18.4 能源与可持续发展 课件(共19张PPT) 2025-2026学年物理苏科版九年级下册
文档属性
| 名称 | 18.4 能源与可持续发展 课件(共19张PPT) 2025-2026学年物理苏科版九年级下册 |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 6.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-01-22 00:00:00 | ||
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文档简介
(共19张PPT)
初中物理苏科版（2024）九年级下册
第十八章 能源与可持续发展
第4节 能源与可持续发展
前面我们学习了机械效率，下面我们将它拓宽至能量转化的效率，如太阳能转化效率；
温室效应，冰川熔化，能源的可持续发展任重而道远。
1. 理解能量在转移和转化过程中的效率，会对相关问题进行分析与计算。
2. 了解并提高能源的开发和利用的可持续发展的意识。
知识点一、能量转化的效率
1. 动滑轮工作时的能量转化情况
输出
机械能
和内能
我们在学习“简单机械”一章时，知道了机械效率。在利用动滑轮提升重物的过程中，从能量转化的角度来看，输入的能量来源于人体的化学能，它等于手拉绳所做的功，输出的能量是重物及滑轮被提升后获得的机械能和此过程中因摩擦而产生的内能，如图所示。
输入
化学能
2. 小轿车正常工作时能量的转化情况
一辆利用热机做功的小轿车，输入的能量是燃油的化学能，输出的能量是小轿车的动能、声能和内能等。其能量的转化关系如图所示。
3. 节能灯正常工作时的能量转化情况
某节能灯在使用过程中输入的是电能，输出的是光能和内能，其能量的转化关系如图所示。
4. 能量转换的效率
大量事实表明，任何机械或装置都可看成能量转换器，输入的能量只有部分转化为有用的能量，还有一部分在转化过程中损失掉了。
例如，机械因摩擦而生热，内燃机做功必然要散热等。因此，能量转化的过程存在效率问题。由于转化过程中能量损失不可避免，所以任何机械或装置的能量转换效率都不可能达到100%。
（1）能量转换装置的效率可用下式计算：
×100％
（2）计算小轿车正常工作时的效率
×100％
= 15％
2000J化学能
300J动能
1700J内能和声能
小轿车
（3）计算节能灯正常工作时的效率
×100％= 32％
可见，一盏100W的这种节能灯正常工作，1s产生的光能约为32J，而过去使用的白炽灯效率只有10%左右，即相同功率的白炽灯1s产生的光能只有约10J，其他的电能都转化成了内能。
正因为如此，如今白炽灯已经逐渐被各类节能灯所取代。
5. 热机的效率
对于热机来说，转化为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量之比叫作热机的效率。
热机的效率 热机类型 效 率
蒸汽机 6%～15%
汽油机 20%～30%
柴油机 30%～45%
喷气发动机 50%～60%
为了提高热机的效率，人们一直在努力地减少热机工作过程中各种能量的损失。由蒸汽机发展为喷气发动机，能源利用效率从6%提高到50%以上。
可见，能源利用效率的提高离不开科学技术的进步。
η
例1.某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示。若输入的化学能为2000J，输出的动能为300J，则输出的内能和声能共计______J； 输出的有用能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为________。
15%
1700
动能
内能和声能
化学能
知识点二、能源与可持续发展
1. 能源的开发和利用对人类社会的影响
从人类社会发展的进程看，每次能源变革都无一例外地把人类社会推向一个新的发展阶段。能源为人类文明发展作出了重大贡献。但是，当前能源的开发与利用问题也使人类产生了深深的忧虑与困惑。
从19世纪开始，随着化石能源的使用，大气中二氧化碳等温室气体浓度不断增加，导致地球气温升高、全球变暖。
