能与能源--四年级-小学

1、能与能源七宝外国语小学四年级（2）班B45 姜泽宇能源分类太阳能，风能，生物质能，地热能，海洋能，氢能，水电能，空气能第11章能与能源 回眸教材析知识回眸教材析知识物理新课标（RJ）1能源的分类(1)一次能源和二次能源一次能源可以 从自然界获得的能源煤炭、石油和天然气是当今世界中一次能源的三大支柱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电力、煤气、汽油、煤油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等直接物理新课标（RJ）(2)可再生能源和不可再生能源化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源。水能、风能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不

2、断地得到，所以它们属于可再生能源。(3)其他分类第11章能与能源 回眸教材析知识物理新课标（RJ）化石能源煤、石油和天然气是由古代的动植物在长期的地质变迁中形成的，所以称为化石能源化石能源是当今人类利用的主要能源，我国目前利用的能源中90%以上是煤和石油生物质能由生命物质提供的能量称为生物质能生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，它直接或间接来源于植物的光合作用生物质能是一个巨大的能源，人类和动物从植物或其他动物获取生物质能以维持生命第11章能与能源 回眸教材析知识 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.7

3、51026W）的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。 太阳能庭院灯 太阳能草坪灯太阳能路灯太阳能热水器 太阳灶超越一号太阳能大巴 太阳能电池 加快发展风电等新能源发 电产业。在各种可再

4、生能源 之中，风电的技术最为成熟， 也最具备规模商业化应用的条件，风力发电机组 “煤变油”“煤变油”在科学上称为煤炭的液化，是以煤炭为原料制取汽油、柴油、液化石油气的技术。这种项目拉开了我国新型能源崛起的序幕，而这种新技术的发展，必然也拉动煤炭资源以及与之配套的铁路、电站、港口、航运的发展，将会引发更多的商业机会。 中国“煤变油”已经突破了核心技术，迈出了“煤变油”产业化的关键一步。自1993年中国成为石油净进口国以来，每年石油进口量都在急剧增长，石油的消耗速度也在加快，而且储备严重不足。2004年中国的石油需求在2.7亿吨左右，但产油量只有1.7亿吨，预计到2020年，我国石油需求量为4亿吨

5、，年均递增12%，但是国内产油量却已到了极限。在替代石油的资源中，我国的“煤变油”计划可以满足千万吨级石油缺口的需要，从长远来看，我国能源资源储量中煤炭占了84%以上，通过煤液化合成油实现我国油品基本自给，是最现实可行的途径之一。 从粗油品中生产出了无色透明的 高品质柴油，这是目前世界上纯度最高、最优质的清洁柴油，具有高动力、无污染等特点。 能量的转换一种形式能量转换另一种形式的能量太阳是地球上能量的来源太阳能可以转换成热能太阳能可以转换成电能，电能又能转换成各种形式的能。太阳能可以转换成西红柿的化学能化学能在生物体内转换成其他形式的能化学能在生物体内转换成其他形式的能热能可以将水烧开，还能使

6、光能可以使植物生长，还能使食物中的化学能可以使我们的身体运动，还能声能可以使纸片振动，还能使重力势能可以使水流下来，还能使弹力势能可以一：电水壶 电能热能二：电吹风 电能风能热能三：太阳能演示材料 太阳能动能四：电磁铁 电能磁能五：手摇发电机 动能电能六：音叉 动能 声能七：风车 风能电能八：小风扇 电能风能九：太阳能演示材料太阳能声能十：飞旋的轮子 弹性势能风能动能备用：燃烧的花生 化学能光能热能核能电能2008年5月12日14时28分，四川省发生里氏8.0级强烈地震2010年4月14日5时39分57秒，青海省玉树藏族自治州玉树县发生7.1级强烈浅源性地震中国地震台网测定“512”汶川大地震

7、“4.14”玉树大地震是由印度板块向亚洲板块俯冲造成的。地震释放出巨大的能量以地震弹性波的能量形式传遍中国大陆乃至整个地球，地震波引起强烈地面震动造成大量房屋倒塌和多人的死亡和伤害，对人民群众带来极大威胁。光能化学能机械能电能热能声能和动能描述各种能量之间的转换过程光能（太阳光） 化学能（植物生长） 机械能（机械运动） 电能（发电机工作） 热能（电水壶加热） 声能 （水开的叫声）蒸汽机车 三峡工程 东海油气田 切尔诺贝利核电站发生泄漏所在地 18世纪工业革命的洪流，是1617世纪科学革命的必然产物，瓦特是实现这两个革命转换的划时代人物。爱迪生发明的发电机就是从利用蒸汽机开始的。现今用于火力发电

8、的煤、石油、天然气以及核能发电，都是先产生蒸汽气压，然后推动涡轮，驱动发电机而得到电力。可见，瓦特既是一位塑造人类过去，也是有功于当今，甚至影响未来的一位伟大的发明家。4 蒸汽机 到1800年时，英国已有500台瓦特蒸汽机在各地哧哧冒气，此后其数量更是增长迅猛。瓦特的蒸汽机成为真正的国际性发明，它有力地促进了欧洲18世纪的产业革命，推动世界工业进入了“蒸汽时代”。但是瓦特的蒸汽机仍然要依靠大气压力，因而必然是又大又重（有时就叫“固定机”）。到18世纪末，那样的固定机通常被工厂用来推动机器；因为船体比较大，所以早期的汽船也能够用大气蒸汽机来推动。可是铁路机车就不行，非要有体积较小的高压机型不可。

