第七章物理学是能源科学的基础
高中物理第七章机械能守恒定律超导永动机课件新人教版必修
王洪成骗局：中国哈尔滨人王洪成曾在 1984年提出一个永动机方案，他利用他设计 的永动机驱动自家的洗衣机、电扇等装置运 转，不久骗局被揭穿，他制作的永动机模型 是用隐藏的钮扣电池驱动的一个电动马达， 而供应洗衣机、电扇运转的则是暗藏在地下 的电线。1998年，王洪成的另一个骗局“水 变油”被揭穿，他本人也因此入狱。
超导永动机 永流机
题记：永动机是一个艰难的话题，能 量守恒定律与热力学第二定律已将其判 定为不可能实现。但是，宇宙不就是一 台活生生的永动机吗？构成物质的基本 粒子，如分子原子，它们不也是在永不 停息地运动作吗？为什么自然界能有 “永动机”而我们人类就不能制造出永 动机呢？为此，仍有不少的人为之不断 努力、不断奋斗。
人们至今未能找到永磁体磁疗器的能源,但它输出磁能对人 体作功是事实。 永磁体好象是『白白』输出能量的。又一永 动机!•它满足第一类永动机定义【不消耗任何能量就能永远作 功的机器】的条件。可称它为:•『永动磁疗器』──【事实永 动机之二】。(简称【磁疗器】)
【③永动供磁机:】 实际上,永磁体常常扮演『白白』输出能量的角色。
结语
永动机理论赋予动态平衡孤立系统的意义不再
是死灭而是可永远作功(•克劳修斯提出热寂说的推
理过程可看为归谬法。证明【死灭状态的孤立系不 可能作功】为谬误)。【传统的发动机利用改变状态 的物系输出的能作功,而永动机利用状态不变的动态 平衡物系能作功】(因而熵、焓理论的修正也势在必 行)。
【宇宙】的机械效率无穷大乃因其内每点滴能量
我们也来为此梦想献一份绵薄之力，对与否望 各位同仁指正。
原理：超导体具有超流性，即电流在超导体 中流动时没有能量损失。那么将超导线圈与 一合适的电容器组成一闭合回路，如图所示
给电容器C充好电后，使其通过超导线圈放 电，则在此LC回路中就应当形成一交变电流， 在线圈周围就会有一交变磁场。
物理学与能源的关系
物理学与能源的关系物理学是一门研究物质、能量以及它们之间相互转化和相互作用的科学。
能源是现代社会发展所必需的，它使我们的生活更加便利，并推动着科技和工业的进步。
在这篇文章中，我们将探讨物理学与能源之间的紧密关系，并阐述它们对人类社会和可持续发展的重要性。
一、能源的形式与转化能源可以以不同的形式存在，如化学能、电能、热能等。
物理学研究了能量的转化和传递过程，揭示了不同形式能源之间的相互转化关系。
通过物理学的知识，我们可以深入理解能源的本质和特性，并利用这些知识开发新能源技术和提高能源利用效率。
二、物理学在能源行业的应用物理学在能源行业的应用非常广泛。
首先，电力工程是物理学的一个重要应用领域。
物理学研究了电的产生、传输和利用，为电力工程的发展提供了理论基础。
其次，物理学还涉及核能的研究与应用，核能作为一种清洁的能源形式，在解决能源危机和减少温室气体排放方面具有重要意义。
此外，物理学还被广泛应用于太阳能、风能等可再生能源的开发和利用过程中。
三、物理学对能源可持续发展的贡献能源可持续发展是解决能源危机和保护环境的关键。
物理学通过对能源的研究，为能源可持续发展提供了支持和指导。
物理学的发展使得我们能够更好地掌握能源利用的规律，并不断提高能源利用效率。
同时，物理学也为新能源技术的创新和发展提供了理论依据和技术支持。
四、物理学与能源的未来发展随着人们对可持续发展和环境保护意识的增强，对新能源技术和绿色能源的需求也越来越迫切。
物理学将继续在能源领域发挥重要作用，并推动能源技术的革新和发展。
例如，物理学可以帮助我们更好地理解和应用量子能源、纳米能源等新兴能源技术。
此外，物理学也可以促进能源系统的智能化和自动化，提高能源利用的效率和可靠性。
总结：物理学与能源之间存在着密切的联系和相互依存关系。
物理学研究了能源的本质和特性，为能源技术的发展提供了理论基础和技术支持。
通过物理学的应用，我们可以更好地理解能源的转化和利用过程，提高能源利用效率，推动能源的可持续发展。
物理学的实际应用和技术创新
物理学的实际应用和技术创新物理学是一门研究自然界中最基本的现象和规律的科学。
它不仅为我们的日常生活提供了许多便利，还在许多领域中发挥着重要的作用。
以下是物理学的一些实际应用和技术创新点：1.电子技术：物理学中的电子学原理是现代电子技术的基础。
通过研究电子的性质和运动规律，人们发明了电子器件和电路，从而实现了无线电通信、电视、电脑等现代信息技术的飞速发展。
2.医学影像：物理学中的X射线、CT、核磁共振等成像技术，为医学诊断提供了强大的工具。
这些技术能够清晰地显示人体内部的器官和组织结构，帮助医生准确地判断病情和制定治疗方案。
3.能源技术：物理学在能源领域的应用也十分广泛。
核能发电、太阳能电池、风能发电等都是基于物理学的原理和技术。
通过不断地技术创新，人们正在努力开发更加清洁、高效的新能源，以应对能源危机和环境问题。
4.材料科学：物理学对于材料的研究和理解，为新材料的发明和应用提供了理论基础。
例如，超导材料、纳米材料、记忆合金等新型材料的研发，都离不开物理学的知识。
5.航天技术：物理学在航天领域的应用使得人类能够探索宇宙的奥秘。
从火箭推进原理到卫星轨道计算，再到宇宙探测器的设计，物理学为航天技术的发展提供了重要的支持。
6.量子计算：量子物理学是现代物理学的前沿领域之一。
量子计算是一种基于量子力学原理的新型计算方式，它利用量子比特进行计算，具有超强的并行计算能力。
量子计算的发展有望为密码学、材料科学等领域带来革命性的变革。
7.低温物理：低温物理学研究物质在极低温度下的性质和行为。
超导现象和超流现象的研究，为超导材料和超流体的应用提供了基础。
超导磁体在粒子加速器、磁共振成像等领域发挥着重要作用。
8.环境监测：物理学中的各种监测技术，如空气质量监测、水质监测等，可以帮助我们了解环境的状况，并采取相应的措施保护环境。
以上只是物理学实际应用和技术创新的一部分，还有许多其他的领域，如光学、声学、热学等，都在不断地发展和创新，为人类社会带来更多的便利和进步。
通过物理解析能源问题了解能源科学的重要性
通过物理解析能源问题了解能源科学的重要性能源问题是当今全球面临的重要挑战，而物理解析能源问题成为了解能源科学的重要途径。
通过物理学原理和方法来解析能源问题，不仅能够提供科学的解决方案，还能够推动能源科学的发展和创新。
