高中物理4.8能源的开发与利用学案粤教版必修

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1、§4.8能源的开发与利用【学习目标】一、知识与技能：1、了解能源与人类生存和社会发展的关系．2、知道什么是能源及其分类．3、知道可持续发展的重大意义．二、过程与方法：1、提高信息收集和处理的能力，通过历史上的典型事件说明能源对人类生存的意义．2、由学生对周围环境的切身体验，说出能源的利用和开发对环境所造成的危害．思考怎样合理利用和开发能源，怎样解决日益增加的能源危机．尝试应用物理知识解决实际问题的能力．三、情感态度与价值观：1、由亲身经历，体会能源对人类的重要性．2、树立“可持续发展”的意识，培养利用和开发能源的正确态度．在

2、力所能及的范围内，为社会的可持续发展做出贡献．【学习重点】能源的分类，未来能源的开发与利用，环境保护【知识要点】一、能源及其分类按照基本形态分类，能源通常可分为一次能源和二次能源。所谓一次能源是指自然界天然存在、不改变其形态就可直接利用的能源，如煤炭、石油、天然气、水力、风力、太阳能等。二次能源是指由一次能源进行加工转换而得到的能源产品，如蒸汽、电力、煤气、石油制品等。一次能源和二次能源的概念实际上反映了人类对能源的两种利用方式。从一次能源到二次能源是人类能源利用方式的飞跃。一次能源经过加工后，实现了不同能源间的转换，大大提

3、高了能源的利用率和使用范围。按来源分类，可将能源分为再生能源和非再生能源。水力、风力、太阳能等属于再生能源，煤炭、石油、天然气等则属于非再生能源。按目前应用广泛程度，可分为常规能源和新能源。目前普遍使用的煤、石油、天然气属于常规能源，而太阳能、核能等则属于新能源。能源的开发利用本质上就是改变能源的形态，把不方便人们利用的能源形式改变为方便使用、清洁、高效的能源形式。二、能源危机与环境污染地球上已探明可供开采使用的常规能源极其有限，按现在的消耗速度，石油只能供开采约40年，煤炭也只能供开采约200年。石油和煤炭的使用导致了巨大

4、的环境污染。我国面临的环境和能源问题十分严峻。三、未来能源核能、太阳能、地热能、生物物质能、海洋能、氢气等等。节约能源和开发利用新能源是解决当前能源危机的主要途径。【典型例题】例15水在热电厂的锅炉中变为水蒸气，通过涡轮带动发电机发电。用过的水蒸气在液化器中凝结成水，再到锅炉，循环使用，液化器中的冷却水回流到冷却塔中降温，如图4-35所示，求：（1）夏天，来自冷却塔的水温为16℃，而回到冷却塔的水温为30℃，若冷却塔和液化器间水的流量为15m3/s，试求这个系统通过冷却塔散热的功率。（2）如果发电机的发电功率为56万kw，发

5、电机把机械能转化为电能的效率为80%。不计水蒸气通过涡轮机过程中由于热传递造成的能量损失及涡轮机的磨擦，试求水蒸气的能量转化为电能的效率.图4-35精析：本题解决问题的关键是抓住能量转化关系：（1）水蒸气的能量主要转化为涡轮机的机械能和冷却水的内能。（2）机械能的80%转化为电能。求出冷却水每秒吸收的热量，即可求出系统的散热功率，再求出机械功率，就能求出总功率，然后求出电功率与总功率比即为水蒸气的能量转化为电能的效率。解（1）1s内冷却水吸热（2）P电=80%P机【达标训练】1．关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的

6、是A．只有重力作用时，机械能守恒B．当有其他力作用时，只要合外力为零，机械能守恒C．当有其他力作用时，只要合外力的功为零，机械能守恒D．炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒2．一个人站在阳台上，以相同的速率v分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率A．上抛球最大B．下抛球最大C．平抛球最大D．三球一样大3．如图1所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中A．小球和弹簧

7、总机械能守恒B．小球的重力势能随时间均匀减少C．小球在b点时动能最大D．到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量54．一物体质量为2kg，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度方向变为水平向右，大小为4m/s，在这段时间内水平做功为A．0B．8JC．16JD．32J5．如图2所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力为f，那么在这一过程中A．木块的机械

8、能增量fLB．子弹的机械能减少量为f（L+d）C．系统的机械能减少量为fdD．系统的机械能减少量为f（L+d）6．一个小孩站在船头，按图3两种情况用同样大小的力拉绳，经过相同的时间（船未碰撞），小孩所做的功、及在时间内小孩拉绳的功率、的关系为A．>，B．<，C．=，D．7．某消防队员从一平