沪科版物理九年级下册 第二十章第一、二节 能量的转化与守恒 能源的开发和利用课件(共25张PPT)

(共25张PPT)
物理九年级全一册 HK
第 二十 章 能源、材料与社会
第一节 能量的转化与守恒
第二节 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250 km/h减至90 km/h；第二阶段采用传统的“机械刹车”，速度从90 km/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20－1－5
A．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20－1－6
A．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
D
3．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
5．有的能源可直接从自然界获取，该类能源叫一次能源；有的能源不能直接从自然界获取，此类能源叫二次能源。在：①煤；②石油；③天然气；④电能中，属于二次能源的是_____
(选填序号即可)。在某地的能源结构中，化石能源所占的比例越大，则能源结构越________(选填“合理”或“不合理”)。
④
不合理
由于化石能源是不可再生能源，所以化石能源所占的比例越大，能源结构越不合理。
解 析