九年级物理全册.能源课件人教版

消耗的柴油量：m=
Q总 q
=
165000J 4.3×10 7J/kg
≈3.8×10 -3kg
答：消耗的柴油质量为 3.8×10-3kg
Hale Waihona Puke 第十四章内能的利用第二节热机的效率
烧火煮饭—柴
蒸汽机----煤
火车—油
汽车-----油
火箭---氢气
大
气
污
染
它们都离不开燃料 燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。
讨论：日常生活中常用到的燃料有哪些？
常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、
柴油和液化气等）、天燃气等，农村还用草木等植物
的秸杆作燃料。
q柴=1.2×107J/kg ,表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为 1.2×107J。
q煤气=1.8×107J/m3，表示1m3的煤气在完全燃烧时所放出的热 量为1.8×107J。
4、热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类 有关，与燃料的质量（体积）、是否燃烧、是否完 全燃烧无关。
例题：某个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天 然气完全燃烧放出多少热量，相当于多少kg柴薪 完全燃烧放出的热量（q气为7.5×107J/m3，
Q放
提高热机效率可提高燃料的利用率
例：用天然气灶烧水，燃烧1m3的天然气，使100kg的
水从20℃升高到70℃.天然气热值3.2×107J/m3求
（1）天然气完全燃烧放出热量
（2）水吸收的热量
（3）天然气灶的效率
解:（1）Q放=qv= 3.2×107J/m3×1m3 =3.2×107J
(2) Q吸=Cm(t-t0)=4.2×103j/kg.0c× 100kg ×(70-20) 0c

电能转化为机械能
电热器烧水 电热孵化器中的小鸡破壳而出
电能转化为内能
电视机、电脑依靠电 能工作，把各种信息 加工后传达给人们
人造卫星的太阳能电池板把太阳能 转化为电能提供给卫星上的用电器
家庭用电，主要由电网提供，不同家 庭用电的多少不同。 1．用电器工作的过程就是消耗电能的过程。 即：把电能转化为其他形式能量的过程。
电能表有几个重要的参数应该注意：
●“220 V” 表示 这个电能表应该在 220 伏的电路中使 用
●“600 revs/ （kW ·h）”表示 接在这个电能表上 的用电器，每消耗 1 kW · h的电能， 电能表上的转盘转 过 600 转。
●“10（20）A” 表示这个电能表的 标定电流为 10 A， 额定最大电流为20 A。电能表工作时 的电流不应超过额 定最大电流。
revs/kW·h字样.则
（1）用电器消耗1度电的时候，电能表转过
的圈数是多少？
1200圈
（2）电能表转一圈，消耗的电能是多少焦
耳？
3000J
（3）一个月内电器消耗了多少度电？
23度
课堂练习
9、小明观察班上的电能表有“600revs/(KW·h)”的字 样。他观察电能表的转盘在2min内转动了60转。请你 计算这2min内消耗了多少度电？合多少焦？
这个月家里用电 月底示数－月初示数
3 265.4 kW·h －3 246.8 kW·h = 18.6 kW·h
目前常用的电能表是 IC卡式的。用户将IC 卡充值后插入电能 表，电能表自动读取 卡中的金额。一旦金 额用完，电能表会切 断电路，这时需要到 银行为IC卡储值，并 重新插入电能表。
IC卡电能表
风力发电 风能转化为电能

汽油机的效率为 20%~30% 蒸汽机的效率只有6%~15%
柴油机的效率为30%~45%
2．提高热机效率，节约能源，减少污染
（1）热机的效率是热机性能的重要指标 （2）提高效率的途径
提高燃料利用率，使燃料充分燃烧； 改进热机，减少各种能量损失； 利用废气的能量。
例3 为了响应国家“节能减排”的号召，同学们讨论家用
m后m3前 13% 0%1.742t， 10亿辆汽车节省的汽油质量为109×（1.8-1.742）t=5.8×107t.
4.提高热机的效率具有哪些积极意义？请你列出一个回答 问题的提纲，不必展开陈述.
解：节约能源、减少环境污染等.（解答本题可从节约能 源及减少环境污染等方面来考虑，答案合理即可）
（3）单位 国际单位：焦每千克；符号：J/kg。 气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3。
对于热值的理解，我们要抓住三个关键词：“某种燃 料”、“完全燃烧”、“热量与其质量之比”.
①“某种燃料”是说明热值与燃料的种类有关，反映了燃料的燃 烧特性、化学能转化成的内能的本领大小.
②“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽.某种燃料，只有在完全燃 烧时放出的热量与质量之比才是这种燃料的热值，如果用没有完 全燃烧放出的热量计算出的热值就比实际值小.
干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使
多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃？已知水的比热容为
4.2×103 J/(kg·℃)。
解：Q = 1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J
Q
m = c(t -t )
0
8.4×106 J
= 4.2×103 J/(kg·℃)×(70 ℃-20 ℃)
第2节 热机的效率