地球气候变暖导致冰川加速熔化
联合国政府间气候变化专门委员会预测，到2100年，全球平均气温将比工业化前上升1.5~4.8℃。若气温上升2℃ ，则极地冰川和冰层熔化，导致海平面上升，将会淹没全球大批沿海城市，对图地球气候变暖导致冰川加速熔化数以亿计的居民造成威胁。此外，气候变化还会导致生物多样性下降、水资源短缺等严重问题。
2015年，在各国的共同努力下，第21届联合国气候变化大会通过了《巴黎协定》，首次提出让所有国家共同致力于实现以下目标：与前工业化时期相比，将全球平均温度升幅控制在2 ℃以内，并继续争取把温度升幅限定在1.5℃以内。
（1）“碳达峰”与“碳中和”
2020年9月，我国在第75届联合国大会上发言，将力争于2030年前实现“碳达峰”，争取在2060年前实现“碳中和”。
2. 能源与可持续发展
“碳达峰”是指二氧化碳年排放的总量在某一个时期达到历史最高值，之后逐步降低。
“碳中和”是指在一定时期内，通过植树造林、节能减排等方式抵消人为产生的二氧化碳。
要实现碳排放持续大幅下降，一方面要优化能源结构，加快发展太阳能、水能、风能等清洁能源；
另一方面要大力提倡低碳消费，落实节能举措，降低能耗。
让我们从力所能及的小事做起，积极践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念，实现社会可持续发展，共创人类美好未来。
（2）实现碳排放持续大幅下降的举措
例2.如图所示，碳的耗用量称为“碳足迹”。一般情况下，排放的二氧化碳越多，碳足迹就越大。碳足迹的计算包括用于电力、建设、运输等方面的能源，以及我们所使用的消耗品。以下做法可以减少“碳足迹”的是（ ）
A．减少一次性餐具的使用
B．以私家车出行代替公共交通工具
C．大量使用天然气等燃料
D．将生活垃圾进行焚烧处理
A
例3.如图是某内燃机的能量流向图。下列有关说法正确的是（ ）
A．①是废气带走的热量
B．该内燃机是在压缩冲程获得动力
C．该内燃机的效率为29%
D．改进构造减小摩擦可提高热机效率
A
能源的利用
作用：推动了人类社会发展，为人类文明发展作出了重大贡献。
能源与可
持续发展
能量转化
的效率
能源与可
持续发展
优化能源结构、开发清洁能源；提倡低碳消费，落实节能措施。
问题：化石能源导致地球气温升高全球变暖；水资源短缺。
初中物理苏科版（2024）九年级下册
第十八章 能源与可持续发展
第4节 能源与可持续发展
前面我们学习了机械效率，下面我们将它拓宽至能量转化的效率，如太阳能转化效率；
温室效应，冰川熔化，能源的可持续发展任重而道远。
1. 理解能量在转移和转化过程中的效率，会对相关问题进行分析与计算。
2. 了解并提高能源的开发和利用的可持续发展的意识。
知识点一、能量转化的效率
1. 动滑轮工作时的能量转化情况
输出
机械能
和内能
我们在学习“简单机械”一章时，知道了机械效率。在利用动滑轮提升重物的过程中，从能量转化的角度来看，输入的能量来源于人体的化学能，它等于手拉绳所做的功，输出的能量是重物及滑轮被提升后获得的机械能和此过程中因摩擦而产生的内能，如图所示。
输入
化学能
2. 小轿车正常工作时能量的转化情况
一辆利用热机做功的小轿车，输入的能量是燃油的化学能，输出的能量是小轿车的动能、声能和内能等。其能量的转化关系如图所示。
3. 节能灯正常工作时的能量转化情况
某节能灯在使用过程中输入的是电能，输出的是光能和内能，其能量的转化关系如图所示。
4. 能量转换的效率
大量事实表明，任何机械或装置都可看成能量转换器，输入的能量只有部分转化为有用的能量，还有一部分在转化过程中损失掉了。
例如，机械因摩擦而生热，内燃机做功必然要散热等。因此，能量转化的过程存在效率问题。由于转化过程中能量损失不可避免，所以任何机械或装置的能量转换效率都不可能达到100%。
（1）能量转换装置的效率可用下式计算：
×100％
（2）计算小轿车正常工作时的效率
×100％
= 15％
2000J化学能
300J动能
1700J内能和声能
小轿车
（3）计算节能灯正常工作时的效率
×100％= 32％
