、核能等D. 火的发现和利用成为工业革命的动力基础
蒸汽机的发明引发了资本主义国家的第一次工业革命,火的发现和利用使人类结束了茹毛饮血的原始生活,所以ABD均错。核能、太阳能属于新能源,目前人们正在大力开发;C正确。
能源的种类繁多,为了便于认识和研究,人们从不同角度对能源进行了分类.
1. 可再生能源和不可再生能源
太阳能、水能、风能等可以从自然界源源不断地得到,这类能源被称为可再生能源.
煤、石油、天然气以及核燃料等一旦消耗就很难再生,这类能源被称为不可再生能源。
2. 常规能源和新能源
常规能源也叫传统能源,是指目前已经大规模生产和广泛利用的能源,如可再生的水能和不可再生的煤炭、石油、天然气等化石能源;
新能源是指由于技术、经济等因素而迄今尚未大规模使用的能源,如太阳能、核能、地热能、氢能、风能等。
3. 清洁能源与非清洁能源
清洁能源是指对环境无污染或污染很小的能源,如太阳能、水能、风能等.
非清洁能源是指对环境污染较大的能源,如煤、石油、天然气等化石能源.
视频欣赏——《可再生能源》
【例题2】能源开发和利用技术的进步是人类社会文明发展的重要标志。在煤、石油、风能和太阳能这几种能源中。属于不可再生能源的有___________。属于清洁能源的有__________。
煤、石油、天然气等化石能源都是在亿万年前,动、植物由于地质变迁,沧海桑田,被深埋地下,经过细菌作用、温度、压力等影响形成的,如有的煤里可以看到明显的树干痕迹。化石能源开采消耗以后,短期内无法形成,属于不可再生能源;风能、太阳能可从自然界源源不断地获得,属于可再生能源。风能、太阳能对环境无污染或污染很小,属于清洁能源;而煤、石油对环境污染较大,属于非清洁能源。
【例题3】能源是人类生存和发展的重要因素.煤、石油、天然气、水能及生物质能等是多年来大规模使用的能源,被称为________能源,而核能、地热能、海洋能、沼气以及太阳能等被称为_______能源。(常规/新)
按能源利用状况分:常规能源——多年大规模使用;新能源——近若千年才开始利用,或以前被使用过但现在又有新的利用方式的能源。按题意,煤、石油、天然气、水能及生物质能等是多年来大规模使用的能源,应属于常规能源;而核能、地热能、海洋能、沼气以及太阳能等应属于新能源。
【例题4】2017年5月,我国首次海域“可燃冰”试采成功.“可燃冰”分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质,主要成分为甲烷.“可燃冰”属于( )A. 化石能源 B.常规能源 C. 清洁能源 D.可再生能源
与天然气一样,“可燃冰”属于化石能源、不可再生能源;“可燃冰”近年才试采成功,属于新能源;“可燃冰”的主要成分为甲烷,甲烷燃烧会产生二氧化碳,二氧化碳是温室气体,空气中的二氧化碳过多会影响气候,“可燃冰”属于非清洁能源. 所以选A。
能 源 利 用与社会发展
《化石能源与清洁能源》
1. 人类发明和制造的一些机械设备可以看作能量转换器。按照这种观点,分别说出蒸汽机、发电机和电动机的能量转化过程.
蒸汽机是一种把内能转化为机械能的能量转换器,发电机是一种把机械能转化为电能的能量转换器,电动机是一种把电能转化为机械能的能量转换器。
2. 下列能源中,属于可再生能源的是( )A. 煤 B. 石油 C. 风能 D. 天然气
根据可再生和不可再生能源的区别,可知: 煤、石油、天然气属于化石能源,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源; 风能从自然界里源源不断的得到补充,属于可再生能源.
3. 下表列出了1996年和2010年能源产量的变化情况。请根据表中所提供的信息回答问题.
注:1. 这里的能源单位以百万吨油当量计。 2. 上表资料引自BP(英国石油公司)《世界能源统计年鉴》(2007年,2011年).
(1)表格中所列出的各种能源分别占各年度能源总产量的百分之几?请将你的计算结果填入表格中.(2)如果按某种能源对能源总产量的贡献大小(即所占百分比)排序,表格中所列能源的次序有无变化?是怎样变化的?(3)2010年与1996年相比,能源总产量是如何变化的?(4)根据是否可再生,对表格中的能源进行分类,并计算出2010年所利用的可再生能源在能源总产量中所占的百分比.
【解析】(1)计算各种能源分别占各年度能源总产量的百分比.
(2)1996年与2010年的排序均为:石油、煤、天然气、水能发电、核能发电.(3)世界能源总产量由8809个能源单位增加到11928个能源单位,14年的增长率为 35.41%.(4)表中仅水能为可再生能源,2010 年所利用的可再生能源占世界能源总产量的6.5%.
