3.能 源
教学目标
教学过程情景导入
我们已经认识了各种形式的能。金属的冶炼、机器的运转、汽车、火车等交通工具的行驶，都需要能量。日常生活中烧饭、取暖、照明等，也需要能量。人类生活的一切活动都需要能量。
合作探究
探究点一 能源的分类
1.能源
活动1：讲解钻木取火使人类实现了从利用自然火到利用人工火的转变。开启了人类以柴薪为主要能源的时代。（展示图片：钻木取火。）
活动2：讲解柴薪主要通过砍伐森林获得，现在，大面积砍伐森林会严重破坏地球的生态平衡。同时，由于燃烧柴薪获取能量的效率较低，人类需要开发其他的能源。（展示图片：砍伐森林。）
活动3：讲解蒸汽机的发明令人类成功地将燃烧获取的内能转化为机械能。实现了以机械动力大规模代替人力和畜力的新时代，人类的主要能源也从柴薪转化为热值更高的煤。
（展示图片：行驶中的蒸汽机火车。）
活动4：讲解煤炭、石油、天然气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。（展示图片：煤炭。）
2.能源的分类
活动1：什么叫做一次能源？
同学们交流、讨论后回答：像化石能源这样能直接从自然界获取的能源称为一次能源。风能、水能、太阳能、地热能以及核能等均属于一次能源。
（展示图片：煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能。）
活动2：什么叫做二次能源？
同学们交流、讨论后回答：消耗一次能源才能得到的能源称为二次能源。
（展示图片：电能。）
活动3：什么叫做常规能源？
同学们交流、讨论后回答：常规能源是指当前被广泛利用的一次能源，如：煤、石油等。
活动4：什么叫做新能源？
同学们交流、讨论后回答：新能源则是目前尚未广泛利用而正在积极研究以便推广的一次能源。如：太阳能、核能、潮汐能等。
活动5：什么叫做不可再生能源？
同学们交流、讨论后回答：不可再生能源是须经地质年代（亿万年）才能形成而短期内无法再生的一次能源，如煤、石油、核燃料等。它们日渐枯竭，存储量已经不多，如下表：
活动6：什么叫做可再生能源？
同学们交流、讨论后回答：可再生能源是能够不断得到补充以供使用的一次能源，如水力、太阳能、生物质能、地热能、风能、潮汐能等。
活动7：阅读课本P47，讨论交流：能源的分类。
电能源种类繁多，分类标准也不是唯一的。如果根据能源消耗后是否造成环境污染来分类，可分为污染型能源和清洁型能源。请试着分析：煤炭、风能、潮汐能、石油、水力、电力、太阳能、柴火、地热能、核能以及所能了解的其他类型能源中，哪些属于污染型能源，哪些属于清洁型能源。
结论：
（1）污染型能源：煤炭、石油、柴火；
（2）清洁型能源：风能、潮汐能、水力、电力、太阳能、地热能、核能。
探究点二世界能源储量及需求
世界经济的发展和人口的增加，伴随着能源需求的迅速增长。目前，世界各国已充分认识到地球上传统的一次能源储量远远不能满足人类长期的需要。
专家预测，据有关部门预测，到，全国一次能源生产量为12.3亿吨标准煤，其
中煤炭为7.85亿吨标准煤(折合11亿吨原煤)，仍占63.8%。专家预测，在本世纪前30年内，煤炭在我国一次能源构成中仍将占主体地位。按现有的能源消耗量来计算,我国煤、石油、天然气等不可再生能源的开采年限仅为40年。
研究开发新能源，以减少对传统能源的依赖程度，是世界各国面临的重要任务。
板书设计
3.能源
教学反思
要让学生从的生活实践中认识到能源是人类不可缺少的资源。了解几种常见的能源，认识懂到开发能源与节约能源同等重要，认识到开发能源与保护能源同等重要。要让学生明白解决能源危机的几种重要途径，认识到在目前形势下，解决能源危机的关键是提高能量转化得效率和节约能源。
题目：浅谈物理学与科学技术的关系姓名：李焘 专业：物理学类 学号：20112200207
浅谈物理学与现代科学技术的关系 摘要：科学技术的发展对我们的生活水平、生活方式、文化教育等方面的影响是极为深刻的．从日常的衣食住行中，处处可以感受到科学技术给我们生活带来的变化。各种合成纤维大大丰富了人们的衣着面料；农业的增产提供了丰富的食品，改善了人民的食品结构；至于汽车、飞机的发明和普及带给人们交通的方便、快捷；医学的进步提高了人民的健康水平，延长了平均寿命；教育的普及提高了人民的文化水平；电灯、电话、家用电器的普及大大方便了我们的生活……这样的例子不胜枚举。而这些发展却离不开物理学…… 关键词：物理学科学技术关系 一、物理学在现代科学技术发展中的作用与地位 现代科学技术正以惊人的速度发展。而在物理学中每一项科学的发现都成为了新技术发明或生产 方法改进的基础。 在18世纪以蒸汽机为动力的生产时 代，蒸汽机的不断提高改进，物理 学中的热力学与机械力学是起着相 当重要的作用的。 19世纪中期开始，电力在生产技术 中日益发展起来了，这是与物理中 电磁学理论建立与应用分不开的。 20世纪初相对论和量子力学的建立，诞生了近代物理，开创
了微电子技术的时代。半导体芯片,电子计算机等随之应运而生。可以毫不夸张的说，没有量子力学也就没有现代科技。 20世纪80年代高温超导体的研究取得了重大突破，为超导体的实际应用开辟了道路。磁悬浮列车等。80年代，我国高温超导的研究走在世界的前列。 20世纪90年代发展起来的纳米技术，使人们可以按照自己的需要设计并重新排列原子或者原子团，使其具有人们希望的特性。纳米材料的应用现是一个新兴的又应用很广泛的前沿技术。秦始皇兵马俑的色彩防脱。 在牛顿力学和万有引力定律的基础上发展起来的空间物理，能把宇宙飞船送上太空，使人类实现了飞天的梦想。 激光物理的进展使激光在制造业、医疗技术和国防工业中的得到了广泛的应用。 生命科学的发展也离不开物理学。脱氧核糖核酸（DNA）是存在于细胞核中的一种重要物质，它是储存和传递生命信息的物质基础。1953年生物学家沃森和物理学家克里克利用X射线衍射的方法在卡文迪许（著名实验物理学家）的实验室成功地测定了DNA的双螺旋结构。 …… 物理学本身就是以实验为基础的科学，物理学实验既为物理学发展创造了条件，同时也为了现代工农业生产技术的研究打下了物质基础。