本文将通过物理解析能源问题，探讨能源科学的重要性。
一、能源问题的挑战能源问题是全球面临的最关键问题之一。
随着全球人口的快速增长和经济的发展，能源需求不断增加，传统能源资源逐渐枯竭，环境污染和气候变化日益加剧，能源安全风险突出。
面对这些挑战，我们需要寻找新的能源资源和清洁的能源技术来满足人们的需求。
二、物理解析能源问题的意义物理学作为自然科学的重要学科，能够研究物质和能量的本质，提供了解析能源问题的有效工具。
通过物理学的原理和方法，我们可以深入研究能源转化、储存和传输等过程，探索能源的科学规律，从而找到解决能源问题的路径。
1. 能源转化问题能源转化是能源科学的核心问题之一。
物理学可以通过分析和研究能量转化的过程，从宏观和微观的角度探索能源转化的机制和效率。
例如，物理学家可以通过研究燃烧过程中的能量转化，来提高燃烧效率并减少能源浪费。
物理学的原理还可以应用于太阳能、风能、水能等可再生能源的转化和利用，推动清洁能源的发展。
2. 能源储存问题能源储存是能源科学的重要领域之一。
物理学可以研究和分析各种能源储存技术的原理和性能，为实现能源的高效储存提供指导。
例如，物理学家可以通过研究锂离子电池、超级电容器等能源储存设备，提高其能量密度和循环寿命，推动电动车和可再生能源的广泛应用。
3. 能源传输问题能源传输是能源科学中的核心问题之一。
物理学可以研究和分析各种能源传输技术的原理和效率，为能源传输的优化和控制提供科学依据。
例如，物理学的电磁学原理可以应用于电力系统的输电和配电，提高传输效率并减少能源损耗。
物理学的热学原理可以应用于热电联供系统的设计和优化，提高能源的综合利用效率。
三、能源科学的重要性能源科学的重要性不仅体现在解决能源问题上，还体现在推动科学技术和社会发展上。
第七章内能能量守恒定律
第七章内能能量守恒定律本章学习提要1．物体的内能，改变物体内能的方法。
2．能的转化和能量守恒定律。
3．能量转化的方向性以及能源开发利用和环境保护。
4．学习包——太阳能的利用。
本章是在学习了物体的机械能有动能、重力势能和弹性势能等不同形式的能的基础上，深入到物体的内部，学习和了解组成物质的分子（原子）同样具有动能和势能，它们是物体内能的组成部分。
本章的重点是内能的概念和能量守恒定律。
在学习中不仅要学习和理解什么是物体的内能，还要从物体内能的变化，认识到不同形式的能可以相互转化和转移，并且遵循能量守恒定律。
学习中能正确运用分类、比较的方法。
此外，通过对自然过程的方向性，以及对能的转化和转移具有方向性的认识，关注人类面临的能源危机，认识节能和开发新能源是人类实现生存和发展的重要任务。
本章中有“学习包——太阳能的利用”，它将整个能量篇的相关内容综合在一起。
同学们应积极通过实验、制作进行自主探究学习，在收集信息、团结协作、实践创新等方面获得提高。
A 物体的内能一、学习要求通过本节的学习知道分子的动能、势能，物体的内能。
知道做功和热传递是改变物体内能的两种方式。
从焦耳对热现象的研究中体会物理学研究问题的思想方法，养成认真钻研、积极进行实验探完的学习习惯。
二、要点辨析1．分子热运动的平均动能和温度的关系虽然分子的动能是由机械运动中动能概念扩展得到的，但要注意同一物体的内部各个分子无规则运动的动能一般是不相同的。
在热现象研究中，我们关心的是物体里所有分子运动的总体规律，所以从统计观点出发，我们更注意所有分子动能的平均值，分子动能的平均值叫分子平均动能。
温度是物体分子平均动能的标志。
物体温度越高，意味着物体内分子平均动能越大，讨论单个分子运动的快慢和动能大小是没有意义的。
不同的分子质量不同，分子质量不同的物质如果温度相同，物体分子的平均动能也相同，但分子的平均速率并不相同，分子质量小的平均速率较大。
2．机械能和内能机械能是物体因机械运动和重力、弹力等作用而具有的能，内能是因分子热运动和分子间相互作用而具有的能。
能源第七章 热量传递的三种基本方式
Φ 1A1 (T14 -T24 ) W
A1 A2
T1 , A1,ε1 T2
热工基础与应用
4. 例题 已知：A=1.42m2(H=1.75m,d=0.25m),t1=30℃,t2=10 ℃(冬),t2=25℃(夏),ε1=0.95 求：冬天与夏天人体与内墙的辐射传热量
③h：表面传热系数，是表征对流传热过程强弱的 物理量。过程量，与很多因素有关(流体种类、表 面形状、流体速度大小等)
④记住 h 的量级，“个” “十” “百” “千” “成千上万”。(表4-1)
流动方式：强制>自然对流
介质：水>空气 相变：有相变>无相变
水蒸气凝结>有机蒸汽凝结
热工基础与应用
三、辐射(radiation, thermal radiation) 1. 定义 辐射：物体通过电磁波来传递能量的方式
q Φ A h(tw t f ) W m2 q Φ A h(t f tw) W m2
tw t f t f tw
流体力学研究：tw=tf , isothermal flow
①A:与流体接触的壁面面积
②约定对流传热量永远取正值(失去/得到)
热工基础与应用
③对流传热(convective heat transfer)：流体流 过温度不同的固体壁面时的热量传递过程（工程 上感兴趣）
热工基础与应用
3. 分类 对流传热按照不同的原因可分为多种类型 流动起因，分为：强制对流和自然对流。 是否相变，分为：相变对流传热和无相变对流传热。
热工基础与应用
4. 基本计算式—(Newton’s Law of Cooling)
高中物理人教版必修2课件：第七章 机械能守恒定律+第10节 能量守恒定律与能源
(教师备用) 例2-1:(多选)下列设想中,符合能量守恒定律的是( BD ) A.利用永磁铁和软铁的相互作用,做成一架机器,永远地转动下去 B.制造一架飞机,不携带燃料,只需利用太阳能就能飞行 C.做成一只船,利用流水的能量,逆水行驶,不用其他动力 D.利用核动力使地球离开太阳系
解析:选项A不符合能量守恒定律,利用永磁铁和软铁的相互作用,做一 架永远转动下去的机器是不可能的;太阳能可以转化为机械能,选项B中 所述情景中的飞机是可行的;核动力是非常大的,若大于地球和太阳系之 间的引力,则可使地球离开太阳系,该过程中核能转化为地球的机械能, 则选项B,D正确;逆水行船,不用其他动力是不可行的,选项C错误.