1. 某市机动车全面使用乙醇汽油。乙醇汽油的使用可以________有害气体的排放量,它是一种新型清洁能源,其中乙醇是_________(可再生/不可再生)能源。
乙醇燃烧一般只产生二氧化碳和水,没有粉尘和硫化物(导致酸雨形成的成分),而煤和石油的使用会带来大量的硫化物等有害气体。汽油是石油制品,在汽油中加入乙醇,汽油的使用量减少,排放的有害气体相应减少。乙醇主要是利用粮食作物发酵生产的,而粮食作物是可以再生的,所以乙醇是可再生能源。
2. 以下能源中都属于可再生能源的是( ) A.石油、水能 B.水能、太阳能 C.天然气、风能D.煤、生物质能
可再生能源是指可以在自然界里源源不断地得到的能源,如水能、风能、生物质能。不可再生能源:越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充的能源,如化石能源、核能等。
3. 2022年2月俄乌军事冲突开始以来,石油、煤、天然气的供应在国际市场上一下子紧张起来,许多国家正在谋求长远的多种能源出路。下面有关能源的说法正确的是( )A.煤属于核能范畴,用煤发电是通过链式反应完成的B.天然气可以直接从自然界获取,属于一次能源,而石油是二次能源C.石油、煤、天然气都是化石能源D.风能、石油、太阳能可以从自然界中源源不断地得到,属于可再生能源
A.煤属于核能范畴,用煤发电是通过链式反应完成的B.天然气可以直接从自然界获取,属于一次能源,而石油是二次能源C.石油、煤、天然气都是化石能源D.风能、石油、太阳能可以从自然界中源源不断地得到,属于可再生能源
A.煤是化石能源,用煤发电是通过煤燃烧的化学能转化为内能推动汽轮机产生机械能,再通过转子在磁场中转动转化成电能,故A错误;BC.石油、煤、天然气都是化石能源,都可以直接从自然界获取,属于一次能源,故B错误,C正确;D.风能、太阳能可以从自然界中源源不断地得到,属于可再生能源,而石油的储量有限,且不可再生,属于不可再生能源,故D错误。
4. 中国是一个负责任的大国,为构建人类命运共同体而不懈努力,实现可持续发展已成为21世纪各国的任务。能源可按不同方式分类,如图,下列四组能源中,能归入图中阴影部分的一组是( )A.煤炭、沼气B.太阳能、风能C.水能、天然气D.石油、核能
能归入图中阴影部分的能源应该是来自太阳的热辐射,并且是可再生能源和新能源。A.煤炭、沼气不是可再生能源也不是新能源,A不符合题意;B.太阳能、风能是来自太阳的热辐射,并且是可再生能源和新能源,故B项符合题意;CD.天然气、石油和核能都是不可再生能源,故CD项不符合题意.
5.生活处处有物理,以汽车为例:(1)发动机采用以水为主要成分的冷却液来降温,这是因为水的___________较大;(2)车内放入某种清香剂,很快就会闻到它的气味,这是因为__________________________;(3)汽车的轮胎用橡胶制成,这是利用了橡胶具有良好的___________;(4)汽车发动机(汽油机)工作时___________冲程将内能转化为机械能,发动机内燃烧的汽油属于___________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
分子不停地做无规则运动
(1)发动机采用以水为主要成分的冷却液来降温,这是因为水的比热容较大,在温度变化相同的情况下,可以吸收更多的热量。(2)车内放入某种清香剂,很快就会闻到它的气味,这是因为分子不停地做无规则运动,属于扩散现象。(3)橡胶具有很好的弹性,用它来制造汽车轮胎,可以减轻汽车行驶时的振动与颠簸,使人乘坐舒服。(4)汽油机的四个冲程中只有两个冲程伴随有能量的转化。压缩冲程中活塞运动的动能转化为混合气体的内能;做功冲程中,产生高温高压的燃气,推动活塞运动,燃气的内能转化为活塞运动的动能。从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源,煤、石油、天然气属于不可再生能源。
(1)有些沙漠紧邻大海,_____(白天/晚上)风通常从大海吹向沙漠,导致空气中富含水蒸气.(2)伯克利分校的团队设计出一款沙漠集水器﹣WaterSeer,如图所示,利用风能这种_____(可再生/不可再生)能源,借助风力驱动风轮旋转,带动螺旋桨将讲空气输入金属管中部.(3)深埋在土壤深处的金属管底部温度较低,由于金属的__________(填物理属性)好使得金属管中部温度也降低.(4)空气中的水蒸气在金属管中部_____(吸/放热),液化成水滴,水滴在_____力的作用下,沿管壁下落,汇集于金属管底部容器.(5)WaterSeer每天可以收集约37L饮用水,合_____kg,应用前景十分乐观.(ρ水=1.0×103kg/m3)
放
(1)由于砂石和海水的比热容不同,海水的比热容大于砂石的比热容,白天,在同样太阳光的照射下,沙漠和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气形成对流.白天,沙漠比大海升温快,地面热空气密度较小,热空气上升,海面较冷的空气就会来补充,于是冷空气沿海面吹向沙漠,形成海风.(2)风能能够源源不断的从自然界得到,属于可再生能源.(3)深埋在土壤深处的金属管底部温度较低,由于金属的导热性好,使得金属管中部温度也降低.(4)空气中的水蒸气在金属管中部液化放热成水滴,水滴在重力的作用下,沿管壁下落,汇集于金属管底部容器.(5)水的体积V=37L=37dm3=0.037m3,水的质量: m=ρV=1.0×103kg/m3×0.037m3=37kg.
7. 中国“天问一号”探测器到火星“上班”一年了,这一年她“拍”到了更详细更清晰的科学发现。(1)携带探测器的火箭加速上升的过程中,探测器的机械能______,此时以______ 为参照物,探测器是静止的;(2)如图所示“天问一号”探测器在太空张开“翅膀”是为了接收______能,这属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源;(3)“天问一号”探测器得到的图像和数据是通过________传递到地球的。
可再生
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