第十一章物理学与能源技术 第1节能量守恒定律 一、形形色色的能量 1、从八年级开始接触“能量”，你知道的能量形式有哪些？ 答：有机械能、内能、光能、声能、磁能、化学能、核能等多种形式。 二、不同形式能量的相互转化 2、准备4个小实验：①来回迅速摩擦双手，手会感到热。②黑袋内盛水，放在阳光下被照热。③将连在小电扇上的太阳能电池对着阳光小电扇会转起来。④用钢笔杆在头发上摩擦后能吸引小物体。学生讨论指出上述四个小实验中能量的转化。 答：①中机械能转化为内能；②中光能转化为内能；③中太阳能转化为电能，电能再转化为动能；④中机械能转化为电能。 三、能量守恒定律 3、能量互相转换时其量值不变，表明能量是不能被创造或消灭的，因此各种形式能的总量一定守恒，单一的某一种形式的能或几种能不一定守恒。 四、永动机是不可能实现的 4、永动机是一类所谓不需外界输入能源、能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运动并且对外做功的机械。永动机的失败，从反面证明了能量守恒定律的正确性。 例题： 能量的转换是自然界普遍的现象。下列关于能量转换的分析不正确的是（ B ）
第2节能量转化的方向性和效率 一、能量转换的方向性 观察下列图片，回答下列问题： 1、自然界中的能量不仅可以从一个物体转移到其他物体，而且在一定的条件下，不同形式的能量之间还可以相互转化。图中，属于发生能量转移的是A，属于发生能量转化的是 B、C、D、E、F。 2、图A中，高温火炉散发的热量供人取暖，炉火散失的能量不能自动聚集起来再利用；同理，图C中，由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的内能，这些消耗的能量不能再自动地汇集起来用来驱动汽车。事实表明，能量的转化与转移具有方向性。 例题： 1、各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是（ C ） ①树林②太阳③燃煤电④空调 A．①②③④B．②③④①C．②①③④D．①③④② 2、若在一定时间内，太阳光辐射到太阳能电池板的能量为2.7×107J，这与完全燃烧多少千克的煤放出的热量相当？这些能量经转化后，可供功率为35W的路灯工作60h，那么该太阳能路灯的能量转化效率是多少？（煤的热值为3.0×107J/kg） 解：（1）∵由题知，Q放=mq=2.7×107 J， ∴需要完全燃烧煤的质量：m=Q 放 q = 2.7×107 J 3.0×107 J/kg =0.9 kg； （2）使用太阳能路灯的有用能量：W电=Pt=35 W×60×3 600 s=7.56×106 J，太阳光
通过学习该课程最先让我了解了物理学大致的发展过程总共分为四个阶段。第一阶段是宏观低速阶段，其代表理论是牛顿经典力学；第二阶段是宏观高速阶段，其代表理论是爱因斯坦的相对论力学；第三阶段是微观低速阶段，其代表理论是量子力学；第四阶段是微观高速阶段，其代表理论是量子场论。这四个阶段印证了物理学是稳步向更加向光明的方向前进的，也让我对于物理学的认识更加具有逻辑性。以前的我对于物理学的认识可以说是片段化的认识，只记着牛顿力学、相对论、量子力学等理论或知识，但是对于这些理论的发现顺序却不了解。学习这门课首先让我对物理学的发展有了时间上的认识。 该课程还介绍了一些高新技术所用到的材料以及理论技术等。进入21世纪，人类的发展越来越依赖科技的发展。而科技指的是科学和技术；科学是指人类主动改造自然时，所发现的自然规律；技术是人类在通过发现与掌握自然规律之后，主观见之于客观的对自然能动的改造现有事物功能、性能方法；这二者既是相互独立，又是紧密联系的。这是在哲学课课程上学习到的知识。通过物理学与高新技术课程的学习，让我对科学与技术的辩证关系有了更加深刻的认识。 物理学作为一门自然科学，它始终是其他相关科学的基础。物理学上的进步和突破都会对其他学科的发展起到推进作用,而其他科学尤其是边缘科学上的突破往往都源于物理学的进展。技术更是以物理学为基础发展起来的。如：超导体发展为未来输电零损耗创造了可能、石墨烯的发现让人们得到了能够利用太阳能的技术、高锟用细玻璃丝作为传输介质大大提高了信息传输的速度…… 这些事例都是技术建立在物理学基础上的发展；物理学发现的材料新特性解决了众多技术难题，物理学新的理论左右着技术未来发展的新方向，物理学的发展为人类的更舒适的生活创造着奇迹。所以科学与技术既是相互独立，更是紧密联系的。 但是物理学的快速发展也给人类社会带来了一些灾难，如高新武器的研制、资源的快速耗费等等；所以我认为自然科学的发展还是应该与社会科学的发展相辅相成；正如创立诺贝尔奖项的诺贝尔本人，他对于自然科学的进步起了巨大的推动作用，但是他的研究被大量用于战争中，让数以万计的人类陷入战争的苦难中，作为和平主义者的诺贝尔每每回忆此事都非常难过；所以人类应该从社会科学中学习更多的正义感与责任感，来更好的让自然科学为社会的文明进步作出更巨大的贡献。 物理学作为一门自然科学，是众多专业学科的基础。离开了物理学很多专业学科发展不可能如此的迅速。如：机械制造、轮船制造、桥梁、船舶工程等专业都离不开物理学理论基础。但是就目前国内学生择业来说，对比各种工程类专业，物理学之类的专业理论学科较冷清。这样的现象个人认为是由于国内就业形势严峻、对专业认识程度低造成的原因；目前我国每年有大量的本科生、研究生毕业之后就业无门；而工程类专业毕业生工作相对好找，这是一个原因。另外一个更重要的原因是受家长的影响，学生从高中进入大学对于大学专业的认识不足，家长只是凭借个人主观对就业的判断来个孩子挑选专业，所以造成了物理学专业的冷门。 这样的现象我认为应该得到国家的重视，物理学作为基础中的重中之重应该得到应有的重视。牛顿经典力学、爱因斯坦相对论、量子力学、量子场论等等理论都来自于国外物理学研究者的研究，而来自中国物理学研究者研究的理论又有哪些人熟知呢。所以国家应该重视基础自然学科人才的进一步培养，不能单单注重能够快速促进经济发展的工程类、经济管理类专业发展。 对于物理学的发展，个人认为应该一分为二的去看待。物理学的快速给人来带来幸福的同时，也给人类带来了灾难。我们应该从社会科学的相关学科中借鉴其中的人文情怀，增强研究者对于人类的使命感和责任感。这样才能使人类更好的利用物理学的新研究、新发现，更好的服务于人类。
