18.4能源与可持续发展-课件--2025-2026学年（新教材）苏科版九年级物理下册（45页PPT）
文档属性
| 名称 | 18.4能源与可持续发展-课件--2025-2026学年（新教材）苏科版九年级物理下册（45页PPT） |
|
|
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 15.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-02-22 00:00:00 | ||
图片预览
文档简介
(共45张PPT)
苏科版物理9年级下册培优精做课件18.4能源与可持续发展第十八章能源与可持续发展授课教师：Home .班级：9年级（*）班.时间：.1.能量转化的效率
物体在对外做功时，有一部分是我们所需要的，叫作有
用功，有用功与总功的比值称为机械效率（类比机械效
率认识能量转换装置的效率）.在能量的转化过程中也有
能量转换装置的效率问题，输出的有用能量与输入的总
能量之比叫作能量转换装置的效率.
（1）如图（a）所示，电流通过节能灯，节能灯消耗的
电能转化为光能和内能，节能灯是一种能量转换器.各种
能量转换器在将一种能量转化为另一种我们所需要的能
量时，也会将一部分能量转化为我们不需要的能量.
如图（b）所示，电能是总能量，光能是有用的能量，内
能就是我们不需要的能量，节能灯的能量转化效率
.
（2）对热机而言，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.由于热机在工作中或
多或少总有能量损失，所以热机的效率总小于1.
2.提高能源利用效率的方法
主要依靠科技的进步，改进能源利用的技术，具体如下：
让燃料充分燃烧；采取保温隔热措施，减少热量的损失；
充分利用余热和减少有害摩擦；减少能量转化过程的中间
环节.如蒸汽机的能源利用效率只有
展为喷气发动机，能源利用效率从
在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，设法
利用废气的能量是提高燃料利用效率的重要措施.热电站
是利用汽轮机的废气来供热的，这种既供电又供热的热
电站，比起一般的火电站，虽然没有提高设备的效率，
但却提高了燃料的利用效率.
3.节能和提高能源利用效率的意义
（1）节能方法：一是提高现有能源的利用效率；二是开
发新能源以达到节能的目的;三是研究储能技术，将暂时
用不完的能量储存起来.
（2）能源的浪费通常有两种形式：一是使用过度；二是
利用效率低.
4.能量转换效率和热机效率
（1）能量转换效率：
的能量，
放出的能量
（2）热机效率：，其中 是指输出
的有用功， 为燃料完全燃烧放出的总能量
.
解答能源利用效率问题的关键是分清有效利用
的能量和总能量.一般来说，转化成的能量是有效利用的
能量，消耗的能量为总能量.
典例1 [扬州模拟] 重力储能
是一种新型储能方式，它通过提升或放下重物实现能量
的储存或释放，能量转化过程如图所示,空白框的能量形
式是________.重力储能可有效提升风能、太阳能等新能
源的综合开发利用水平.储能系统将2个质量均为
的重物从 高处放回地面的发电过程中，产
生的电能为 ，则该过程的发电效率是_____.
取
机械能
1． 能源的利用需要考虑可持续发展，新能源已逐步替代常规能源，就是用更清洁、更有效的技术实现“零排放”，以减少能源利用对环境的破坏。下列各种形式的能源中可作为理想能源的是( )
A．太阳能 B．天然气
C．石油 D．煤炭
【点拨】太阳能是一种清洁、可再生的能源。它在使用过程中不会产生有害物质，对环境友好。此外，随着科技的发展，太阳能的利用效率也在不断提高。故A符合题意。
返回
【答案】 A
2．“绿色”的含义包括“绿色城市、绿色生活、绿色消费、人与自然和谐发展”等内容。下列做法中不符合“绿色”理念的是( )
A．提倡使用一次性木筷、餐巾纸，方便卫生
B．废旧电池回收后集中处理
C．人走不忘关电灯，洗手不忘关龙头
D．同学间发电子贺卡代替赠纸质贺卡
返回
A
3．某柴油机的效率是35%，表示此柴油机工作时，柴油完全燃烧所放出的内能中( )
A．有35%的内能被废气带走
B．有35%的内能因散热损失
C．有35%的内能因机械摩擦损失
D．有35%的内能转化为有用的机械能
返回
D
1.能源问题的现状
能源问题的 现状 我国目前的能源结构 以化石能源为主，大 量化石能源的开采和 利用会导致严重的环 境污染和生态破坏.
能源问题的 现状 我国目前的能源结构以化石能源为主，大量化石能源的开采和利用会导致严重的环境污染和生态破坏. 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
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.
2.“碳达峰”与“碳中和”
（1）“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.