解析:力 F 做的功等于物块的机械能增加量,即 W=Fh=mgh+ 1 mv2,选项 A 错误;根 2
据重力做功公式可知 WG=-mgh,重力做负功,重力势能增加 mgh,选项 B,D 正确;根 据动能定理,合外力做功对应着动能转化,物块动能变化为ΔEk= 1 mv2,所以物块
2 所受合外力对它做的功为 1 mv2,选项 C 正确.
冲上倾角为30°的固定斜面,上升的最大高度为h,其加速度大小为 3 g.
4
在这个过程中,物体( ACD )
A.重力势能增加了 mgh C.动能损失了 3mgh
2
B.动能损失了 mgh D.机械能损失了 mgh
2
解析:物体重力势能的增加量等于克服重力做的功,选项 A 正确;合力做的功等
于动能的减少量ΔEk=mal=ma
(2)发现了各种自然现象之间的相互联系与转化. 【思考判断】 1.世界上总能量虽然不变,但我们仍需要有节能意识.( √ ) 2.随着科技的发展,“永动机”是可以制成的.( × ) 3.水果电池可以使灯泡发光消耗的是水果内的化学能.( √ )
为什么物理学是科学中最基础的学科
为什么物理学是科学中最基础的学科一、协议关键信息1、物理学的定义及研究范围物理学是研究物质、能量、空间和时间的基本性质及其相互关系的科学。
涵盖了从微观粒子到宏观宇宙的广泛领域。
2、物理学与其他科学学科的关系是化学、生物学、地质学等学科的基础。
为其他学科提供了基本的理论和方法。
3、物理学在技术发展中的作用推动了电子技术、通信技术、能源技术等的进步。
是现代科技革新的关键驱动力。
4、物理学对人类认知世界的影响帮助人类理解自然规律，拓展认知边界。
培养科学思维和探究精神。
二、物理学的定义与研究范围11 物理学的核心概念物理学旨在揭示自然界的基本规律，通过对物质的基本构成、运动方式以及相互作用的研究，构建起一个描述世界的理论框架。
其核心概念包括质量、能量、动量、力、场等。
111 物质的微观与宏观研究在微观层面，物理学探究原子、分子、基本粒子的性质和行为；在宏观层面，研究天体、星系乃至整个宇宙的演化。
112 能量的形式与转化能量以多种形式存在，如热能、机械能、电能、光能等，物理学揭示了这些能量形式之间的转化规律。
三、物理学与其他科学学科的关系21 物理学是化学的基础化学研究物质的化学变化和性质，而这些变化的本质是原子和分子之间的相互作用，其遵循的规律由物理学所决定。
例如，化学键的形成和断裂所涉及的能量变化可以用物理学原理来解释。
211 物理学对生物学的支撑生物学中的细胞活动、遗传信息传递、生物分子的结构和功能等，都离不开物理学的理论和方法。
例如，利用物理学中的光学原理来研究细胞结构，运用热力学知识理解生物体内的能量代谢过程。
212 物理学在地质学中的应用地质学中对地球内部结构、地质过程的研究，需要借助物理学中的地震波传播、电磁学等知识。
四、物理学在技术发展中的作用31 电子技术的革新半导体物理的发展促使了集成电路的诞生，从而推动了计算机技术和通信技术的飞速进步。
从晶体管到芯片制造，物理学原理在其中发挥了关键作用。
2020_2021学年高中物理第七章机械能守恒定律10能量守恒定律与能源课件新人教版必修
【解析】 能源的使用在任何情况下都不可能达到理想状 态，做到没有任何损失，虽然遵从能量守恒定律，但它指的是 损失部分和被利用部分总和与原来的能量总量相等，选项A错 误，D正确；根据能量转化的方向性可知，能量经转化后，可利 用的能量只可能减少，不可能增加，因此节能的意义重大，同 时，只有节能意识是不够的，必须利用科技手段来提高能源的 利用率，不断开发新能源，以满足人类社会可持续发展的需 要，选项B、C错误．
10 能量守恒定律与能源
知识点一 能量守恒定律
1．导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是：确认 了 永动机 的不可能性和发现了各种 自然现象 之间的相互联 系和转化．
2．内容：能量既不会 消灭 ，也不会 创生 ，它只会从 一种形式 转化 为其他形式，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，能量的总量 保持不变 ．这 就是能量守恒定律．
总结提能 任何违背能量守恒定律的过程都是不可能实现 的，但是不能认为不违背能量守恒定律的过程就一定能实现， 事实上物理过程能否实现不仅要受能量守恒定律的制约，同时 还要受到物理过程方向性的制约(如能量耗散)．
(多选)下列关于能量转化的说法中，正确的是( ABC ) A．能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们 无法把这些内能收集起来重新利用 B．各种形式的能量在转化时，总能量是不变的 C．在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但在可 利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的 D．各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒 的
c．确定参与转化的能量中有哪些能量增加，哪些能量减 少；
d．列出增加的能量和减少的能量之间的守恒式(或初、末 状态能量相等的守恒式)
④能量守恒定律的重要意义 a．能量守恒定律是普遍适用的．是学习物理学的一条主 线． b．能量守恒定律对人类认识自然、改造自然起着重要的 指导作用． c．能量守恒定律的发现是19世纪自然科学中三大发现之 一．
物理学与能源科学新能源技术的发展与应用研究
