教科版九年级下册物理(新)第十一章 物理学与能源技术第2节《能源》参考课件

第十一章 物理学与能源技术
5.能源开发与可持续发展
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人类在利用能源的过程中会遇到很多问题，如： 随着传统型能源的开采带来的“能源危机”、污染物 的产生等等。
思考：怎么解决这些问题？
一 能源利用中的问题及相应对策
1.能源利用中的问题主要包括三个方面 （1）传统能源煤、石油、天然气随着不断开采会逐
（2）光热转化
用集热器收集阳光 中的能量来加热水等物 质。实现了把太阳能转 化为内能。
太阳能
内能
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集热器的原理
水箱
热水 太阳光
冷水
集热器
太阳能汽车
绿色建筑
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3.地热能的开发与利用
地热资源：
是指地球陆地表面以下10 km深度以内，温度 为15～400 oC的地热能量。
地热类型：
水热型 地压型 热干岩型 岩浆型
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地热发电站
4.其他新能源的开发与利用
其他新能源：
风能 海洋能 生物能 氢能
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课堂小结
能源利 用中的 问题及 相应对
策
新能源的 开发与利
用
随堂训练
1.如图所示是一种利用新能源的路灯，它“头顶”小 风扇，“肩扛”太阳能电池板。这种设计最合理的应 用是（D） A.小风扇是一个美化城市的时尚装饰 B.小风扇是用来给太阳能电池散热的 C.太阳能电池同时向小风扇和路灯供电 D.小风扇是小型风力发电机，它和太阳能电池共同向 路灯供电
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二 新能源的开发与利用 1.核能的开发与利用

11.3 能源与可持续发展
一、能源的分类
• 按利用方式分为 一次能源和二次能源
一次能源： • 例：煤、石油、天然气、油页岩、
植物秸杆、水能、风能、太阳能、 地热能、核能、海洋能等
二次能源： 例：电能、煤气、焦碳等
能源的分类
• 按利用程度分为常规能源和新型能源
常规能源 ： 例：煤炭、石油、天然气
新能源： 例：太阳能、风能、地热能、潮 汐能、生物能以及核能等。
能源的分类
• 按资源的再生பைடு நூலகம்可分为可再生能源和不可 再生能源
可再生能源 ：
例：水能、风能、太阳能、地热能、生物 能、潮汐能等
不可再生能源： 例：煤炭、石油、天然气、核燃料等
二、世界能源储量及需求
三、能源利用中的问题及相应对策
• 能源危机 • 环境污染 • 能源的短缺或能量供应的中断 • 节能减排 • 开发新能源
四、新能源的开发利用
• 新能源：太阳能、风能、地热能、 潮汐能、生物能以及核能等
1.核能的开发和利用
a.核裂变
核能－内能－机械能－电能
b.核聚变
• 光-热转换 • 光-电转换
3.地热能的开发利用
• 利用地热能供热 • 利用地热能发电
4.其他新能源的开发利用

（2）在摩擦生热现象中，机械能转化 为内能，消耗多少机械能，产生多少内能， 能的总量是守恒的。
Hale Waihona Puke （3）在燃料燃烧的过程中，化学能转化为内能， 消耗多少燃料中蕴含的化学能，就会产生多少内能， 能的总量是守恒的。
（4）能量守恒定律说明能量“不生不灭， 只能转化、转移，而总量不变。”
（5）能量守恒定律是普遍适用的规律， 大到天体、小到原子核，所有能量的转移、 转化的过程，都服从能量守恒定律。
能量守恒定律
我们知道，物体在一定的条件下机械能守恒， 为什么钟摆在来回摆动的过程中可能达到的最高 点越来越低？为什么机械钟要定时上发条？
能量守恒定律
能量既不能创造，也不会消灭；当能量 从一个物体转移到其他物体或从一种形式转 化为其他形式时，总量不变。
（1）在热机中，利用内能做功的过程就是内能 转化为其他形式能量的过程，消耗多少内能，就会 产生多少其他形式的能量，能的总量是守恒的。
太阳能
冬天发热的暖气片
热能
电池
化学能
不同形式能量的相互转化
观察 能量之间的转化
小球从最高点下落摆动至最低点的过程中， _重__力__势__能转化为_动___能。
小球上下运动，动能与势能（包括__重__力__势_能___和 _弹__性__势__能___）不断相互转化。
V
a
b
木块从 a 点开始运动，在摩擦力的作用下 到 b 点停止，在此过程中，_动__能转化为_内__能。
电流经过电灯发光，电能转化为_光__能和_内__能。
既然不同形式的能量是可以相互转化的， 为了便于传递、输送，我们利用最广泛的能量 形式是哪一种呢？
电动机工作，把电 能转化为机械能
使用熨斗，把电能 转化成内能

聚变
质量小的原子核结 合成较大原子核的 过程
超高温
释放核能的大小
巨大
更加巨大
是否可控 应用
裂变的链式反应可控 原子弹、核电站
聚变目前不可控
氢弹、太阳 内部爆炸
俄罗斯的切尔诺贝利的核电站事故造成的辐射 污染波及了白俄罗斯、俄罗斯及乌克兰的大片 领土。各类辐射病、癌症、神经紧张、居民被 迫疏散等后期影响还深深的留在人们的心中。 有的同学提出，既然核电站有这么大的危害， 就不用建造核电站。你认为这种观点合理吗？ 提出你的看法。
核辐射标志
链式反应如果不加以 控制，大量原子核就在一 瞬间发生裂变。释放出极 大的能量。
在人类实现可控核裂 变大约三年后，即1945年， 利用不加控制的核裂变制 造的毁灭性武器——原子 弹爆炸了。
核聚变
将质量较小的原子核结合起来，也会释放 出巨大的核能。
氘氚
聚变
氦核
中子 能量
氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个 中子，能释放大量核能。这一过程就是聚变。
自然界中的热核反应
自然界中，太阳内部的 温度高达摄氏1千万摄 氏度以上，在那里就进 行着大规模的聚变反应。 太阳辐射出的光和热， 正是由聚变反应释放的核能转化而来的。可以说，地 球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量。
核裂变和核聚变的区别
比较
定义
条件
裂变
较大原子核分裂为 较小原子核的过程
中子轰击较大原 子核
聚变又叫热核反应
一个氘核由一个质子和一个中子组成，一 个氚核由一个质子和二个中子组成，它们发生 聚变反应结合成由二个质子和二个中子组成的 氦核时，要放出一个中子，并释放出核能。
一定质量的氘核和氚核聚变时放出的能 量要比等量的铀核裂变时放出的能量大几倍。