9、那种较小的蒸汽机是在1800年由另一位英国人特里维西克设计出来的。 4 蒸汽机 蒸汽机的强大动力为机器大生产奠定了基础，推动了工业革命的深入发展，加快了资本主义国家工业化的步伐。它不仅使英国而且使整个世界的经济面貌发生了根本变化。蒸汽机也引起了交通运输的革命。美国人富尔顿发明的轮船，英国人史蒂芬逊发明的火车都是用它带动的。它开辟了整整一个蒸汽时代。在这以后的一个多世纪里，蒸汽一直是主要的动力。直到今天，蒸汽机仍然在某些工业、交通运输部门继续发挥着作用。 4 蒸汽机对蒸汽机的重要性无论怎样估计都不为过分。其他发明中的大多数只代表了小改小革，没有哪一项能单独地对工业革命起举足轻重的作用。然而蒸汽机

10、则不同，它起着关键性的作用，没有它，工业革命就会面目全非。在它之前虽然风车和水轮有一定的用途，但是主要的动力源一向是人的肌体，这个因素严重地限制了工业生产力。随着蒸汽机的发明，这条限制消除了。现在有了可供生产使用的巨大能量，生产也就随之有了巨大的增长。4 蒸汽机瓦特的创造性工作使蒸汽机迅速地发展，他使原来只能提水的机械，成为了可以普遍应用的蒸汽机，并使蒸汽机的热效率成倍提高，煤耗大大下降。蒸汽机除了作为工厂动力来源外，还有许多其他重要的应用。自18世纪晚期起，蒸汽机不仅在采矿业中得到广泛应用，在冶炼、纺织、机器制造等行业中也都获得迅速推广。它使英国的纺织品产量在20多年内(从1766年到178

11、9年)增长了5倍，为市场提供了大量消费商品，加速了资金的积累，并对运输业提出了迫切要求。5 应用拓展在船舶上采用蒸汽机作为推进动力的实验始于1776年,经过不断改进，至1807年，美国的富尔顿制成了第一艘实用的明轮推进的蒸汽机船“克莱蒙”号。尽管这些机型从经济上来看都不是成功的。然而数十年之内，轮船和铁路使水陆交通都发生了革命。此后，蒸汽机在交通上作为推进动力历百余年之久。5 应用拓展在陆路交通方面，人们开始研制一种能以蒸汽机推动车辆快速行进的运输工具。 1800年，英国的特里维西克设计了可安装在较大车体上的高压蒸汽机。1803年，他把它用来推动在一条环形轨道上开动的机车，找来喜欢新奇玩意儿的

12、人乘坐，向他们收费，这就是机车的雏型。5 应用拓展志从事交通工具的发明创造。1814年，他研制的第一辆蒸汽机车“布拉策号” 。试运行成功。1825年9月27日，史蒂芬孙亲自驾驶他同别人合作设计制造的“旅行者号”蒸汽机车在新铺设的铁路上试车，并获得成功。蒸汽机在交通运输业中的应用，使人类迈入了“火车时代”，迅速的扩大了人类的活动范围。 在这方面英国的史蒂芬孙发挥了重要作用。史蒂芬孙是一位煤矿工人的儿子，从小熟悉矿井里用来抽水的蒸汽机，后来立5 应用拓展爆炸的可能。火车开动时，浓烟滚滚，车轮摩擦铁轨时火星四溅；坐在车上的人则满面烟尘，被颠得筋疲力尽。蒸汽机冒出的火焰把附近的树木都烧焦了，这也许就是

13、当时人们把它称为“火车”的缘故吧。但是，史蒂芬孙没有气馁，而是不断进行改进。 史蒂芬孙在试运行“布拉策号”机车时，虽然取得了成功，但也暴露出许多问题，如噪音太大，振动强烈，蒸汽机随时都有5 应用拓展以减少发生危险时的损害等。到1825年史蒂芬孙试运行“旅行者号”机车时，情况已经有了相当大的改善。“旅行者号”牵引着6节煤车、20节挤满乘客的车厢，载重达90吨，时速15英里。铁路两旁人山人海；还有人骑着马，打着红旗走在火车前面开道。随着火车的一声鸣叫，它向全世界宣告了铁路时代的到来。 他在车厢下面加装了减震的弹簧，用熟铁代替生铁作铁轨的材料，在枕木下加铺了小石子，增加车头和车厢的车轮数量，把蒸汽机安装在车头5 应用拓展蒸汽机的发展在20世纪初达到了顶峰。它具有恒扭矩、可变速、可逆转、运行可靠、制造和维修方便等优点，因此曾被广泛用于电站、工厂、机车和船舶等各个领域中，特别在军舰上成了当时唯一的原动机。 19世纪末，随着电力应用的兴起，蒸汽机曾一度作为电站中的主要动力机械。1900年，美国纽约曾有单机功率达5000kw的蒸汽机电站。 5 应用拓展在历史上，工业革命与美国革命和法国革命几乎是同一时期出现的。虽然人们当时