2019—2019学年下学期九年级物理教学计划教科 版 尚无数据 xxxx初级中学 一、指导思想 在教学中，端正教学态度，明确教学目的，兢兢业业、踏踏实实做好本职工作。深入贯彻素质教育理论和新课程理念，积极参与教育教学改革，面向全体，因材施教，促进学生的全面发展。积极参加教研活动，加强与其他任课教师的联系，取长补短，共同提高。积极参加进修学习和教育教学理论的学习，努力提高自身的思想政治素质和业务水平，为更好地进行教学工作奠定坚实的基础。 二、教材分析 本学期教学内容共三单元，是在上学期所学电学知识的基础上继续学习电学的有关知识。如，家庭用电、电能、材料等。这些知识是上学期电学知识的延续。再通过本学期知识的学习学生才会对力学有一个较完整的认识。这些知识既是基础，又是桥梁，作用非常重要。另外，本学期教材中渗透的某些研究方法，对学生的学习方法很有指导意义。 物理学习动机和兴趣的激发要利用一定的诱因，使已形成的物理学习需要的潜在状态转化为活动状态使学生产生强烈的学习欲望和意向，成为实际学习活动的动力。这就需要创造问题情境，特别是要注意每个课开始的课题引入。教师要善于利用演示实验或简炼的具有强烈启发性的语言，在上课的开头把学生的思维活动吸引住，激发学生的兴趣。 三、学情分析 本学期担任九年级的物理课教学。绝大部分同学对物理有一定兴趣，但不够浓厚，对上学年知识的理解、掌握由于放假等原因已降到一个比较低的水
平，但一些基本物理学习习惯已初步养成。本学期准备采取抓两头，促中间的措施，注意加强优等生的培养和差生的转化，促进中等生的整体进步。 四、教学目标 （1）使学生学习比较全面的物理学基础知识及其实际应用，了解物理学与其他学科以及物理学与技术进步、社会发展的关系。 （2）使学生受到科学方法的训练，培养学生的观察和实验能力，科学思维能力，分析问题和解决问题的能力。 （3）培养学生学习科学的志趣和实事求是的科学态度，树立创新意识，结合物理教学进行辩证唯物主义教育和爱国主义教育。（4）要特别激发学生的兴趣，增强学好物理的自信心，面向全体学生，给每一个学生提供平等学习的机会，让学生有更多的机会主动地体验挥究过程，获得科学的方法。 （5）激活创新意识，培养创新能力。要唤起学生的创新意识和优化创新能力，让物理教学充满新的活力；营选创新环境，培养创新品质；精心设计教学，激发创新灵感。 （6）充分发挥实验教学作用。物理实验具有生动、直观、新异有趣等特点，要加强实验教学，培养学生的实践兴趣，搞好实验教学，提高实践的技能技巧。 （7）提高自身素质。深化教研教改，提高教研水平，做到表达准确，板书简洁，操作规范，教法创新，使自己的备课、教课、说课、操作、写作等水平不断提高，适应教育发展的需要。 五、复习方法 1、夯实基础，巩固双基。 以课本为主线，让学生掌握基本概念和规律，让他们正确理解，并以书上的习题和例题通过小测试的方式来检验学生的掌握程度，及时反馈，与学生做到知识日日清。 2、连点成线，版块拓展。
核技术与核安全 核动力技术的核心是反应堆技术,反应堆可用来发电,供热,驱动运载工具等.反应堆还可以产生大量中子,故在有些核技术应用中亦可利用反应堆作为中子源,或利用反应堆中子做活化分析,生产放射性核素等."核能工程与技术"和"辐射防护与环境保护"也是"核科学与技术"之下的二级学科. 实际上核技术与核物理是密不可分的,这两个学科在发展过程中始终是互相依托,互相渗透的.同时,作为核探测技术和射线应用技术的基础,研究各种射线和荷能粒子束与物质的相互作用是十分重要的.其相互作用既可以产生物理的变化,也可以产生化学的变化,还可以产生生物学的变化.相应的研究构成了辐射物理学,辐射化学和辐射生物学的主要内容.在核技术的应用中还经常要对放射性核素进行分离,或用放射性核素标记化合物,这属于放射化学的范畴.因此,核技术及应用这一学科与核物理学,辐射物理学,辐射化学,放射化学等学科有密切的联系,其中辐射物理往往也被纳入核技术的范畴内.近年来核技术在医学中的应用得到迅速发展,相应地又产生了医学物理,核医学等学科.另一方面,核技术的研究经常涉及大型仪器设备的研制,其本身又是物理,机械,真空技术,电子学,射频技术,计算机技术,控制技术,成像技术等多种学科和技术的综合.故此核技术充分体现了多种学科的交叉这一特点,是现代科学技术的重要组成部分,也是当代重要的高技术之一.第二次世界大战之后核技术开始大规模地应用到国民经济之中,形成了许多新兴的产业,如辐射加工,无损检测,核医学诊断设备与9放射治疗设备,同位素和放射性药物生产等.据统计,美国和日本的国民经济总产值(GDP)中核技术的贡献约占3%~4%.美国核技术产生的年产值约为3500亿美元,其中非核能部分约占80%. 现代很多科学技术成就的取得都是与核技术的贡献分不开的.仅以诺贝尔奖为例,1931年美国科学家劳伦斯发明回旋加速器,为此获得了1939年诺贝尔物理奖.1932年英国科学家Cockcroft和Walton制造了第一台高压倍压加速器并用其完成了首次人工核反应,获1957年诺贝尔物理奖.此外还有八项诺贝尔物理奖和化学奖是利用加速器进行实验而获得的.