2、原子核能的利用
（1）原子弹 原子弹中的核燃料是高浓缩铀（浓度达93%）或钚。将弹
壳内铀块（或钚块）分成各自低于临界质量的两部分，但总 质量超过临界质量。原子弹爆炸时，首先引爆装在铀燃料外 部的普通TNT炸药层，其冲击力会把两块铀235压聚在一起， 超过临界质量的铀块立即会产生雪崩似的链式反应，即发生 核爆炸。（原理图）
2.二次能源（人工能源）。是指一次能源经人为加工成另 一种形态的能源。 例：汽油、水电、蒸汽、煤气、焦炭、沼气等。
(五)按能否作为燃料对能源分类
1.燃料型能源。包括煤炭、石油、天然气、泥炭、木材 等。
2.非燃料型能源。包括水能、风能、地热能、海洋能等。
(六)按对环境的污染情况对能源分类
1.清洁能源。使用时对环境没有污染或污染小的能源。 例：水能、风能、太阳能以及核能等。 2.非清洁能源。对环境污染较大的能源。 例：煤炭、石油等。
能源
问题1： 我们每天要吃饭、喝水，用什么来煮 饭、烧水呢？
回答： 煤，煤气，柴草、天然气……
问题2： 要开动汽车、火车、飞机等交通工具 需 要消耗什么呢？
回答： 汽油或者柴油等
一.能源的概念
能源：能量资源或能源资源，是自然界中能 为人类提供某种形式能量的物质资源。
可产生各种能源（如热量、电能、光能 和机械能等）或可做功的物质的统称。
（2）核电站 核电站是利用原子核裂变反应放出的核能来发电的装置。
核电站主要由两部分组成。一部分是反应装置及冷却装置， 其核心为一个反应堆，是维持和控制核裂变反应的装置，在 内部实现核能转换为为热能。释放出的热能由一回路系统冷 却剂带出，用以产生蒸汽。整个闭路系统被称为核蒸汽供应 系统，也叫核岛，相当于常规火电厂的锅炉系统。另一部分 由蒸汽驱动汽轮发电机组进行发电的二回系统，与常规火电 厂的汽轮机发电机系统基本相同，也称作常规岛。（原理图）

例2 关于能源的开发和利用，下列说法中不正确 的是（ A ）
A.煤是可再生能源，以煤为主要燃料的火力发电 容易造成环境污染
B.核能是不可再生能源，开发和利用核能是人类 获取能源的一个新途径
C.太阳能是取之不尽的能源，可直接利用且不会 污染环境，开发前景广阔
D.人类的生存离不开能源，社会的进步和美好生 活是以消耗大量能源为代价的，我们要珍惜能源
由Q=cmΔt可得， 水升高的温度：Δt= Q吸 = η1E
c水m水 c水ρ水V 70% 5.184 107 J 4.2 103 J(kg C)1.0 103kg / m3 150 103m3
≈57.6℃
(3)水从20℃加热到52.4℃所吸收的热量：Q吸′=c水 m水Δ′t=4.2×103J/(kg·℃)×1.0×103kg/m3×150 ×10-3m3×(52.4℃-20℃)=2.0412×107J，要使加热 时间最短，需要太阳辐射的能量和电热丝同时加
课堂教学展示
能源
本章小结
1．人们的生产和生活中利用能源提供能量。 2．人类历史上利用的能源逐步从太阳、柴 薪等转变成煤、石油、天然气等化石能源。
核能
核能 裂变 聚变
原子弹 核反应堆
氢弹
太阳能
太阳能的介绍 太阳能的利用
转化为内能 转化为电能
能源与可持续发展
能量转移和 能量转化的
方向性
能源消耗 对环境的
解：（1）热水器对水平台的压力：F=G=(m器 +m水）g=（50kg+1.0×103kg/m3×150×10-3m3) ×10N/kg=2000N，热水器对水平台的压强:
PF S
2000N 0.1m2
2104 Pa
（2）热水器每天接收的太阳辐射能：