（2）“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.
（3）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》.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”.
（4）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.
3.未来的理想能源
（1）未来的理想能源需要满足以下条件：
①足够丰富，可以保证长期使用；
②足够便宜，可以保证多数人用得起；
③相关的技术成熟，可以保证大规模使用；
④足够安全、清洁，可以保证不会产生严重的后果.
（2）目前已知的可作为未来理想能源的有核能、太阳能、
地热能、风能、潮汐能、生物质能、氢能等.
地热能 地球内部蕴藏着大量的热，可以直接用来发电.
潮汐能 发生潮汐时，大量的水流动，具有巨大的能量.
可利用流水带动水轮机转动，继而带动发电机
发电.
风能 在风力资源丰富的地方，可利用风车带动发电
机发电.另外，帆船也可以利用风能来前进.
氢能 氢气作为一种可燃气体，燃烧时可放出热，而
且燃烧后的产物只有水，所以氢能是一种绝对
清洁的能源.
典例2 [常州模拟] 人类的发展离不开能源，“碳达
峰、碳中和”是我国对世界作出的庄严承诺.对于能量和能
源，下列说法中正确的是( )
B
A.风能、水能、太阳能都是新能源
B.提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一
C.目前核电站核反应堆里的核反应方式是核聚变
D.能量既不能创造，也不会消失，所以不用节约能源
4. 为践行“低碳理念”，现在已广泛使用LED节能灯。现有一盏标有“220 V 12 W”的LED灯，其亮度与“220 V 100 W”的普通白炽灯相同，白炽灯工作时的能量转化情况如图，则该LED灯的发光效率是________(结果保留至0.1%)；试推测12 W LED灯与
100 W白炽灯照明效果相同的可能
原因是_______________________
_______________________。
83.3%
LED灯的电能转化为光能的
效率比白炽灯的效率要高
返回
5. 某校九年级一班开展“节约一度电”主题活动，请你和同学们一起完成以下活动内容。
(1)某型号洗衣机的洗涤功率为250 W，完成一次洗涤的时间为30 min，则一度电可供该洗衣机完成______次洗涤。
8
(2)若自来水的温度为15 ℃，某电热水器的加热效率为84%，则一度电可使该电热水器将________kg的自来水加热至45 ℃。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
24
(3)请写出一条关于家庭节约用电的建议：__________________。
返回
随手关灯(合理即可)
6．当今世界，资源与能源危机不断加剧，“节约”已经成为每个公民的共识。下面四种标志与“节约”无关的是( )
【点拨】B选项所示标志是禁止吸烟标志，故B符合题意。
返回
【答案】 B
7． 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出行
C．大量使用天然气等燃料
D．将生活垃圾进行焚烧处理
A
返回
8．风力发电机发电时，风机叶片在风力的推动下转动，然后带动发电机发电。输入风机的风能的功率为3×106 W，发电机1 h输出电能约为960 kW·h。若传动装置和齿轮箱的能量损失不计，发电机的效率为80%，则风机的效率为( )
A．40% B．50% C．60% D．80%
返回
【答案】 A
9．氢能利用是新能源利用的新潮流，是实现“碳达峰碳中和”的重要举措。如图所示的是某品牌氢能自行车，一次性充满0.03 kg氢气，能在3 h内匀速骑行60 km。骑行的速度是________km/h，若车与骑行者总质量为70 kg，骑行时受到的阻力为总重的0.05。
此次骑行过程中氢气的利用效率
是________。(q氢气＝1.4×108 J/kg，
g取10 N/kg)
20
50%
返回
10．阅读短文，回答问题。
太阳能汽车利用太阳能来驱动，真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染，其产业的发展日益蓬勃。
某太阳能汽车，质量为350 kg，车轮与地面的总接触面积为2.0×10－2 m2，顶部安装了太阳能电池板。太阳能电池板的有效面积为6 m2，它正对太阳时电池能够产生100 V的电压，并对车上电动机提供8.4 A的电流。太阳能电池板将太阳能转化为电能。一般情况下，汽车在运动时，被转化的太阳能被直接送到发动机控制系统；当汽车不运动时，太阳能通过太阳能电池板将能量储存在蓄电池内。
这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平地面上匀速行驶时，受到的牵引力为90 N。
(1)当车上载有总重为1 500 N的人和物品时，汽车对地面的压强为________Pa。(g取10 N/kg)
(2)当太阳能电池板不能提供足够的能量来驱动发动机时，蓄电池________(填“储存”或“释放”)能量。
2.5×105
释放
(3)太阳光照射到电池板时单位面积上的辐射功率约为1.0×103 W/m2，若太阳能电池板正对太阳，则电池的输出功率是多少W？将太阳能转化为电能的效率是多少？
(4)当汽车在水平地面上匀速行驶时，速度为多少？
返回
苏科版物理9年级下册培优精做课件18.4能源与可持续发展第十八章能源与可持续发展授课教师：Home .班级：9年级（*）班.时间：.1.能量转化的效率
物体在对外做功时，有一部分是我们所需要的，叫作有
用功，有用功与总功的比值称为机械效率（类比机械效
率认识能量转换装置的效率）.在能量的转化过程中也有
能量转换装置的效率问题，输出的有用能量与输入的总
能量之比叫作能量转换装置的效率.