在探测器方面,威尔逊因发明云室探测器而获1927年诺贝尔物理奖,其后布莱克特因改进威尔逊云室实现自动曝光而获1948年诺贝尔物理奖,鲍威尔发明照相乳胶法并用其发现π介子而获1950年诺贝尔物理奖,这之后格拉泽因发明气泡室使粒子探测效率提高1000倍而获1960年诺贝尔物理奖,阿尔瓦雷兹因改进气泡室并用其发现共振态粒子而获1968年诺贝尔物理奖,沙帕克因发明多丝正比室和漂移室而获1992年诺贝尔物理奖.在核分析技术方面,1948年美国科学家利比建立了14C测年方法并为此获得了1960年诺贝尔化学奖,穆斯堡尔因发现穆斯堡尔效应而获1961年诺贝尔物理奖,布罗克豪斯和沙尔因发展了中子散射技术而获1994年诺贝尔物理奖.核技术对于科学发展的重要推动作用由此可见一斑.由于核技术为多种学科的基础研究提供了灵敏而精确的实验方法和分析手段,自20世纪80年代以来各国竞相建造与核技术密切相关的大型科学工程,如大型对撞机,同步辐射装置,自由电子激光装置,散裂中子源,加速器驱动次临界反应堆,大型放射性核束加速器等,其造价动辄数亿美元乃至数十亿美元.美国能源部2003年11月发布研究报告"未来科学的装置",列出了今后20年重点发展的28项大型科学工程,其中基于加速器的有14项,占了一半.我国自改革开放以来先后建造了北京正负电子对撞机,兰州重离子加速器,合肥同步辐射装置等大科学工程,辐照和放疗用电子加速器,大型集装箱探测装置,辐射加工和同位素生产等也已经形成了一定规模的产业. 1 在工业中的应用 核技术的工业应用始于20世纪50年代兴起的辐射加工.辐射加工利用60Co源产生的γ射线或电子加速器产生的电子束照射物料,可引起高分子材料的聚合,交联和 1
浅谈物理学与科学技术的关系 在目前的新世纪，科学技术的发展对我们的生活水平、生活方式、文化教育等方面的影响是极为深刻的。从日常的衣食住行中，处处可以感受到科学技术给我们生活带来的变化。各种合成纤维大大丰富了人们的衣着面料；农业的增产提供了丰富的食品，改善了人民的食品结构；至于汽车、飞机的发明和普及带给人们交通的方便、快捷；医学的进步提高了人民的健康水平，延长了平均寿命；教育的普及提高了人民的文化水平；电灯、电话、家用电器的普及大大方便了我们的生活……这样的例子不胜枚举。而这些发展却离不开物理学…… 物理学作为严格的、定量的自然科学带头学科,一直在科学技术的发展中发挥着极其重要的作用。过去如此,现在如此,展望将来亦是如此。现代科学技术正以惊人的速度发展。而在物理学中每一项科学的发现都成为了新技术发明或生产方法改进的基础。首先,物理学定律是揭示物质运动的规律的,使人们在技术上运用这些定律成为可能；第二,物理学有许多预言和结论,为开发新技术指明了方向；第三,新技术的发明,改进和传统技术的根本改造,无论是原理或工艺,也无论是试验或应用,都直接与物理学有着密切的关系。若没有物理基本定律与原理的指导,可以毫不夸大地说,就不可能有现代生产技术的大发展。 在18世纪以蒸汽机为动力的生产时代，蒸汽机的不断提高改进，物理学中的热力学与机械力学是起着相当重要的作用的。 1866年，西门子发明电机，1876年贝尔发明了电话，1879年爱迪生发明电灯，这三大发明照亮了人类实现电气化的道路，电力在生产技术中日益发展起来了。这样的成功与物理中电磁学理论的建立与应用是密不可分的。。 20世纪初相对论和量子力学的建立，诞生了近代物理，开创了微电子技术的时代。半导体芯片,电子计算机等随之应运而生。可以毫不夸张的说，没有量子力学也就没有现代科技。 20世纪60年代初，激光器诞生。激光物理的进展为激光在制造业、医疗科技和国防工业中的应用打开了大门。 20世纪80年代高温超导体的研究取得了重大突破，为超导体的实际应用开辟了道路。磁悬浮列车等。80年代，我国高温超导的研究走在世界的前列。 20世纪90年代发展起来的纳米技术，使人们可以按照自己的需要设计并重新排列原子或者原子团，使其具有人们希望的特性。纳米材料的应用现是一个新兴的又应用很广泛的前沿技术。秦始皇兵马俑的色彩防脱。 在牛顿力学和万有引力定律的基础上发展起来的空间物理，能把宇宙飞船送上太空，使人类实现了飞天的梦想。 激光物理的进展使激光在制造业、医疗技术和国防工业等多个领域中得到了广泛的应用。 生命科学的发展也离不开物理学。脱氧核糖核酸（DNA）是存在于细胞核中的一种重要物质，它是储存和传递生命信息的物质基础。1953年生物学家沃森和物理学家克里克利用X射线衍射的方法在卡文迪许（著名实验物理学家）的实验室成功地测定了DNA的双螺旋结构。 ……
物理学的发展与能源技术 __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 1．能的转化和守恒 2．能源的分类及新能源 3．核能的分类和应用 4．能源与可持续发展 一、能量的转化和守恒定律 1)多种形式的能：机械能、电能、光能、声能、磁能、化学能、核能、生物能等。 2)能量的转移：能量形式不变，从一个物体传递给另一个物体的过程。 3)能量的转化：能量从一种形式转化为另一种形式的过程。 4)能量转移和转化的区别：能量转移时，其形式没有变，而在转化是，能量的形式发生了变 化。 5)能量转移的方向性：能量在转移中存在一定的方向性，如热量总是从高温物体传到低温物 体，或者从同一物体的高温部分传到低温部分，而非相反。 6)能量守恒定律：能量既不会消失，也不会创生，它只会从一种形式转化成为其他形式，或 者从一个物体转移到另一上物体，而在转化的过程中，能量的总量保持不变。 7)能量守恒定律的意义：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，大到天体， 小到原子核，无论是物理还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过 程都遵从此定律。 8)永动机是不可能实现的：它是一种可以不消耗能量，就可以永远的运动下去，并连续不断 地做功的机器，它是由于违背科学规律而失败。永动机从反面证明了能量守恒定律的正确 性。