答案
7.A 不是任意的原子核都能发生聚变.
知识点2 核裂变和核聚变
8. 原子弹和核电站在利用核能上的根本区别是( ) A.原子弹利用的是核裂变,核电站利用的是核聚变 B.原子弹利用的是核聚变,核电站利用的是核裂变 C.原子弹对裂变的链式反应不加控制,核电站对裂变的链式反应加以控制 D.原子弹对聚变的链式反应加以控制,核电站对聚变的链式反应不加控制
知识点1 核能及其利用
3. 关于原子、原子核和核能,下列说法正确的是( ) A.原子由质子和电子组成 B.原子核只有相互结合时才能释放核能 C.原子核只有分裂时才能释放核能 D.核能是一次能源
答案
3.D 原子是由原子核和电子组成的,原子核是由质子和中子组成的,选项A错误;原子 核分裂或者相互结合时均有可能释放核能,选项B、C错误;核能可以直接从自然界获得, 是一次能源,选项D正确.
5. 新情境 2022年2月7日,随着最后一组核燃料组件装入反应堆,“华龙一号”全球首堆中 核集团福清核电5号机组首次大修装换料工作完成.关于核电站,下列说法正确的是 () A.核电站使用的燃料是核原料 B.发生核事故会造成放射性污染,所以应该关闭所有核电站 C.核能高效、经济,所以应该大力发展核电 D.核电站产生的核废料可以像生活垃圾那样被处理或进行二次加工利用
第2节 核能
知识点1 核能及其利用
1. 关于原子,下列说法正确的是 ( ) A.原子是由原子核和核外电子组成的 B.原子是由分子和电子组成的 C.原子核和电子都带负电 D.原子核外的电子都是静止的
答案
1.A 原子是由原子核和核外电子组成的,电子绕着原子核高速旋转,故A正确,B、D错 误;原子核由质子和中子组成,质子带正电,中子不带电,电子带负电,故C错误.

二、能源家族 1．按能源产生的方式可分为一次能源和二次能源． (1)一次能源：可以从自然界 直接获取 的能源，如化石能源 (煤、石油、天然气)、风能、太阳能、地热能以及核能等．其 中化石能源是当今世界的主要能源． (2)二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过 一次能源 的 消耗才能得到的能源，如酒精、汽油、柴油等．
三、核能 1．原子、原子核 原子由原子核、电子组成．原子核由质子和中子组成．质子 带 正电荷， 电子 带负电荷，中子不带电． 2．核能：由于原子核 分裂 或 聚合 而释放的巨大能量．
3．获得核能的途径 (1)裂变：用中子轰击比较大的原子核时，原子核变成两个中 等大小的原子核，同时释放出巨大的能量．原子核裂变时会发 生链式反应．核电站利用核能发电，它的核心设备是 核反应堆． 核反应堆中发生的 链式 反应是可以控制的． (2)聚变：质量很小的原子核在 超高温 下结合成新的原子 核，同时释放出巨大的核能．
2．按人类开发早晚和使用情况可分为 常规能源 和新能源． (1)常规能源：人类已经利用多年的能源，如煤、石油、天然 气以及水能等． (2)新能源：如核能、太阳能、潮汐能、地热能等人类近几年 才开始利用的能源．
3．从能源是否可再利用可分为可再生能源和不可再生能源． (1)可再生能源：指可以在自然界里源源不断地得到的能源， 如 水能 、风能、 太阳能 、生物质能等． (2)不可再生能源：指越用越少，不可能在短期内从自然界得 到补充的能源，如煤、 石油 、天然气等．
五、能源与可持续发展 1．21 世纪的能源趋势：能源消耗增长速度明显 加快 ，出现 能源危机． 2．能源消耗对环境的影响：燃料燃烧过程中会产生有害气体， 燃料的不完全燃烧还会产生大量的粉尘，这些都会污染环境， 危害人体健康，影响植物正常生长，还会使水土流失，土地沙 漠化．