沪科版九年级物理课件：第二十章能源、材料与社会第一、二节能量的转化与守恒能源的开发和利用

2024/3/25沪科版九年级物理课件：第二十章能源、材料与社会第一、二节能量的转化与守恒能源的开发和利用学点1多种形式的能量及其转化阅读教材P193第2～3自然段和P194第2自然段，完成下列填空：问题：能的形式多种多样，有________、______、______、化学能、核能等，其中化学能是由于__________而产生的能量；核能是由于________，物质的______________发生变化而释放的能量。机械能内能电能化学反应核反应原子核结构导学设计阅读教材P196第2自然段，完成下列填空：问题：能量守恒定律：能量既不会_____，也不会_____，它只会从一种形式______为其他形式，或者从一个物体______到其他物体，而能的总量保持______。消灭创生转化转移不变阅读教材P196第3～4自然段和P197第3自然段，完成下列填空：图20－1－2问题：如图20－1－2所示，小球摆动时，动能和势能不断地相互转化。当小球到达最高处时______能最大；随着小球的下降，______能逐渐减小，___能逐渐增大，______能转化为____能；当小球下降到最低点时，______能最小，___能则最大。小球在摆动过程中会慢慢停下来，说明小球的机械能在______(选填“增大”“减小”或“守恒”)，这是因为小球在摆动过程中与空气摩擦，机械能转化为内能，若将这部分内能计算进去，总的能量______(选填“守恒”或“不守恒”)。但是，这部分内能________(选填“可能”或“不可能”)再自动转化为机械能，这说明能量的转移和转化是有________的。重力势重力势动重力势动重力势动减小守恒不可能方向性学点2可再生能源与不可再生能源阅读教材P198第1自然段，完成下列填空：问题：可以____________或____________的能源叫做可再生能源，例如___________、________、________等；____________________________叫做不可再生能源，例如______、______、________和______等。长期提供可以再生太阳能风能水能一旦消耗就很难再生的能源煤石油天然气铀矿学点3开发新能源阅读教材P200～P203，完成下列填空：问题1：太阳能的优点是_______________、____________。目前，人们利用太阳能主要有将太阳能转化为______和______两种方式。清洁无污染取之不尽电能内能问题2：核能的开发和利用主要有两种方式，即分别利用核裂变和核聚变释放的能量。如图20－1－3所示，图甲表示__________(选填“核裂变”或“核聚变”)的过程，它是____________________________________的一种核反应，主要应用有____________________等；图乙表示________(选填“核裂变”或“核聚变”)的过程，它是____________________________________的一种核反应，主要应用有________等。核裂变较重的原子核裂变为较轻的原子核原子弹、核能发电核聚变较轻的原子核结合成为较重的原子核氢弹图20－1－3问题3：目前可以开发利用的新能源还包括_________、________、______等。地热能潮汐能风能例1近年，某些城市的路边出现了一种风光互补式路灯(如图20－1－4所示)，该路灯装有风力和太阳能发电装置。白天该路灯将获得的电能储存在蓄电池内，夜间蓄电池对灯泡供电。关于该路灯，下面说法不正确的是()A．太阳能发电装置是将太阳能转化为电能B．风力发电机是将机械能转化为电能C．白天，对蓄电池充电是将化学能转化为电能D．风力发电机的工作原理是电磁感应图20－1－4类型一能量的转移与转化C例题分析太阳能发电装置是将太阳能转化为电能，A正确；风力发电机是将机械能(风能)转化为电能，B正确；对蓄电池充电是将电能转化为化学能，C错误；风力发电机的工作原理是电磁感应现象，D正确。解析类型二能量守恒定律例2下列说法不正确的是()A．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本规律之一B．一切与热现象有关的宏观过程都是有方向的C．