郑州大学 课程论文 题目：谈物理学在无人驾驶汽车和智能穿戴设备方面的应用 姓名： 学号: 专业：电子科学与技术 班级： 2班 课程名称：物理学与高新技术 开课院系：物理工程学院 课程论文成绩： 2014-2015学年第1学期
在这学期对选修课程-物理学与高新技术的学习中，我了解到了物理原理在高新技术中的应用方面的知识，开阔了我的视野。并且作为一名物理工程学院电子科学与技术专业的学生，这门课程也极大地丰富了我的课余时间，并发展了我对电子方面的兴趣。 下面我将以我比较感兴趣的方面，谈谈几项应用物理高新技术的产品，并总结一些我的感想。 首先，说说无人驾驶汽车。无人驾驶汽车是一种智能汽车，也可以叫轮式移动机器人，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。它一般是利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。无人驾驶汽车使乘客可以直接输入目的地，然后车辆便能自动选择线路行驶，而不再需要任何人工驾驶的干预，彻底“解放”了驾驶员的手脚。 今年五月份，谷歌的无人驾驶汽车设计团队展示了一辆原型车。该车当时还不具备正常行驶的条件。在接下来的几个月里，研发人员开始不断地测试无人驾驶汽车上的各个系统。现在，一直以来被认为还很遥远的无人驾驶汽车，已经准备合法上路了！12月22日，谷歌官方宣布其首辆自动驾驶车原型已经完成设计，准备正式开始上路测试。 无人驾驶汽车的关键技术主要有两个方面：车辆定位和车辆控制技术。 车辆定位技术是无人驾驶汽车行驶的基础。目前常用的技术包括磁导航和视觉导航等。磁导航最大的优点是不受天气等自然条件的影响，即使风沙或大雪埋没路面也一样有效，而且便于维护。另外变换磁极朝向进行编码，可以向车辆传输道路特性信息，诸如位置、方向、曲率半径、下一个道路出口位置等信息。 车辆控制技术是无人驾驶汽车的核心，主要包括速度控制和方向
3.能源 一、单选题 1.下列选项中，属于可再生能源的是（） A. 煤 B. 石 油 C. 天然 气 D. 太阳能 2.2017年5月10日，我国在南海成功试采“可燃冰”，“可燃冰”是CH4与水在低温高压下形成的一种天然气水合物，是一种储量丰富、高热值、环保的新能源．它属于（） A. 可再生能源 B. 不可再生能 源 C. 生物质能 源 D. 二次能源 3.2017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 4.下列发电形式中，利用不可再生能源发电的是（） A. 水利发电 B. 风力发 电 C. 潮汐发 电 D. 火力发电 5.我市能源丰富，发电形式多样，下列能源中属于可再生能源的有（） ①连云区田湾核电站利用的核能 ②海州区新海发电厂利用的煤炭 ③东海县青湖镇青南小区光伏发电利用的太阳能 ④东海县李埝林场风力发电场利用的风能．
A. ①② B. ③④ C. ①③④ D. ①②③④ 6.下列说法中错误的是（） A. 风能利用起米比较简单且不污染环境 B. 利用潮汐可以在海水涨潮，落潮时发电 C. 利用水能是利用水的动能，与水位高低无关 D. 现代大型水轮机不但功率大，而且效率可高达90% 7.一般情况下，在利用水能、风能的过程中，我们利用的是（） A. 利用水和空气的动 能B . 利用水的重力势能，利用空气的动能 C. 利用水和空气的重力势 能 D. 利用水的动能，利用空气的重力势能 8.下列物质中是能源的是：（） A. 花岗岩石 B. 太阳 能 C. 天上的 云 D. 沙漠中的沙 9.以下能源形式中，属于可再生能源的是（） A. 煤 B. 太阳 能 C. 电 能 D. 天然气 10.2017年2月，著名媒体人柴静发布雾霾调查视频《穹顶之下》，其中谈到“中国的PM2.5（直径小于2.5微米的颗粒），百分之六十来自于燃煤和燃油”，关于“2.5微米及燃煤、燃油的能源名称”，下列选项表达正确的是（）
中山大学物理科学与工程技术学院 微电子科学与工程专业本科培养方案 一、培养目标 以培养适合国家建设需要、德智体全面发展的人才为宗旨，培养具有良好微电子学理论基础和实验素养、勇于创新、适应能力强、基础研究和应用研究得到较全面训练的微电子学专门人才。学生通过学习半导体物理和半导体器件物理等基本理论知识，可开展微电子器件、纳微加工工艺和制造、集成电路设计、电子系统与集成、单片机的开发与应用、电子与通信、自动 化等IT行业的科研、科技开发及信息化管理工作。学生毕业后可以从事微电子技术领域相关 的研究、设计、开发、制造、应用和管理工作，也可以继续攻读微电子学与固体电子学、集成电路工程、电子与通信、电子科学与技术等方向的硕士和博士学位。 二、培养规格和要求 本专业为学制四年大学本科专业。要求学生完成所有必修课、专业限定选修课程和公共选修课，并符合下列条件： 1.拥护中国共产党的领导，坚持四项基本原则，遵纪守法；努力学习马列主义、毛泽东思想 和邓小平建设中国特色社会主义的理论；热爱社会主义祖国，热心为社会服务，有良好的道德品质和文明风尚; 2.掌握完善的基础理论，基本知识和基本技能，了解所学专业的新发展、新成就，具有较强 的汲取新知识、分析问题和解决问题的能力，具有初步的科研能力，能运用一种外国语以上较熟练阅读所学专业书刊，并具备一定的听说读写能力; 3.有良好的综合素质和健康的体魄。 三、授予学位与修业年限 按要求完成学业者授予工学学士学位。修业年限：4年。 四、毕业总学分及课内总学时
表中实践教学包括军事训练、公益劳动、人文基础与经典阅读、就业指导、教学生产实习和毕业论文等的非课内学时。教学生产实习一周，毕业论文十二周。 五、专业核心课程：按培养要求列出专业课程10门左右。