物理学与能源科学新能源技术的发展与应用研究随着全球能源需求的不断增长和对传统化石燃料的限制，新能源技术的发展与应用研究成为当今社会的热门话题。
在这一领域中，物理学作为一门基础科学，发挥着不可或缺的重要作用。
本文将探讨物理学在新能源技术发展与应用研究中的贡献和意义。
一、太阳能技术太阳能是一种充分利用太阳辐射能的清洁能源，对减少环境污染和碳排放具有重要意义。
物理学在太阳能技术的研究中扮演着核心角色。
通过光伏效应的研究，物理学家们成功地开发出太阳能电池，将太阳辐射能直接转化为电能。
物理学的电子学知识和材料科学的研究为太阳能电池的高效率和稳定性提供了基础支持。
二、风能技术风能是一种广泛存在且具有巨大潜力的新能源，可通过风力发电来进行利用。
物理学在风能技术的研究中发挥着关键作用。
物理学家通过流体力学的研究，揭示了风的产生和运动规律。
在此基础上，利用物理学提供的知识，工程师们设计并优化风力发电机组，将风能转化为电能。
物理学的贡献使得风能技术不断进步，逐渐成为可靠且高效的新能源选择。
三、核能技术核能技术是一种高效且具有巨大潜力的能源来源，物理学在其发展与应用研究中发挥着重要作用。
核能的研究离不开物理学对原子核结构和核反应的认识。
通过粒子物理学的研究，物理学家们探索出核反应的特性和机制，为核能技术的开发提供了理论基础。
同时，物理学在核能的安全性研究中也起到关键作用，例如对核反应堆的控制和辐射防护的研究。
物理学的发展不断推动核能技术的创新与应用，提高了能源利用效率。
四、地热能技术地热能是一种可再生的、清洁的能源形式，可以通过地热发电和地源热泵的方式来进行利用。
物理学在地热能技术的研究中发挥着重要作用。
地热能的利用离不开对地球内部热量分布和传导特性的了解，而这正是物理学所涉及的范畴。
物理学通过热力学和地球物理学的研究，揭示了地热能的来源与运用原理，为地热能技术的开发提供了理论指导。
物理学的贡献推动了地热能技术的不断创新与广泛应用。
物理学在新能源领域中的应用
物理学在新能源领域中的应用随着全球对能源需求的不断增长，以及对环境问题的关注，寻找替代传统能源的新能源技术已经成为当今社会的重要课题。
在这一领域中，物理学扮演着重要的角色，它通过对能量的转换、储存和利用的研究，为新能源技术的发展提供了基础理论和实验依据。
一、太阳能太阳能是新能源领域中最为广泛应用的能源之一。
物理学在太阳能的研究中发挥着重要作用。
首先，物理学家通过研究光的性质和光的传播规律，解释了太阳辐射和太阳能转换的基本原理。
其次，物理学家还研究了光伏效应，这是利用半导体材料将太阳光转化为电能的过程。
通过对光伏效应的深入理解和优化，太阳能电池的效率不断提高，成本不断降低，从而推动了太阳能技术的广泛应用。
二、风能风能也是一种重要的新能源形式，广泛用于发电和供暖。
物理学在风能的研究中，主要关注风的动力转换和风轮的工作原理。
物理学家通过研究气流、气压和风力等物理现象，建立了风能的数学模型，用于预测风能的利用效率和风力机的工作性能。
同时，物理学还研究了风力机的叶片设计和风力发电机的优化，以提高风能的利用效率和稳定性。
三、地热能地热能是利用地球内部的热能进行能源转换的一种技术。
物理学在地热能的研究中发挥了重要作用。
首先，物理学家通过研究地热现象和地球热传导定律，解释了地热能的来源和传输特点。
同时，物理学还研究了地热发电和地源热泵等技术，用于将地热能转化为电能或供暖。
这些研究为地热能的开发利用提供了理论和技术支持。
四、生物质能生物质能是指利用生物质作为原料进行能源转换的一种技术。
物理学在生物质能的研究中，主要关注生物质的能量转化过程和储存特性。
物理学家通过研究生物质的化学成分和能量释放方式，深入理解了生物质能的原理和机制。
同时，物理学还研究了生物质燃烧和生物质能发电等技术，用于将生物质能转化为热能或电能。
这些研究为生物质能的利用提供了科学依据。
总结：物理学在新能源领域中扮演着重要的角色。
通过研究能量转换、储存和利用的基本原理，物理学为太阳能、风能、地热能和生物质能等新能源技术的发展提供了理论支持和技术指导。
物理学在日常生活中的应用
物理学在日常生活中的应用物理学是一门研究自然界物质和能量之间相互作用的科学，它的应用范围非常广泛，可见于我们日常生活的方方面面。
本文将重点探讨物理学在日常生活中的应用，涵盖了能源利用、交通工具、通讯技术以及家电等方面。
一、能源利用能源是社会发展和人类生活的基石，而物理学在能源利用方面有着不可替代的作用。
首先，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，在日常生活中得到了广泛应用。
太阳能电池板将阳光转化为电能，供应我们家庭的照明、电器设备的正常运行等。
其次，风力发电利用风能来转动发电机，同样也是一种清洁且可再生的能源。
风力发电厂广泛分布于世界各地，为我们提供廉价可靠的电力。
此外，水力发电、核能发电等各种能源利用方式，都离不开物理学的研究与应用。
二、交通工具物理学对于现代交通工具的发展起到了至关重要的作用。
汽车是我们日常出行的重要工具，而汽车的发动机、悬挂系统、刹车系统等都是物理学原理的应用。
例如，汽车发动机通过内燃机和燃烧燃料产生的气压来产生驱动力，这是热力学中的基本原理。
此外，飞机、火车、船只等交通工具的研发和运行也少不了物理学的参与。
三、通讯技术现代通讯技术的快速发展离不开物理学的支持。
光纤通讯作为一种高速、稳定的传输方式，在互联网时代扮演着重要角色。
光纤通过光的反射和折射原理传输信号，将信息以光信号的形式传递到远处，极大地提高了传输速度和带宽。
在手机通信方面，无线电波的传播和接收、天线技术以及信号处理等都是物理学的应用领域。