实际过程中，能量经转化后，可利用的能量只会减少，不会增加D．发电机把机械能转化为电能，电动机又可以把电能转化为机械能。因此，自然界中所有的能量转化都是可逆的D能量既不会凭空消灭，也不会凭空创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变，这就是能量守恒定律。它是自然界最普遍、最重要的基本规律之一。但在实际过程中，能量经过转化后，可利用的能量只会减少，不会增加。因此，我们要节约和有效利用能源。自然界中，能量的转化和转移是有方向的，一切与热现象有关的宏观过程都是有方向的。所以，不是所有的能量转化都是可逆的综上分析，D选项是错误的。解析类型三自然界的能源例3太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库。太阳能属于________(选填“一次”或“二次”)能源。太阳能是在太阳内部氢原子核发生________释放出的能。太阳能可以在自然界中直接获得，属于一次能源；太阳能是在太阳内部氢原子核发生核聚变而释放出的能量。解析一次聚变例4我国南海海底蕴藏着大量的“可燃冰”，它是天然气和水在低温高压下形成的固态物质，因外形晶莹剔透，酷似冰块却能燃烧而得名，是一种燃烧值高、清洁无污染的新型能源。下列说法正确的是()A．可燃冰是可再生能源B．可燃冰的能量来自亿万年前的太阳能C．可燃冰是核聚变反应生成的D．可燃冰燃烧时核能转化为内能B“可燃冰”是天然气和水在低温高压下形成的固态物质，而天然气是古代动物或植物的遗体经过地质变迁发生沉淀，经过漫长的年代以后形成的化石能源，所以“可燃冰”是不可再生能源；由于古代植物是通过光合作用形成的，所以“可燃冰”的能量来自于亿万年前的太阳能；“可燃冰”是天然气和水在低温高压下形成的固态物质，是通过物理变化生成的，与核聚变反应无关；“可燃冰”燃烧时化学能转化为内能。解析知识点1能量的转移与转化1．如图20－1－5所示的国产“和谐号”动车进站前的减速过程分两个阶段进行：第一阶段采用“再生刹车”技术，这期间关闭动力，列车依靠惯性前行并带动发电机发电，速度从250km/h减至90km/h；第二阶段采用传统的“机械刹车”，速度从90km/h不断减小直至停下来。国产“和谐号”动车在进站前减速的整个过程中，发生的能量转化情况主要是()A当堂练习图20－1－5A．第一阶段：动能转化为电能；第二阶段：动能转化为内能B．第一阶段：电能转化为动能；第二阶段：动能转化为内能C．第一阶段：动能转化为电能；第二阶段：内能转化为动能D．第一阶段：电能转化为动能；第二阶段：内能转化为动能本题考查动能、电能和内能之间的转化。当“和谐号”关闭发动机后列车依靠惯性向前运动并带动发电机发电时，是将动能转化为电能，所以B、D选项均错。当采用传统的机械刹车时，是将动能转化为内能，所以A选项正确，C选项错误。解析2．市场上有一种装有太阳能电风扇的帽子，如图20－1－6所示，阳光照射太阳能电池板，扇叶快速转动，能在炎热的夏季给人带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是()图20－1－6A．机械能→太阳能→电能B．太阳能→机械能→电能C．电能→太阳能→机械能D．太阳能→电能→机械能阳光照射太阳能电池板，太阳能转化为电能，扇叶快速转动，电能转化为机械能。解析D3．如图20－1－7所示，质量、形状相同的铝线框A和塑料线框B从同一高度自由下落并经过某一磁场区(“×”代表磁感线垂直于纸面向里)。若不计空气阻力，两线框落地时具有的动能分别为EA和EB，则EA和EB大小关系是__________。图20－1－7知识点2能量守恒定律EA＜EB

金属框由静止自由下落到地面的过程中，金属框通过磁场会产生感应电流，有一部分能量转化为电能，所以在此过程中金属框的重力势能转化为动能和电能；塑料框由静止自由下落到地面的过程中，塑料框通过磁场不会产生感应电流，所以重力势能全部转化为动能；又因为金属框和塑料框质量相等，在最高点时，重力势能相等，所以EA＜EB。解析知识点3自然界的能源4．最近，国家出台了许多有关新能源开发与利用的政策，以保护环境，促进人类的可持续发展。下列各组能源中，均为不可再生能源的是()A．煤、石油、天然气B．太阳能、地热能、风能C．核能、潮汐能、风能D．核能、水能、太阳能A