可见，一盏100W的这种节能灯正常工作，1s产生的光能约为32J，而过去使用的白炽灯效率只有10%左右，即相同功率的白炽灯1s产生的光能只有约10J，其他的电能都转化成了内能。
正因为如此，如今白炽灯已经逐渐被各类节能灯所取代。
5. 热机的效率
对于热机来说，转化为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量之比叫作热机的效率。
热机的效率 热机类型 效 率
蒸汽机 6%～15%
汽油机 20%～30%
柴油机 30%～45%
喷气发动机 50%～60%
为了提高热机的效率，人们一直在努力地减少热机工作过程中各种能量的损失。由蒸汽机发展为喷气发动机，能源利用效率从6%提高到50%以上。
可见，能源利用效率的提高离不开科学技术的进步。
η
例1.某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示。若输入的化学能为2000J，输出的动能为300J，则输出的内能和声能共计______J； 输出的有用能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为________。
15%
1700
动能
内能和声能
化学能
知识点二、能源与可持续发展
1. 能源的开发和利用对人类社会的影响
从人类社会发展的进程看，每次能源变革都无一例外地把人类社会推向一个新的发展阶段。能源为人类文明发展作出了重大贡献。但是，当前能源的开发与利用问题也使人类产生了深深的忧虑与困惑。
从19世纪开始，随着化石能源的使用，大气中二氧化碳等温室气体浓度不断增加，导致地球气温升高、全球变暖。
地球气候变暖导致冰川加速熔化
联合国政府间气候变化专门委员会预测，到2100年，全球平均气温将比工业化前上升1.5~4.8℃。若气温上升2℃ ，则极地冰川和冰层熔化，导致海平面上升，将会淹没全球大批沿海城市，对图地球气候变暖导致冰川加速熔化数以亿计的居民造成威胁。此外，气候变化还会导致生物多样性下降、水资源短缺等严重问题。
2015年，在各国的共同努力下，第21届联合国气候变化大会通过了《巴黎协定》，首次提出让所有国家共同致力于实现以下目标：与前工业化时期相比，将全球平均温度升幅控制在2 ℃以内，并继续争取把温度升幅限定在1.5℃以内。
（1）“碳达峰”与“碳中和”
2020年9月，我国在第75届联合国大会上发言，将力争于2030年前实现“碳达峰”，争取在2060年前实现“碳中和”。
2. 能源与可持续发展
“碳达峰”是指二氧化碳年排放的总量在某一个时期达到历史最高值，之后逐步降低。
“碳中和”是指在一定时期内，通过植树造林、节能减排等方式抵消人为产生的二氧化碳。
要实现碳排放持续大幅下降，一方面要优化能源结构，加快发展太阳能、水能、风能等清洁能源；
另一方面要大力提倡低碳消费，落实节能举措，降低能耗。
让我们从力所能及的小事做起，积极践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念，实现社会可持续发展，共创人类美好未来。
（2）实现碳排放持续大幅下降的举措
例2.如图所示，碳的耗用量称为“碳足迹”。一般情况下，排放的二氧化碳越多，碳足迹就越大。碳足迹的计算包括用于电力、建设、运输等方面的能源，以及我们所使用的消耗品。以下做法可以减少“碳足迹”的是（ ）
A．减少一次性餐具的使用
B．以私家车出行代替公共交通工具
C．大量使用天然气等燃料
D．将生活垃圾进行焚烧处理
A
例3.如图是某内燃机的能量流向图。下列有关说法正确的是（ ）
A．①是废气带走的热量
B．该内燃机是在压缩冲程获得动力
C．该内燃机的效率为29%
D．改进构造减小摩擦可提高热机效率
A
能源的利用
作用：推动了人类社会发展，为人类文明发展作出了重大贡献。
能源与可
持续发展
能量转化
的效率
能源与可
持续发展
优化能源结构、开发清洁能源；提倡低碳消费，落实节能措施。
问题：化石能源导致地球气温升高全球变暖；水资源短缺。
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