四、家电家电在现代生活中起到了无可替代的作用，而家电产品的设计和制造也离不开物理学的应用。
电视、计算机、手机等电子产品，它们的硬件和软件都依赖于物理学的原理。
例如，电视和计算机显示器通过发光二极管（LED）背光或液晶显示屏等技术，将电子信号转化为可见的图像。
此外，微波炉利用微波与食物分子的振动和摩擦产生热能，快速加热食物。
综上所述，物理学在日常生活中无处不在。
能源利用、交通工具、通讯技术以及家电等方面都离不开物理学的应用。
物理与能源科学探索物理在能源科学中的研究和应用
汇报人：XX 2024-01-15
contents
目录
• 引言 • 物理在能源科学中基础研究 • 物理在能源科学中应用研究 • 物理在能源科学中前沿研究 • 物理在能源科学中挑战与机遇 • 结论与展望
01
引言
物理与能源科学关系
物理是能源科学的基础
了理论基础。
超导与磁流体
超导材料和磁流体的特殊电磁性质 使其在高效能源传输和储存方面具 有潜在应用价值，如超导电缆和磁 流体发电机等。
无线充电
基于电磁感应或磁共振原理的无线 充电技术，为便携式电子设备和电 动汽车等提供了便捷的充电方式。
光学与太阳能利用
光电效应
爱因斯坦的光电效应理论解释了光照射物质时产生电子的现象， 为太阳能电池的工作原理提供了依据。
多激子产生
通过量子点的多激子产生过程，实现一个高能光子产生多个电子空穴对，提高太阳能利用率。
稳定性与成本
研究量子点太阳能电池的长期稳定性和降低成本的方法，推动其商业 化应用。
超导材料在能源领域应用
超导磁体
利用超导材料零电阻特性，制造高性能超导磁体，用于核磁共振 成像、粒子加速器等领域。
超导电缆
研发高温超导电缆，实现大容量、低损耗的电力传输，提高电网 运行效率。
物理学研究物质的基本性质和相互作 用，为能源科学提供理论基础和实验 手段。
能源科学是物理的应用
能源科学利用物理学的原理和方法， 研究能源的转换、储存和利用，解决 能源问题。
研究目的和意义
1 2
推动能源科技发展
通过研究物理在能源科学中的应用，可以推动能 源科技的进步，提高能源利用效率和可持续性。
必修教材2第七章第11课时教案：能量守恒定律与能源
根据重力做功与重力势能的关系，重力势能的减少等于重力做的功，因此ΔEp=-C；
滑块机械能的改变等于重力之外的其他力做的功，因此ΔE=A-B-D.
思维拓展
课件展示各种图片，让学生认真观察，并说明各种装置能量的转化情况.
图1：太阳能电站：太阳能转化为电能图2：内燃机车：内能转化为机械能
图3：水电站：机械能转化为电能图4：水果电池：化学能转化为电能
从上面的例子我们可以看出，能量之间是可以相互转化或转移的.
引导学生阅读教材，说出能量守恒定律的内容，并引用教材上的话，说明能量守恒定律的建立有何重大意义.
2、学生通过认真观察图片并回顾相关知识，归纳总结：能的转化与守恒
综合练习：下列判断正确的是（）
A.电流的能不可能全部变为内能
B.在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变为电能
C.热机中，燃气内能不可能全部变为机械能
D.在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体
解析：凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，电流的能可全部变为内能（由电流热效应中的焦耳定律可知），而内能不可能全部变成电流的能.机械能可全部变为内能，而内能不可能全部变成机械能.在热传导中，热量只能自发地从高温物体传递给低温物体，而不能自发地从低温物体传递给高温物体，所以选项B、C、D正确.
一、能量守恒定律
1、内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变.
2、表达式：E初=E终ΔE增=ΔE减
物理知识点总结初中每一章
物理知识点总结初中每一章初中物理是自然科学的一个重要分支，它研究的是物质的基本性质、物体的运动规律以及能量的转换等。
以下是初中物理各章节的知识点总结：# 第一章物理世界的初步认识1. 物质的组成：了解物质由分子和原子组成，分子由原子通过化学键连接而成。
2. 测量的基本概念：掌握长度、质量、时间的基本测量方法和单位。
3. 密度：学习密度的定义和计算公式，了解不同物质的密度特性。
# 第二章运动的描述1. 机械运动：区分平动和转动，理解速度和加速度的概念。
2. 运动的图形描述：学会用位移-时间图和速度-时间图描述物体的运动。
3. 力的作用：理解力的概念，掌握牛顿第一定律和第二定律。
# 第三章力与运动1. 重力：了解重力的来源和计算方法，认识重力与质量的关系。
2. 摩擦力：学习摩擦力的产生原因和影响因素，掌握静摩擦力和动摩擦力的区别。
3. 浮力：掌握阿基米德原理，了解浮力的计算和物体的浮沉条件。
# 第四章能量1. 能量的概念：理解能量的定义和守恒定律。
2. 功和功率：学习功的计算公式，区分有用功和额外功，理解功率的概念。
3. 简单机械：了解杠杆、滑轮和斜面等简单机械的原理和应用。
# 第五章热现象1. 温度与热量：区分温度和热量，学习热传递的三种方式：导热、对流和辐射。
2. 热膨胀：理解物质在受热时体积膨胀的规律。
3. 热机：了解内燃机的工作原理，包括四冲程循环。
# 第六章声音1. 声音的产生和传播：学习声音是如何通过振动产生并需要介质传播的。
2. 声音的特性：理解音调、响度和音色的物理含义及其影响因素。
3. 声音的利用：了解声音在日常生活中的应用，如超声波和次声波。
