能源与可持续发展课件：物理九年级下册

思路点拨: 各种能量转换装置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.
新知二 能源与可持续发展
1. 能源问题的现状 (1)目前能源的状况：全世界的能源消耗正逐年大幅度增长，
按照现在的能源消耗速度，煤、石油、天然气等不可再 生能源在不久的将来将被消耗殆尽. (2)我国作为一个人口众多的发展中国家，尽管拥有相当数 量的煤、石油，也拥有一定量的天然气，但从人均占有 量来看，我国在世界上仍属于能源短缺的国家.
知识链接： 能源危机产生的原因： ①目前，人类使用的能源主要是不可再生能源。 ②能量的转化和转移具有方向性。
巩固新知 1 如图所示是反映一只“220 V 100 W”的白炽灯正常工作 时的能量转化情况，下列说法错误的是( B ) A．图中括号内的能量应该是光能 B．生活中使用这种灯泡电能的 利用效率高，有利于节能 C．图中电能是白炽灯正常工作1 s消耗的电能 D．白炽灯正常工作时电能转化为光能的效率为10%
3. 可持续发展 (1)所谓可持续发展，就是既要考虑当前发展的需要，又要
考虑未来发展的需要，不能以牺牲后人的利益为代价来 满足当代人的需求. (2)依靠科技进步改变能源结构、开发和推广清洁的可再生 能源、提高能源利用效率、减少环境污染已成为我国实 现可持续发展的当务之急.
4. 未来理想能源应满足的条件
6 一盏“220 V 60 W”的白炽灯正常工作5 min，电流所 做的功是_1_.8_×__1_0_4_ J；如果一盏“220 V 15 W”的节能 灯与这盏白炽灯在正常工作时的亮度相同，白炽灯的 发光效率是8%，节能灯的发光效率是____3_2___%.
7 【中考·宿迁】“跨越时空，漫游地球”离不开电磁波和能源，
下列相关认识，错误的是( D ) A．“嫦娥四号”探测器能从月球上发回月背的影像图，说明 电磁波能在真空中传播 B．我国5G技术世界领先，该技术采用无线电波传输信息， 无线电波是电磁波 C．太阳是人类的“能源之母”，煤、石油、风能、水能等能 源都是间接来自太阳能 D．能量在转化或转移过程中总量保持不变，所以不必担心 能源危机
(1)必须足够丰富，可以保证长期使用。
(2)必须足够便宜，可以保证多数人用得起。
(3)相关技术必须成熟，可以保证大规模使用。
(4)必须足够安全、清洁，可以保证不会产生严重后果。
知识链接： 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。
例3
下列有关能量或能源的说法中，你认为错误的是( A ) A. 人类社会面临能量危机，总有一天能量会被消耗殆尽 B. 煤、石油、天然气等的储量有限，人类面临能源危机 C. 很多传统能源已走向枯竭，但我们可以开发新的能源 D. 太阳能、风能、地热能、潮汐能实际上是无限的
4 【2021·南京玄武区一模】关于能源与可持续发展，下 列说法正确的是( B ) A．风能、水能和核能都是可再生能源 B．核电站是利用原子核裂变所释放的能量来发电的 C．能量的转化和转移都是有方向的、总量会发生变化 D．地球上的地热能和潮汐能都来自太阳
5 【中考·扬州】小明对“能源与可持续发展”这一章进行 了总结性反思，其中正确的是( B ) A．能量是守恒的，不会有能源危机 B．能量转化和转移具有方向性 C．核电站不会产生任何污染 D．太阳能只能转化成电能和内能
ຫໍສະໝຸດ Baidu 例1
太阳能路灯的灯杆顶端有太阳能电池板，它能将太阳能 转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充电，将电能转化 为_化__学___能储存起来，供夜晚路灯照明. 若在一段时间内， 太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.7×107 J，这与 完全燃烧__0_._9__kg 的煤放出的热量相当；这些能量经转 化后，可供功率为35 W 的路灯正常工作60 h，那么该太 阳能路灯的能量转化效率是___2_8__% .(煤的热值为 3.0×107 J/kg)
2 【中考·无锡】下列关于热机和环境保护的说法，正确 的是( D ) A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100% C．热机都是使用汽油做燃料 D．热机的大量使用会造成环境污染
3 【中考·十堰】如图所示是某内燃机能量流向图，该内 燃机的热机效率是( D ) A．25% B．40% C．75% D．35%
能源与可持续发展
新知一 能量转化的效率
1. 能量转换装置的效率
(1)定义：输出的有用能量与输入的总能量的比值叫作能量
转换装置的效率.
(2)公式：效率=
输出的有用能量 输入的总能量
×100 %，即η =
E有用 E总
×100 %
2. 热机的效率 对热机而言，转化为有用功的能量和燃料完
全燃烧所释放的能量之比叫作热机的效率. 热机的效率 计算公式：η= W有用 ×100 %.
特别提示: 运用效率公式时，要注意能量单位的统一. 由于辐射
到太阳能电池板的能量单位为J, 公式中消耗的电能 的单位也必须是J，而不能采用常用单位“kW·h”.
例2
如图 反映了一只“220 V 100 W”的白炽灯正常工作时的 能量转化情况，下列说法错误的是( B )
A. 图中括号内的能量应该是光能 B. 生活中使用这种灯泡电能的利 用效率高，有利于节能 C. 图中电能是白炽灯正常工作1 s 消耗的电能 D. 白炽灯正常工作时电能转化为光能的效率是10 %
深度理解： 能量在转化和转移时除了遵循能量守恒定律，还具
有方向性，在这个过程中，可利用的能量只会减 少，而不会增加，这样必然导致不可再生能源枯 竭，而且大量化石能源的开采和消耗导致了严重 的环境污染与生态破坏，因此有必要开发和推
2. 能源消耗对环境的影响 (1)热污染，包括城市热岛效应以及地球的温室效应； (2)大气污染，包括酸雨、烟尘等.
Q放
3. 热机工作过程中的能量流向示意图
4. 提高能源利用效率的方法 (1)让燃料充分燃烧； (2)采取保温隔热措施，减少能量的损失； (3)充分利用余热和减少有害摩擦； (3)减少能量转化过程的中间环节.
拓展延伸： ①常见的能源利用形式中，蒸汽机的能源利用效率只有6％ ~
15％，发展为喷气发动机后，能源利用效率提高到了50％以 上。 ②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.
8 【中考·株洲】在火电站内，燃料的化学能经锅炉、蒸 汽轮机和发电机最终转化为电能．蒸汽轮机的作用是 将____内____能转化为机械能．若锅炉、蒸汽轮机、发 电机的效率分别为50%、70%、80%，则火电站的效 率为___2_8_%___．
归纳新知
能源与可持续发展
能源 与可 持续 发展
能量转化的效率 能源问题 可持续发展