物理学与能源 能源是人民生活和经济发展的主要基础，人类社会的进步离不开能源科学的发展，包括如何向大自然索取能源、先进能源技术的使用以及新能源的不断开发． 一、物理学与能源 在人类能源利用史上大致有四个重要发展阶段: 1、火的使用2、蒸汽机的发明和利用(18世纪初) 3、电能的使用(19世纪初) 4、原子能的利用(20世纪下半叶) 。后三个阶段是与物理学的发展紧密联系的，正是物理学的发展为能源科学的发展和能源的利用提供了理论基础和实验基础。 当前能源革命的两大重点是开发新能源和提高能源的利用效率。物理学从理论和实验两个方面，为新能源的开发，利用提供新的途径和方法，如核电站的发展、太阳能、地热能、海洋能、风能的利用以及可控热核聚变的研究等等。 二、能源概况 1、能源及其分类 1来自地球外天体的能量 2地球本身蕴藏的能量(如地球内部的地热能) 3由于地球和月亮、太阳等天体相互作用所产生的能量 按能源的形成分为：一次能源(如煤、石油、风，水等)；二次能源 [如电力、各种石油制品(汽油、煤油、柴油)等] 按能源的使用情况分为：燃料能源（为不可再生能源）；非燃料能源（是可再生能源）． 通常还将能源分为：常规能源、新能源 2、能源与环境 利用能源的过程也直接污染着地球环境。燃料燃烧时产生大量的污染物，使大气和水质产生污染；大气污染所造成的危害有：酸雨问题，温室效应和臭氧层破坏；为了保扩我们的“地球村”，保护人类的健康，保持生态平衡，必须改变能源结构，开发和利用新能源，减少化石燃料的使用，以及合理使用能源，减少污染物质的排放。当前世界能源消费以化石资源为主。新能源的开发和利用是解决人类日益增长的能源需求的根本途径之一。 三、核能 1.核能的来源 “核能”起源于将核子(中子与质子)保持在原子核中的一种很强的作用力——核力。 根据爱因斯坦的质能关系E=mc 2这一关系说明原子核内蕴藏着巨大的能量，使人们看到了利用核能的可能性和重要性。人们将这种由核子结合成原子核时所放出的能量叫做原子核的总结合能。 2.核能的发现 平均结合能随原子核中的核子数不同而不同。随着核内核子数的改变，各种原子核结合的紧密程度是不一样的，这可从它们不同的平均结合能上反映出来。由此可得出两种利用核能途径——核裂变与核聚变 3.裂变能 Ⅰ．裂变的发现：1934年，意大利科学家费米和他的同事们利用中子去轰击从轻到重的几十种原子核。1938年，约里奥·居里夫人和她的同事们在用慢中子照射铀盐时，分离出了放射性核素“澜”(Z ＝57)。1939年，哈恩和斯特拉斯曼发现了放射性核素钡(Z=56)梅特纳和弗里希作出了正确的解释并首次提出裂变现象。实验表明，裂变主要是两分裂。1947年，我国物理学家钱三强和何泽彗夫妇进一步发现了裂变的三分裂和四分裂现象。 Ⅱ、裂变过程：实验和理论都表明，能量低到只有0.025eV 的中子(称为热中子，相当在室温T ＝293开时的中子)与235U 结合时，引起裂变的几率才很大。当235U 俘获热中子后，将复合成236U(称复合核)。此时，将有6.55兆电子伏的结合能放出，使236U 处在高度激发的状态，相当于一个高温的液滴。于是，核要发生形变，从一个接近球形的核变为一个拉长的椭球，且越拉越长，逐渐形成质量、大小不等的两部分。此时，由于“液滴”的表面张力将要使它恢复原状，回到球形，但由于不同大小两部分间的库仑斥力将使此液滴继续拉长。这两种力相互竞争，一旦此复合核激发能足够高。最终使液滴一分为二，裂成两个碎片。同时放出若干个中子。在自然界，235U 是仅有的能由热中子引起裂变的核，称为易裂变核。另外人工制备的239Pu 也是一个可由热中子引起裂变的易裂变核。 Ⅲ、科学的矛盾心理：匈牙利青年物理学家西拉德，靠他敏锐的想象力，清晰地意识到了将来可能要开展一场原子武器的竞赛。 这是科学有史以来最奇怪的现象，科学家的功能就是在求得科学的进步，将“不能”变为“可能”；现在却因为科学的进步会带来严重后果，竟然希望科学不要继续，实验不要成功。这充分说明，科学在与道德发生冲突的时候，科学家的社会责任感在行为中反映出的矛盾心理。 Ⅳ、衰变链及裂变能释放的分配： 平均来说，一次裂变将有2.4个中子放出。一次裂变所释放能量为200兆电子伏，分配如下：轻重碎片的动能170兆电子伏；裂变中子的动能 5兆电子伏；裂变产物所释放的β和γ的能量15兆电子伏；与β相伴的中微子能量10兆电子伏 4.链式反应 Ⅰ、链式反应：（1）链式反应的可能性----中子增殖；（2）链式反应可以控制——缓发中子 在这2.4个中子中包括了瞬发中子和缓发中子两类。缓发中子是很少的，只占0.66%。使我们有足够的时间去控制反应。 Ⅱ、可控链式反应的实观：维持链式反应的充分必要条件：中子产生数 中子消耗数≥l ；中子必须慢化：因为在裂变中所放出的第二代中子属快235236*14489929256363+ →→++n U U B a K r n 235 236*14094929254382+→→++n U U X e S r n