# 第七章光现象1. 光的直线传播：理解光在均匀介质中沿直线传播的特性。
2. 反射和折射：学习光的反射定律和折射定律，了解平面镜和凸透镜的成像原理。
3. 光的颜色：掌握色散现象，了解颜色的形成和三原色的概念。
# 第八章电现象1. 静电现象：了解电荷的性质，学习电荷间的相互作用规律。
物理与能源学习物理认识物理在能源领域的重要作用
物理与能源学习物理认识物理在能源领域的重要作用物理是自然科学中一门研究物质、能量以及它们之间相互作用的学科。
它的研究范围广泛，与能源的关系密切。
物理在能源领域起着重要的作用，对能源的利用、产生以及转换有着深远的影响。
本文将介绍物理与能源的关系，并探讨物理在能源领域的重要作用。
一、物理与能源的关系物理学是能源学科的基础，能源则是物理学应用的领域之一。
物理学为能源领域提供了必要的理论基础和研究方法，通过对能量守恒、热力学、电磁学等物理学原理的研究，能够更好地理解和解释能源的转化与利用。
同时，能源学问题也推动了物理学理论的发展，促使物理学家提出新的理论和解决方案，以应对能源领域的挑战。
二、物理在能源领域的重要作用1. 能源的转化和储存物理学原理可以指导能源的转化和储存技术的研发。
例如，燃料电池通过电化学反应将化学能转化为电能，物理学的电动力学原理为燃料电池的设计和优化提供了理论基础。
此外，物理学的研究也带来了新型的能量储存技术，例如超级电容器和锂离子电池等，这些新技术的发展为能源的可持续利用提供了重要的手段。
2. 可再生能源的开发物理学在可再生能源领域有着重要的应用。
太阳能和风能等可再生能源的利用涉及到光学、热力学和动力学等物理学原理。
物理学家通过对这些原理的研究，可以提高可再生能源的转化效率，降低成本，推动可再生能源的广泛应用。
例如，利用太阳能发电的光伏电池和太阳能热发电技术，以及利用风能发电的风力发电机等，都是物理学在可再生能源领域的重要成果。
3. 能源利用效率的提高物理学原理可以指导能源利用效率的提高。
通过对物质和能量之间的相互作用的研究，物理学可以提供关于能源转换和利用过程中能量损失的深入理解，并提出相应的解决方案。
例如，研究热力学原理可以优化能源的燃烧过程，提高燃料的利用效率，减少能源的浪费；研究流体力学原理可以改进输电线路设计，减少能源在输电过程中的损失等。
4. 新能源技术的发展物理学的研究推动了新能源技术的发展。
物理学在能源领域的应用
物理学在能源领域的应用作为一门自然科学，物理学在能源领域中扮演着重要的角色。
物理学的原理和方法被广泛应用于各种能源的开发、转换和利用过程中，推动了能源技术的进步和能源领域的发展。
本文将就物理学在能源领域的应用进行探讨。
一、热能与动能的转换热能与动能的转换是物理学在能源领域应用的一个重要方面。
矿泉水厂中的蒸汽涡轮发电机就是利用热能转化为动能来产生电能的设备。
当蒸汽进入涡轮发电机时，蒸汽的热能转化为了涡轮的动能，从而带动涡轮旋转。
而涡轮旋转则通过发电机发电，将动能转化为电能。
这种热能与动能的转换在能源领域中广泛应用于煤电厂、核电厂等发电领域。
二、光能的转换与利用光能的转换与利用是物理学在能源领域的另一个重要应用方向。
光伏发电就是一种典型的利用光能的技术。
光伏发电利用光子的能量将光能转化为电能，通过太阳能电池板将光能转化为电能，实现了可再生能源的利用。
此外，聚光太阳能发电也是利用光伏效应将光能转化为热能，通过聚光镜聚焦太阳光产生高温，再利用高温转化为动能进而发电。
光能的利用还延伸到了光纤通信领域。
光纤是一种能够通过光传输信息的特殊纤维。
在光纤通信中，信息传输通过光的全内反射来实现，利用了光的介质传播特性。
光纤通信使信息传输速度大幅提升，数据量大幅增加，成为了现代社会通信的重要基础。
三、核能的利用与控制核能的利用与控制是物理学在能源领域的重要应用之一。
核能是指核反应中原子核释放出的能量，广泛应用于核电厂中。
核电厂通过控制核反应链，将核能转化为热能，再利用热能发电。
核能的利用具有高能量密度、低排放等优点，是一种相对清洁和高效的能源形式。
此外，核能还应用于核聚变技术的研究中。
核聚变是通过高温、高压条件下将轻核聚变为重核释放出巨大能量的过程，被称为“太阳能”。
核聚变具有能源充足、无放射性废料产生等优点，并被认为是人类未来清洁能源的重要选择。
四、超导材料在能源传输中的应用超导材料是指在低温下电阻为零的材料，具有极低的电阻和高电导率。
物理学在新能源开发中的应用
物理学在新能源开发中的应用新能源是迅速发展的领域，在环境保护和可持续发展方面具有重要意义。
物理学作为一门自然科学，为新能源的开发和利用提供了重要的理论和实验基础。
本文将从几个方面探讨物理学在新能源开发中的应用。
一、光伏技术光伏技术是一种将太阳辐射能直接转化为电能的技术。
物理学在光伏技术的研究和应用中发挥着重要作用。
首先，物理学为光伏材料的研究和优化提供了基础。
例如，通过物理学的原理，研究人员可以设计出具有高光电转换效率的光伏材料。
其次，物理学为太阳能电池的工作原理提供了理论基础，例如光电效应和半导体的导电性等。
最后，物理学的光学原理也被应用于光伏材料表面的纳米结构设计，以提高太阳能的吸收效率。
二、风能利用风能是广泛应用于新能源领域的一种可再生能源。
物理学在风能利用中发挥着重要作用。
首先，物理学为风力发电机的设计提供了理论支持。
通过物理学的原理，研究人员可以确定风力发电机的最佳叶片形状和旋转速度，以最大限度地捕捉风能。
其次，物理学的力学原理也被应用于风力发电机的输电系统的设计，以确保电能的有效传输。
三、氢能源技术氢能源是一种清洁、高效的能源形式，广泛用于交通运输和储能等领域。
物理学在氢能源技术的研究和应用中发挥着关键作用。
