人教版高中物理必修第三册精品课件 第12章 电能 能量守恒定律 4.能源与可持续发展.ppt

(1)每台风力发电机获得的可利用风能的功率表达式;(2)风力发电机利用风能的效率表达式。方法技巧利用能量守恒定律解题的基本思路1.分清研究系统在确定的运动变化过程中有哪几种形式的能(如机械能、内能、电能等)在变化。2.分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式。3.列等式ΔE减=ΔE增求解。对点演练1瀑布从20m高处以1×103m3/s的流量竖直落下,流进底部的水轮机后再以2m/s的速度流出,水轮机再带动发电机发电。如果水的机械能转化为电能的效率是80%,那么发电机发出的电功率有多大?(瀑布在山顶的速度可忽略不计,g取10m/s2,水的密度为1×103kg/m3)答案1.584×108W探究点二能源和可持续发展导学探究说明下列能源利用方式中的能量转化过程是怎样的?(1)水力发电;要点提示水力发电是将水的机械能转化为电能。(2)电动水泵抽水;要点提示电动水泵抽水是将电能转化为水的机械能。(3)柴油机牵引列车前进;要点提示柴油机牵引列车前进是将柴油的化学能先转化为内能,再转化为列车的机械能。(4)火箭发射人造卫星。要点提示火箭发射人造卫星是将燃料的化学能转化为卫星的机械能。知识归纳1.对“能量耗散和品质降低”的理解(1)各种形式的能最终都转化为内能,流散到周围的环境中,分散在环境中的内能不管数量多么巨大,它也只能使地球、大气稍稍变暖一点,却再也不能驱动机器做功了。(2)从可被利用的价值来看,内能较之机械能、电能等,是一种低品质的能量。由此可知,能量耗散虽然不会导致能量的总量减少,却会导致能量品质的降低,实际上是将能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式。(3)能量耗散导致可利用能源减少,所以要节约能源。2.能源的分类按可否再生分为可再生能源与不可再生能源。(1)不可再生能源:无法在短时间内再生,例如煤、石油、天然气。(2)可再生能源:在自然界可以再生,例如水能、风能、潮汐能、生物能、地热能等。3.能源的开发与利用关系图应用体验应用体验【例2】(多选)下列关于能量耗散的说法正确的是()A.能量耗散使能的总量减少,违背了能量守恒定律B.能量耗散是指耗散在环境中的内能很难再被人类利用C.各种形式的能量都可以转化为内能D.能量耗散导致能量品质降低解析能量耗散是能量在转化的过程中有一部分以内能的形式被周围环境吸收,遵守能量守恒定律,但使得能量品质降低,A错误,D正确;耗散的内能很难再被利用,B正确;各种形式的能在一定的条件下可以全部转化为内能,C正确。BCD方法技巧能量耗散不仅遵循能量守恒定律,而且从能量转化的角度反映出自然界与热现象有关的宏观过程具有方向性。对点演练2(多选)下面关于能源的说法正确的是()A.一切能源都是取之不尽、用之不竭的B.能源是有限的,特别是常规能源,如煤、石油、天然气等C.大量消耗常规能源会使环境恶化,故提倡开发利用新能源D.核能的利用对环境的影响比燃烧石油、煤炭大解析尽管能量守恒,但耗散的内能很难重新收集利用,所以能源是有限的,特别是常规能源,A错误,B正确;常规能源的利用比核能等新能源的利用对环境的影响大,C正确,D错误。BC学以致用?随堂检测全达标1.(能量耗散和能量转移)下列说法正确的是()A.能量耗散说明能量在不断减少B.能量耗散从能量转化角度反映出自然界的宏观过程具有方向性C.热量不可能从低温物体传给高温物体D.在火力发电机中,燃气的内能会全部转化为电能解析能量耗散是指能量的可利用率越来越低,由于能量守恒,故能量不会减少,A错误;与热现象有关的宏观自然过程有其方向性,能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性,B正确;能量转化和转移具有方向性,热量不能自发地从低温物体传给高温物体,但可以借助其他办法实现,C错误;火力发电机发电时,能量转化的过程为化学能—内能—机械能—电能,因为内能—机械能的转化过程中会对外放出热量,故燃气的内能不会全部变为电能,D错误。B2.(能源的可持续发展)水电站的发电原理图如图所示,则下列说法错误的是()A.水力发电不会造成污染B.该装置将机械能转化为电能C.要加大发电的功率,可采用仅“增大水位落差”的方法D.该装置可以将水库中储存的水的机械能全部转化为电能D3.(能量的转移)市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子(如图所示)。在阳光的照射下,小电扇快速转动,能给炎热的夏季带来一丝凉爽。该装置的能量转化情况是()A.太阳能→电能→机械能 B.太阳能→机械能→电能C.电能→太阳能→机械能 D.机械能→太阳能→电能解析太阳能电池板把太阳能转化为电能,小