沪科版九年级物理课件-第二十章-能源、材料与社会

第二十章能源、材料与社会一、多种形式的能量1.能量的表现形式2.自然界的能量类别机械能、电磁能、内能、化学能、核能等木材燃烧时产生光和热就来源于木材里储存的化学能。人体运动所消耗的能量都来源于食物里储存的化学能。①化学能:

发生化学反应时，由于物质的分子结构变化而产生的能量。②核能由于核反应，物质的原子核结构发生变化而产生的能量。秦山核电站我国第一颗原子弹爆炸你能说出下列物体所具有的能量吗？二、能量的转移与转化1.能量的转化内能转化成电能

电能转化成内能能量的形式发生变化机械能转化成电能2.能量的转移动能的转化内能的转化能量的形式不变3.地球上的大多数能量都来源于太阳光合作用不仅产生氧气，同时生成葡萄糖太阳能是地球上的主要能源1.能量守恒定律

能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而能的总量保持不变。三、能量守恒定律1.能量转移的方向性四、能量转移和转化的方向性当一块炽热的铁块投入水中时,能量如何转移？高温的铁块低温的水空调可以将热量从低温的室内转移到高温的室外，但外界必须做功。2.能量转化的方向性其他形式的能量可以无条件（自发）的转化为内能，而内能不能无条件的转化为其他形式的能量。我国有句俗语：“既要马儿跑，又要马儿不吃草。”你认为这可能吗？为什么？永动机的设计图这个“永动机”能旋转不息吗？无法实现3.“永动机”是不存在的1.电风扇工作时，消耗的电能与电动机获得的机械能相等吗？2.掉在地上的弹性小球为什么越跳越低?讨论：1.能源的分类五、能源与社会（1）按能否再生划分可再生能源：可以长期提供或可以再生的能源

太阳能、风能、水能等不可再生能源：一旦消耗就很难再生的能源

煤、石油、天然气等（2）按获取方式划分一次能源：可以直接从自然界获取的能源

煤、石油、天然气、太阳能、风能等二次能源：必须经过消耗一次能源才能得到的能源

电能、酒精、火药、木炭、沼气等2、目前能源的使用状况

现在世界能源消耗中90%以上是不可再生能源使用石油多于煤，使用煤多于天然气。我国目前能源消耗结构很不合理，使用的煤占能源的75%，远多于石油、天然气，不可再生能源使用比例过大。水能、煤资源丰富，石油资源紧缺。煤的大量使用造成的环境污染严重。

第一次能源革命——钻木取火导致了以柴薪为主要能源的时代的到来。三次能源革命，促进了人类历史的发展。用柴薪生活使用畜力利用水能

第二次能源革命——煤的开采，为蒸汽机的产生提供了基础，带来了人类历史上第一次工业革命。各种机械和交通工具的相继发明大大提高了社会生产力。人类的主要能源逐渐转变为石油、天然气等能源。由电磁研究人类找到了电能。

第三次能源革命——开发和利用核能等新能源成为人类获取能量的一个新途径。1.能源开发和利用对环境的影响六、能源与环境煤的燃烧产生大量的二氧化碳气体和烟尘，造成空气污染大气中的二氧化碳的浓度增大导致温室效应增强，全球变暖，危害生态平衡火力发电厂产生的“余热”会引起热污染泄漏的石油污染海洋汽车排放的尾气易形成酸雨各种工业废气会造成有毒的光化学烟雾臭氧层空洞环境污染海洋污染温室效应第一，数量足够丰富，可以保证长期使用；第二，价格足够便宜，可以保证多数人用得起；第三，相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；第四，必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。2.未来能源的发展方向能源危机日趋严重怎么办？面对日趋严重的能源危机，我们既要_____________，又要_______________。树立节能观开发新能源优点：能量巨大、分布广泛、无污染、安全、经济。缺点：能量分散、且又间断和不稳定。太阳能的特点太阳能的利用太阳能储热太阳能直接发电1.太阳能的开发和利用七、开发新能源太阳能储热太阳能热水器、太阳能灶等太阳能转变为热能太阳能直接发电太阳能电池、太阳能汽车等太阳能转化为电能开发和利用核能的两种方式：核裂变核聚变核裂变：较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应。2.核能原子弹爆炸的情况不加控制的核裂变反应——原子弹爆炸核聚变：较轻的原子核结合成为较重的原子核的一种反应。氢弹爆炸核电站地热

地球内部具有的热能称为地热能，是地球本身蕴藏的能量。应用形式：地下热水、地热蒸气。应用范围：发电、洗浴、取暖、灌溉等3.地热能西藏羊八井地热电站是我国最大的地热电站潮汐能是由于地球和月球、太阳相互作用产生的能量。4.潮汐能浙江温岭江厦潮汐电站全国第一、世界第三风具有很大的能量，人们很早就学会了利用风能行船、抽水、磨谷……风力发电5.风能

我国农村3/4人口使用草木燃料，造成了土壤肥力的下降，水土流失、土壤沙化等生态平衡被破坏的现象，而且是对能源的极大浪费。将人畜排泄物和作物秸秆等混合物投入沼气池内进行微生物发酵。可得到燃烧值高的沼气和有机肥料。6.沼气能源我们周围大大小小的物品都是由各种材料制成的。八、材料与社会人类社会的发展与人们对材料的认识、开发和利用相关。按照制造技能的划分，人类经历了旧石器时代、新石器时代和青铜器时代。旧石器时代：

这段时期的人类开始制作出石制工具，掌握了制造简单的组合工具的能力，学会了钻木取火的技能。

新石器时代：

人类已经能够制作陶器，开始进行纺织。工具则以磨制石器为主。青铜器时代：这个时期是使用青铜器为标志的人类物质文化发展阶段。青铜是红铜(纯铜)与锡或铅的合金，因为颜色青灰，故名青铜。根据材料的导电性能，材料可分为导体、半导体及绝缘体三大类。九、材料的导电性1.导体：容易导电的材料，如金、银、铜、铁等2.绝缘体：不容易导电的材料如玻璃、橡胶、陶瓷3.半导体：导电性能介于导体与绝缘体之间的材料如硅、锗和砷化镓等1.半导体材料有哪些作用？半导体二极管具有单向导电性半导体三极管可以用来放大信号可以制成二极管、三极管等半导体元件和集成电路。2.半导体二极管和半导体三极管又各有什么作用？实物图

操作现象

结论发光二极管A接正B接负

A接负B接正发光二极管的独特功能二极管发光二极管不发光发光二极管具有单向导电性

材料可以给我们的生产和日常生活带来很多方便，大大提高我们生活的质量。（1）什么是超导现象？（2）什么是超导材料？

材料温度降低到一定时，电阻降低到几乎为零的现象叫超导现象，发生超导现象的材料叫超导材料。超导磁浮现象1.超导材料十、开发新材料超导材料最诱人的应用是发电、输电和储能。利用超导体做输电线实现远距离输电有什么好处？可以实现远距离大功率输电，因为超导输电线可以无损耗地输送极大的电流。利用超导材料制作超导发电机的线圈磁体制成的超导发电机，可以将磁场强度提高到5—6万高斯，而且几乎没有能量损失，与常规发电机相比，超导发电机的单机容量提高5—10倍，发电效率提高50%；超导输电线和超导变压器可以把电力几乎无损耗地输送给用户，超导输电，节省的电能相当于新建数十个大型发电厂。

用超导体可以实现交通工具的