（1）如图（a）所示，电流通过节能灯，节能灯消耗的
电能转化为光能和内能，节能灯是一种能量转换器.各种
能量转换器在将一种能量转化为另一种我们所需要的能
量时，也会将一部分能量转化为我们不需要的能量.
如图（b）所示，电能是总能量，光能是有用的能量，内
能就是我们不需要的能量，节能灯的能量转化效率
.
（2）对热机而言，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.由于热机在工作中或
多或少总有能量损失，所以热机的效率总小于1.
2.提高能源利用效率的方法
主要依靠科技的进步，改进能源利用的技术，具体如下：
让燃料充分燃烧；采取保温隔热措施，减少热量的损失；
充分利用余热和减少有害摩擦；减少能量转化过程的中间
环节.如蒸汽机的能源利用效率只有
展为喷气发动机，能源利用效率从
在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，设法
利用废气的能量是提高燃料利用效率的重要措施.热电站
是利用汽轮机的废气来供热的，这种既供电又供热的热
电站，比起一般的火电站，虽然没有提高设备的效率，
但却提高了燃料的利用效率.
3.节能和提高能源利用效率的意义
（1）节能方法：一是提高现有能源的利用效率；二是开
发新能源以达到节能的目的;三是研究储能技术，将暂时
用不完的能量储存起来.
（2）能源的浪费通常有两种形式：一是使用过度；二是
利用效率低.
4.能量转换效率和热机效率
（1）能量转换效率：
的能量，
放出的能量
（2）热机效率：，其中 是指输出
的有用功， 为燃料完全燃烧放出的总能量
.
解答能源利用效率问题的关键是分清有效利用
的能量和总能量.一般来说，转化成的能量是有效利用的
能量，消耗的能量为总能量.
典例1 [扬州模拟] 重力储能
是一种新型储能方式，它通过提升或放下重物实现能量
的储存或释放，能量转化过程如图所示,空白框的能量形
式是________.重力储能可有效提升风能、太阳能等新能
源的综合开发利用水平.储能系统将2个质量均为
的重物从 高处放回地面的发电过程中，产
生的电能为 ，则该过程的发电效率是_____.
取
机械能
1． 能源的利用需要考虑可持续发展，新能源已逐步替代常规能源，就是用更清洁、更有效的技术实现“零排放”，以减少能源利用对环境的破坏。下列各种形式的能源中可作为理想能源的是( )
A．太阳能 B．天然气
C．石油 D．煤炭
【点拨】太阳能是一种清洁、可再生的能源。它在使用过程中不会产生有害物质，对环境友好。此外，随着科技的发展，太阳能的利用效率也在不断提高。故A符合题意。
返回
【答案】 A
2．“绿色”的含义包括“绿色城市、绿色生活、绿色消费、人与自然和谐发展”等内容。下列做法中不符合“绿色”理念的是( )
A．提倡使用一次性木筷、餐巾纸，方便卫生
B．废旧电池回收后集中处理
C．人走不忘关电灯，洗手不忘关龙头
D．同学间发电子贺卡代替赠纸质贺卡
返回
A
3．某柴油机的效率是35%，表示此柴油机工作时，柴油完全燃烧所放出的内能中( )
A．有35%的内能被废气带走
B．有35%的内能因散热损失
C．有35%的内能因机械摩擦损失
D．有35%的内能转化为有用的机械能
返回
D
1.能源问题的现状
能源问题的 现状 我国目前的能源结构 以化石能源为主，大 量化石能源的开采和 利用会导致严重的环 境污染和生态破坏.
能源问题的 现状 我国目前的能源结构以化石能源为主，大量化石能源的开采和利用会导致严重的环境污染和生态破坏. 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
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.
2.“碳达峰”与“碳中和”
（1）“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.
（2）“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.
（3）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》.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”.
（4）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.
3.未来的理想能源
（1）未来的理想能源需要满足以下条件：
①足够丰富，可以保证长期使用；
②足够便宜，可以保证多数人用得起；
③相关的技术成熟，可以保证大规模使用；
④足够安全、清洁，可以保证不会产生严重的后果.