义务教育基础课程初中教学资料 1. 热机 一、教案背景 1，面向学生：中学2，学科：物理 2，课时：1 3，学生课前准备： 一、准备器材：仪器：铁架台、试管、胶塞、酒精灯、水。汽油机实物模型软件：汽油机与柴油机的课件、 二、预习了解 二、教学目标 1.知识与技能：了解四冲程汽油机的基本工作原理。从能量转化的角度认识燃料的热值。了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。通过能量的转化和转移，认识效率。 2.过程与方法：通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功。利用挂图或模型讲解。利用挂图或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理。通过阅读“科学世界现代汽车” 了解汽车的一些常识。通过学生讨论和教师讲解了解燃料的热值和热机的效率。 3.情感、态度与价值观：通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力。通过阅读“科学世界现代汽车”扩展学生的知识面。祝福您及家人身体健康、万事如意、阖家欢乐！祝福同学们快乐成长，能够取得好成绩，为祖国奉献力量祝福您及家人身体健康、万事如意、阖家欢乐！祝福同学们快乐成长，能够取得好成绩，为祖国奉献力量 1. 三、教材分析 本章主要通过四冲程内燃机工作原理的学习，使学生了解内燃机的主要结构；大致了解内燃机工作时，能量的转化与转移情况；了解内燃机在现代生活，特别是交通方面的应用。通过具体分析，使学生认识到在利用燃料内能方面，也不可避免地会有一部分内能转化和转移到其他方面，因此要建立热机效率的概念，并与机械效率作联系和类比。“关心科技发展的动态，关注技术应用带来的社会进步和问题，树立正确的科学观”是义务教育阶段物理课程的价值表现之一。通过本章的学习，要使学生了解内燃机的发展对人类进步起到的作用，同时要使学生认识到它给环境带来的污染问题。 教学重点：汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值。 教学难点：热机中的能量转化及损失，了解热机的效率。 教之前用百度在网上搜索《热机》的相关教学材料，找了很多教案和材料作参考，了解到教学的重点和难点，确定课堂教学形式和方法。然后根据课堂教学需要，利用百度搜索关于热机的课件，发展，对人类社会发展的贡献等
物理学与现代科学技术发展 1.科学技术 1.1 科学 科学和文化一样，是个难以界定的名词，人们更多地是从一个侧面对其本质特征加以揭示和描述。以英国著名科学家J．D．贝尔纳·（1901—1971）为代表的科学家们认为，科学在不同时期、不同场合有不同意义。科学有若干种解释，每一种解释都反映出科学某一方面的本质特征。到目前为止，也还没有任何一个人给科学下的定义为世人所公认。由于科学本身也在发展，人们对它由认识不断深化，给科学下一个永世不变的定义，是难以做到的。现在，让我们沿着历史的轨迹，把众多的科学定义、解释加以概括，提出为多数人可以接受的共同概念，通过这一概念的阐述以加深我们对“科学”的理解和认识。 1.1.1 科学是人对客观世界的认识，是反映客观事实和规律的知识 准确掌握科学这个概念的实质，主要的是加深对“事实”和“规律”的认识。 事实可以是历史事实、社会事实、自然界的事实和其他事实，科学就是发现人们未知的事实，如化学家发现的新元素，经济学家发现的资本主义经济危机，都是事实。发现这些人所未知的事实的人，就是科学家。美国科学家H.戴维（1778－1829）发现的钾和钠，尽管它在世界上早就存在，但过去没有人发现过，那是因为以前没有电解技术能把它们分离出来，戴维把它们分离出来了，使人们看到了，所以他成了科学家。又如居里夫人（1867－1934）发现镭、钋等天然放射性元素。原苏联经济学家N．D．康德拉季耶夫（1892－）发现的资本主义经济“长波理论”，至今还被许多经济著作引用，这是因为大家承认他发现的是事实。 什么是规律呢？人类在生产生活实践中发现事物之间有千丝万缕的联系，这种联系就是规律。这种反映客观事实之间联系的准确判断就是发现了规律，这种规律，就是学问，就是知识，也就是科学了。这里所说的联系或规律，也称法则，即事物发展过程中事物之间内在的、本质的、必然的联系。它是在一定条件下可以反复出现的，是客观的。人们只能发现它，但不能创造它。 早在19世纪30年代，首创进化论学说的生物学家达尔文用5年（1831－1836）时间，遍游四大洲三大洋之后，对收集的大量事实进行分类比较研究，于1859年发表《物种起源》巨著。1888年，他以自己的感受给科学下了定义，在《达尔文的生活信件》中提到：“科学就是整理事实，以便从中得出普遍的规律或结论。”达尔文也是通过网罗事实和发现规律取得科学伟绩的。 1.1.2 科学是反映客观事实和规律的知识体系 20世纪初，人们认识到科学是由很多门类交织组成的知识体系。此时，数学、物理、化学、天文、地理、生物等基础科学和电力、机械、建筑、钢铁、医药等工程科学及管理科学都比较成熟了。科学已不只是事实或规律的知识单元，而是由这些知识单元组成学科，学科又组成学科群，形成了一个多层次组成的体系。 科学家是系统掌握某一方面知识并能利用这些知识对诸多现象作出解释的人。科学史表明，科学家不只是知识的发现者，更重要的还是知识的综合者。古今中外的大学问家，都是在综合知识中创造，在发现知识中综合成为科学家的。在综合化过程中，按照内在逻辑关系把已知知识（或定理）条理化、系统化，发现矛盾或空白，再作观察，试验论证，得出新的原理，补充和完善了知识体系，这是一种科学过程。 因此，大部分辞书给科学下的定义都强调“科学是知识体系”，认为“科学是关于自然、社会和思维的知识体系”，科学是反映客观事实和规律的知识体系。 1.1.3 科学是一项反映客观事实和规律的知识体系相关活动的事业 第二次世界大战以后，人们的科学概念发生了巨大变化。那种把科学概念仍停留在本世