首先，物理学为氢气的生产和储存提供了基础理论。
通过物理学的原理，研究人员可以研发高效的水电解技术和氢气储存材料。
其次，物理学的电化学原理也被应用于燃料电池的设计和优化，以实现高效的氢能转化。
四、核能技术核能是一种高效的能源形式，具有巨大的潜力。
物理学在核能技术的研究和应用中发挥着重要作用。
首先，物理学为核反应的理论模型提供了基础。
通过物理学的原理，研究人员可以预测和控制核反应的过程，确保核能的安全和可持续利用。
其次，物理学的辐射探测原理被应用于核电厂的安全监测和核材料的检测等方面。
综上所述，物理学在新能源开发中发挥着重要作用。
光伏技术、风能利用、氢能源技术和核能技术等领域都离不开物理学的支持和指导。
新能源科学与工程专业介绍
新能源科学与工程专业介绍新能源科学与工程专业是应用物理学与电气工程学科的交叉领域，旨在培养具备新能源领域专业知识和工程技能的高级人才。
本文将从该专业的定义、培养目标、专业课程和就业前景等方面进行介绍。
一、专业定义新能源科学与工程专业是以应用物理学和电气工程学科为基础，以新能源技术为研究对象的交叉学科。
它致力于研究和应用可再生能源和清洁能源技术，包括太阳能、风能、生物能、地热能等，以解决能源紧缺和环境污染等问题。
二、培养目标新能源科学与工程专业旨在培养具备新能源科学与工程知识、电气工程技能和实践能力的高级专门人才。
毕业生应具备以下能力：1. 掌握新能源科学与工程的基础理论和专业知识，了解新能源技术的发展现状和趋势；2. 具备设计、建模和优化新能源系统的能力，能够进行新能源设备的选型、设计和运行管理；3. 具备新能源项目的规划、评估和管理能力，能够分析新能源市场和政策环境；4. 具备新能源科学与工程实验和技术开发的能力，能够解决新能源领域的实际问题；5. 具备团队合作和跨学科交流的能力，能够在新能源科学与工程领域中进行创新研究和工程实践。
三、专业课程新能源科学与工程专业的课程设置涵盖了物理学、电气工程、能源科学与工程等多个学科领域。
主要课程包括：1. 新能源物理学2. 太阳能光伏技术3. 风能利用技术4. 生物质能利用技术5. 新能源系统建模与优化6. 新能源材料与器件7. 新能源工程实践四、就业前景随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重，新能源科学与工程专业的就业前景广阔。
毕业生可以从事以下领域的工作：1. 新能源科研院所：从事新能源科学与工程研究和技术开发工作；2. 新能源企业：从事新能源项目的规划、设计、建设和运营管理工作；3. 能源管理机构：从事能源规划、能源政策和能源项目评估等工作；4. 环保部门：从事环境保护和可持续发展相关工作，如清洁能源项目评估和碳排放管理等；5. 高校和科研院所教师：从事新能源科学与工程的教学和科研工作。
物理学在能源领域中的应用
物理学在能源领域中的应用物理学作为一门自然科学，研究物质的本质、性质和运动规律，对能源的开发和利用具有重要的作用。
本文将重点介绍物理学在能源领域中的应用。
一、燃烧和热能转化燃烧是指燃料与氧气在适当的条件下反应产生能量的过程。
物理学通过研究燃烧过程中的能量转化和传递，为我们理解燃烧的原理和优化能源利用提供了基础。
例如，热能可以转化为机械能，通过热能发电厂将化石燃料的热能转换为电能，为人们的生活和工业生产提供了便利。
二、太阳能和光伏发电太阳能作为一种清洁、可再生的能源，被广泛应用于能源领域。
物理学研究了太阳能的收集和利用原理，发展了太阳能热利用和光伏发电技术。
太阳能热利用将太阳能转化为热能，用于供暖、热水等方面；光伏发电则是利用光电效应，将太阳能直接转化为电能。
这些技术的应用不仅可以节约传统能源的消耗，减少环境污染，还可以为偏远地区提供清洁可靠的电力供应。
三、核能的利用核能是指核反应中释放出的巨大能量，通过核反应堆转化为热能再进一步转化为电能。
物理学在核反应方面的研究和应用，为核能的利用提供了重要支持。
核能可以作为一种高效的能源形式，其能量密度远远超过传统能源，且不产生大气污染物。
核能发电已经在多个国家得到广泛应用，为国家的经济发展和能源安全做出了重要贡献。
四、能量转换和能源储存物理学还研究了能量在不同形式之间的转换和能源的储存技术。
例如，电池作为一种能量储存装置，将化学能转化为电能，为移动设备、电动车辆等提供了可靠的电源。
物理学研究了电池的工作原理和性能特点，推动了电池技术的发展和改进。
另外，物理学还研究了储能技术，如储能装置和储热系统，为能源的高效利用和供需匹配提供了解决方案。
总结起来，物理学在能源领域中发挥着不可替代的作用。
通过研究物质的运动规律和能量转换的原理，物理学为能源的开发、利用和储存提供了科学依据和解决方案。
随着科技的不断发展，相信物理学在能源领域的应用将会取得更为丰富和深入的成果。
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与地热发电相比，地热能的直接利用有三大优点： *热能利用效率比传统地热发电5％－20％的热能利用效率 高出很多； *开发时间短得多，且投资也远比地热发电少； *地热直接利用，既可利用高温地热资源也可利用中低温 地热资源，应用范围远比地热发电广泛。
上世纪70年代初以来，由于能源短缺，地热能作为一种具 有广阔开发前景的新能源日益受到关注。地热能除了用于发 电之外，更为大量地直接用于采暖、制冷、医疗洗浴和各种 形式的工农业用热，以及水产养殖等。
主要成因：大气中大量的硫化物、氮氧化物与水蒸气 反应生成硫酸、硝酸等酸，和雨雪一起降落
危害：影响农作物生长，破坏生态平衡，腐蚀建筑物 措施：使用低硫燃料，减少硫化物的排放