（2）目前已知的可作为未来理想能源的有核能、太阳能、
地热能、风能、潮汐能、生物质能、氢能等.
地热能 地球内部蕴藏着大量的热，可以直接用来发电.
潮汐能 发生潮汐时，大量的水流动，具有巨大的能量.
可利用流水带动水轮机转动，继而带动发电机
发电.
风能 在风力资源丰富的地方，可利用风车带动发电
机发电.另外，帆船也可以利用风能来前进.
氢能 氢气作为一种可燃气体，燃烧时可放出热，而
且燃烧后的产物只有水，所以氢能是一种绝对
清洁的能源.
典例2 [常州模拟] 人类的发展离不开能源，“碳达
峰、碳中和”是我国对世界作出的庄严承诺.对于能量和能
源，下列说法中正确的是( )
B
A.风能、水能、太阳能都是新能源
B.提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一
C.目前核电站核反应堆里的核反应方式是核聚变
D.能量既不能创造，也不会消失，所以不用节约能源
4. 为践行“低碳理念”，现在已广泛使用LED节能灯。现有一盏标有“220 V 12 W”的LED灯，其亮度与“220 V 100 W”的普通白炽灯相同，白炽灯工作时的能量转化情况如图，则该LED灯的发光效率是________(结果保留至0.1%)；试推测12 W LED灯与
100 W白炽灯照明效果相同的可能
原因是_______________________
_______________________。
83.3%
LED灯的电能转化为光能的
效率比白炽灯的效率要高
返回
5. 某校九年级一班开展“节约一度电”主题活动，请你和同学们一起完成以下活动内容。
(1)某型号洗衣机的洗涤功率为250 W，完成一次洗涤的时间为30 min，则一度电可供该洗衣机完成______次洗涤。
8
(2)若自来水的温度为15 ℃，某电热水器的加热效率为84%，则一度电可使该电热水器将________kg的自来水加热至45 ℃。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
24
(3)请写出一条关于家庭节约用电的建议：__________________。
返回
随手关灯(合理即可)
6．当今世界，资源与能源危机不断加剧，“节约”已经成为每个公民的共识。下面四种标志与“节约”无关的是( )
【点拨】B选项所示标志是禁止吸烟标志，故B符合题意。
返回
【答案】 B
7． 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出行
C．大量使用天然气等燃料
D．将生活垃圾进行焚烧处理
A
返回
8．风力发电机发电时，风机叶片在风力的推动下转动，然后带动发电机发电。输入风机的风能的功率为3×106 W，发电机1 h输出电能约为960 kW·h。若传动装置和齿轮箱的能量损失不计，发电机的效率为80%，则风机的效率为( )
A．40% B．50% C．60% D．80%
返回
【答案】 A
9．氢能利用是新能源利用的新潮流，是实现“碳达峰碳中和”的重要举措。如图所示的是某品牌氢能自行车，一次性充满0.03 kg氢气，能在3 h内匀速骑行60 km。骑行的速度是________km/h，若车与骑行者总质量为70 kg，骑行时受到的阻力为总重的0.05。
此次骑行过程中氢气的利用效率
是________。(q氢气＝1.4×108 J/kg，
g取10 N/kg)
20
50%
返回
10．阅读短文，回答问题。
太阳能汽车利用太阳能来驱动，真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染，其产业的发展日益蓬勃。
某太阳能汽车，质量为350 kg，车轮与地面的总接触面积为2.0×10－2 m2，顶部安装了太阳能电池板。太阳能电池板的有效面积为6 m2，它正对太阳时电池能够产生100 V的电压，并对车上电动机提供8.4 A的电流。太阳能电池板将太阳能转化为电能。一般情况下，汽车在运动时，被转化的太阳能被直接送到发动机控制系统；当汽车不运动时，太阳能通过太阳能电池板将能量储存在蓄电池内。
这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平地面上匀速行驶时，受到的牵引力为90 N。
(1)当车上载有总重为1 500 N的人和物品时，汽车对地面的压强为________Pa。(g取10 N/kg)
(2)当太阳能电池板不能提供足够的能量来驱动发动机时，蓄电池________(填“储存”或“释放”)能量。
2.5×105
释放
(3)太阳光照射到电池板时单位面积上的辐射功率约为1.0×103 W/m2，若太阳能电池板正对太阳，则电池的输出功率是多少W？将太阳能转化为电能的效率是多少？
(4)当汽车在水平地面上匀速行驶时，速度为多少？
返回
同课章节目录