物理教科九年级下第十一章物理学的发展与能源技术 创新单元检测 (时间：45分钟，满分：100分) 一、选择题(每小题3分，共30分) 1. 如图所示的四个现象中，属于内能转化为机械能的是( )。 2．如图所示是某火力发电站结构示意图，火力发电，“吃”进的是煤，“吐”出的是电，在这个过程中能量的转化是( )。 A．机械能―→内能―→化学能―→电能 B．化学能―→内能―→机械能―→电能 C．化学能―→重力势能―→动能―→电能 D．内能―→化学能―→机械能―→电能 3．(2011·北京中考)小阳打排球，排球离开手后向上运动到一定高度又落回地面。不计空气阻力，关于排球离开手后的运动过程，下列说法中正确的是( )。 A．排球在上升过程中，小阳对排球做功 B．排球在下落过程中，排球的重力势能变小 C．排球在上升过程中，排球受到的力的方向竖直向下 D．排球在下落过程中，排球所受的重力做功越来越快 4. 2009年3月，北京开始在长城附近的延庆县建设太阳能热发电站，如图所示。该项目在208亩地上将建100面定日镜用以收集太阳光，反射到100米高的太阳能吸热塔的吸热器里，收集的热能加热水，产生水蒸气，从而作为动力发电。这种能量转化的方式是( )。 A．太阳能转化为内能，再转化为电能 B．太阳能转化为电能，再转化为化学能 C．太阳能转化为内能，再转化为化学能 D．太阳能转化为电能，再转化为光能
5．(2011·四川广安中考)在一次参观中，外地游客丁先生从渠江公园乘电梯到思源广场，在电梯匀速上升的过程中，丁先生的( )。 A．重力势能不断增大B．动能不断增大 C．机械能保持不变D．动能转化为重力势能 6．19世纪与20世纪之交，物理学中的放射现象和电子的先后发现，不仅将人们的视线引入到原子的内部，而且更进一步地驱使人类积极探索原子核的内部组成。某学习小组的同学在关于原子和原子核的讨论中，有以下四种说法：(1)原子是由位于中心的原子核和核外电子组成的；(2)带负电荷的电子在原子核外空间绕核高速运转；(3)原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里；(4)原子核是由质子和中子组成的，质子的个数一定不等于中子的个数。下列组合中，都正确的是( )。 A．(1)(2) B．(2)(4) C．(1)(3) D．(3)(4) 7．1964年人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如右图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。那么( )。 A．当海水下降时，阀门K1开启，阀门K2关闭 B．当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2开启 C．航标灯消耗的电能是空气的内能转化来的 D．航标灯消耗的电能是海水的机械能转化来的 8．“能源危机”是当今世界共同面临的问题，以下解决危机问题措施切实可行的是( )。 A．人人都要节约用水、用电，不浪费能源和人为毁坏物品 B．关闭全部现有的火力发电站 C．停止使用石油、煤炭资源，而改用核能和太阳能 D．各地都要大力兴建水力和风力发电站 9. 不同的物理现象往往反映出相同的物理规律，如图所示的现象中在能量转化方面的共同点是( )。 A．物体的机械能转化为其他形式的能量 B．物体的动能全部转化为重力势能 C．其他形式的能量转化为物体的机械能
核技术的应用 ——工业、农业、医学
作为核专业的学生，我们简称自己的专业为核工，而总是忽略后半部分——核技术，我们在关注核电站等工程的同时似乎对核技术有些忽视。鉴于这种现象，我们组的主题是核技术在工业、农业、医学等三方面的应用，希望以点带面，以此提高大家对核技术科学方面的重视，也希望对大家有所帮助。 1995年，美国核技术应用GDP贡献4.7%，是核电的3.67倍，而我国2003年核技术对国民经济的贡献才仅为可怜的0.4%。95年来，我国核技术应用的平均增长率达到18%，在2009年核技术应用产值总计已达1000亿元人民币，为国民经济发展做出了突出的贡献。下面是核技术分别在三个方面应用的介绍： 一、核技术在工业方面的应用 目前，我国已形成了基本配套的军民两用核动力与核燃料循环科研开发工业体系，具备了自主设计建造中小型核电站的能力和核电站燃料组件的生产能力，核技术（包括核供热、同位素和辐射技术等）在工业、农业和医学等领域得到广泛应用。经过几十年的发展，我国在科研、设计、建设和运行等方面积累了许多宝贵经验，培养和造就了一支专业齐全、具有相当实力的科研、开发、设计和工程建设队伍。我国的核能和平利用产业已经形成了一定的规模，在某些技术领域达到了世界先进水平 1.辐射加工：即利用γ射线和加速器产生的电子束辐照被加工物体，使其品质或性能得以改善的过程。辐射加工可以获得优质的化工材料，储存和保鲜食品，消毒医疗器材，处理环境污染物等,是20
世纪70年代的一门新技术,也称辐射工艺。目前在高分子材料辐射改，性、食品辐照保藏、卫生医疗用品的辐射消毒等方面，已有一些国家实现了工业化和商业化。辐射加工技术具有下列特点：①辐照过程不受温度影响，可以在低温下或室温下进行，因此辐照对象可以是气态、液态或固态；②γ射线或能量高的电子束穿透力强，可均匀深入到物体内部，因此可以在已包装或封装的情况下进行加工处理；③容易控制，适于连续操作；④不必加其他化学试剂和催化剂，保证产品纯度；⑤反应速率快，形成高效生产线。 由于辐射加工的独特优点，辐射化学工业产品的品种和数量不断增加，在高分子辐照交联、辐射裂解、辐射接枝术，辐射聚合以及有机物的辐射合成等方面已有几十种产品。特别是高分子辐射改性方面，产品最多。其中聚乙烯绝缘层的辐射交联，已应用于电线、电缆的制造工艺中。这种辐射交联电线耐热、耐腐蚀性能好，可提高设备的可靠性，并使之小型化；已广泛用于航天、通信、汽车、家用电器等工业中的配线材料。辐射交联聚乙烯热收缩薄膜、薄板和管道，已用于包装材料、电缆接头等。用电子束辐照装置对木材、金属、纸张等表面涂层的固化有很多优点，如节能、无公害、占地面积小、生产速度快、涂层性能好等。辐射接枝可以改善层压制品的粘接性。例如，聚乙烯粉末辐照后与丙烯酸进行接枝，将接枝物压成薄膜再与铝箔层压，可作瓶盖等。用甲基丙烯酸甲酯等单体浸渍过的木材，辐照后加工形成木材－塑料复合材料，在尺寸稳定性、吸水性、强度、抗霉防腐、表面物理性能等方面都有显著改善，可用于制作地板、工艺品、