(共20张PPT)
能源:危机与希望
第十六章 粒子和宇宙
观察与思考
问题:
图中都存在着什么能量?分别有哪些不同形式的能量在发生相互转化?能量之间的相互转化有怎样的规律?
观察与思考
问题:
图中都存在着什么能量?分别有哪些不同形式的能量在发生相互转化?能量之间的相互转化有怎样的规律?
问题:
图中都存在着什么能量?分别有哪些不同形式的能量在发生相互转化?能量之间的相互转化有怎样的规律?
观察与思考
问题:
图中都存在着什么能量?分别有哪些不同形式的能量在发生相互转化?能量之间的相互转化有怎样的规律?
观察与思考
问题:
图中都存在着什么能量?分别有哪些不同形式的能量在发生相互转化?能量之间的相互转化有怎样的规律?
观察与思考
太阳能
内能
用集热器收集阳光中的能量来加热水等物质。实现了把太阳能转化为内能。
1.光热转化
一、能量转化与守恒定律
太阳能
电能
太阳能电池可以将太阳能转变为电能;
在航空、航天、交通、通信等领域中有较为广泛的应用。
2.光电转化
一、能量转化与守恒定律
水力发电厂把机械能转化为电能,供生产和生活用。
用电器将电能转化为内能、光能、机械能等多种形式的能量。
机械能
机械能
内能
电能
一、能量转化与守恒定律
3.机械能电能转化
内燃机把能源中储备的化学能转化为汽车的机械能。
化学能
机械能
内能
一、能量转化与守恒定律
4.内能转化机械能
一、能量转化与守恒定律
大量事实表明:能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,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其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。这就是能量转化和守恒定律。
在热传递的过程中,热量只能自发地从高温物体转移到低温物体,不能自发地向相反方向进行。如果要使热量从低温物体转移到高温物体,就需要消耗其他形式的能量。
二、能量转移和转化的方向性
小孩坐在冰车上沿水平冰面推出去后,由于摩擦,在冰面上运动得越来越慢,最后停止运动。汽车制动时,由于摩擦,动能转化成轮胎、地面和空气的内能,这些消耗的能量不能再自动地收集起来用于驱动汽车。
能量的转化和转移具有方向性,有些能量可以利用,有些则不能。
我们所能利用的能源是有限的,所以需要节约能源。
二、能量转移和转化的方向性
能够提供化学能、光能、机械能和电能等各种形式能量的资源就叫能源。
金属的冶炼、机器的运转、汽车和火车等交通工具的行驶需要能量,生活中烧饭、取暖、照明等也需要能量。
生产和生活中利用的这些能量,是通过不同的能源提供的。各种能源的广泛利用,极大地促进了人类文明的发展。
三、能量与能源
1.能源
三、能量与能源
(1)能直接从自然界获取的能源称为一次能源。
化石能源、核能、太阳能、地热能、水能、风能
(2)由一次能源经过加工得到的能源称为二次能源。
柴油、汽油
2.能源的类型
(4)可再生能源:
太阳能、风能、水能等可以在自然界里源源不断地得到 。
(3)不可再生能源:
化石能源、核能等能源会越用越少。
三、能量与能源
2.能源的类型
质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时,就有可能释放出惊人的能量,这就是核能。
3.核能
质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。要使它们分裂或结合都是极其困难的。
三、能量与能源
爱因斯坦质能方程:
重核分裂成质量较小的核,释放核能的反应叫做核裂变。
〓
核裂变
把轻核结合成质量较大的核,释放出核能的反应叫做核聚变。
〓
核聚变
核反应
核反应
核裂变:
核变:
三、能量与能源
课堂小结
1.能量转化与守恒定律
2.能量转移和转化的方向性
3.能量与能源
4.物质与能量
5.科学与人类
课堂练习
1.下列能源中属于不可再生能源的是( C )
A.风能 B.水能 C.化石能 D.太阳能
2.下列关于能量的说法正确的是( BC )
A.物体运动越快,其内能越大
B.不需要外界提供能量的永动机是不可能制成的
C.热传递过程中,不能自发地将热量从低温物体传到高温物体
D.太阳能是地球上所有能量的源泉,是一次能源,是不可再生的