(2)温室效应 主要成因：
大气中大量的二氧化碳容易吸收 太阳光中的长波部分和地面热辐 射的长波部分，使地球的热量散 发不出去，好象处在温室中
热 非自发 功
在焦耳实验中，重物下降带动轮浆克服水的摩擦力作功， 此功转变为热使水温度变高，这就是功变热过程。相反的 过程是：水自动冷却而把重物提起来。 一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆过程。
(2)热力学第二定律是实验定律，是第一定律的补充； 热力学第二定律的另一种表述： 第二类永动机不可实现
四、物理学在能源利用和开发过程中的作用
物理学为能源科学的发展和能源的利用提供理论和实验基础
能源利用史 的三次革命
物理学的贡献
蒸汽机的发明和使 用（18世纪初）
电能的使用 （19世纪初）
原子能的利用 （20世纪下半叶）
改善热机性能，提高热机效率， 促进了热力学的发展
建立完整的电磁理论，制造了发电机、 电动机、电灯、无线电通信等，改变 了人类生活面貌；
主要内容
地球上的能源概况 能源种类 能源利用对环境的影响 人类对能源的利用和开发情况 （热能、电能、 机械能、 太阳能、 氢能、核能）
§7.1 能源概况
一、能源的分类
1、按能量的来源可以分为： 来自地球外天体的能量：太阳辐射能 地球本身蕴藏的能量：地热能、核能 地球与天体之间的相互作用产生的能量：潮汐能
三、电能（二次能源）
直流电产生的能量： E UIt
U 0.707Um
交流电产生的能量： E UIt
I 0.707Im
Um , Im 为峰值电压和电流；
U , I 为电压的有效值和电流的有效值。
电能在电线中传导时要损失电能： E UIt I 2Rt
要减少电能在传输中的损失，必须尽量减小电流，增大传输
建立原子核裂变和核聚变的理论， 建成核电站，解决能源危机
§7.2 能源的利用和开发
一、热能到机械能的转换 1、蒸汽机的发明 燃料
燃烧
热机
热能
机械能
1698年萨维利和1711年纽可曼先后发明了蒸汽机。
1765年瓦特进行了重大改进 ，大大提高了效率。
瓦特改良的蒸汽机原理图
2、热机效率
热机效率表达式
W Q吸
3、光化学转换方式 利用光和物质相互作用引起的化学反应。 用途：光化学电池、分解水制氢等。 研究热点：利用仿生技术模仿植物的光合作用。
六、氢能 1、氢能特点： 优点：热值高（是汽油的3倍）、易燃烧（易燃气体）、来 源广（可以从水中提取）、污染少（燃烧生成物无污染）。 缺点:制备成本高; 贮存密度小 2、制备方法： (1)电解水制氢 耗能大，成本高
水蒸气、甲烷、一氧化二氮、氯氟烃物质（氟氯化碳） 也是温室气体。
对森林的无限制滥砍滥伐也是全球变暖的原因。因为 树木能储存二氧化碳，可以快速或逐渐地释放出来。
危害：使地球温度升高，冰川融化，海平面升高，气候干 旱，环境恶化
预言：二氧化碳的浓度翻一番，将会产生以下后果: 极地冰冠部分融合及水的热膨胀使洋面升高15-95cm； 气候带北移500km；树种及其它物种灭绝； 冰川在世界范围内消退；近海陆地将会被淹没； 热带疾病向北蔓延；干旱、洪水、暴雨、飓风等更多 热的日子和极少较冷的日子；农业方面在温带的收获 量可能会增加，在赤道区域减少；水的蒸发量增加， 造成进一步变暖。
电压。步骤是：将发电站发出的交流电用变压器升高电压后，
可以输到离电站很远的地方去；用户再利用变压器将电压降
低为所需要的电能。
四、机械能 1、水力发电：在河流上选择合适的地方修筑拦河坝提高上游 水位，当水流下时转化成的动能也越大。水通过进水闸门和 导管流下来带动水轮机工作，从而带动发电机发电． 2、风能：由于太阳辐射造成地球各部分 受热不均匀，空气流动产生能量，再转化 为其他能量。
1974年，化学家莫利纳和罗兰发现CFC可以慢慢升到高 空中保持几十年甚至若干世纪，太阳的紫外辐射会将之分解 为氯自由基，破坏臭氧层。
反对的意见：人类的活动很渺小，远不能改变地球的环境；
火山喷发和物体燃烧的氯进入大气的量要远远超过CFC。 危害：使照射到地球上的紫外线增多，破坏生态平衡。
皮肤癌、白内障的患者将会增多；皮肤过早老化；生 活在海洋表面附近的微生物和动物连同贝类和鱼类一起 减少；农业减产；最严重的南极地区生物链遭到破坏。 措施：减少含氯氟烃物质和氮氧化物的排放。 三、能源危机 人口的增长造成能源的大量消费；非再生能源面临枯竭。 能源革命的两大重点是开发新能源和提高能源的利用率。 重点开发太阳能、核能、风能、地热能、海洋能等
运动中所具有的动能和势能统称为潮汐能。 潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建筑一座拦水
堤坝，并在坝中或坝旁放置水轮发电机组，利用潮汐 涨落时海水水位的升降，使海水通过水轮机时推动水 轮发电机组发电。从能量的角度说，就是利用海水的 势能和动能，通过水轮发电机转化为电能。
五、太阳能 太阳能经过大气的吸收和反射，只有很少的能量到达地面。
第一类永动机：不需要任何动力和燃料，却能对外作
功的机器。
( 1)
4、热力学第二定律 (1)热力学第二定律的两种表述：
①克劳修斯表述：
热量不可能自动地从低温物体传向高温物体。
高温 自动 低温
非自动
低温
高温
②汤姆逊表述 ：
不可能从单一的热源吸收热量，使之完全变成有用的功，
而不产生其它影响。
自发 功
热
2、按照能源的形成可以分为： 一次能源：天然能源（煤炭、石油、天然气） 二次能源：人工能源（汽油、电能）
3、按能源的使用方法可以分为： 燃料能源（不可再生能源）；非燃料能源（可再生能源） 4、按照能源的使用情况可以分为： 常规能源：已经被广泛使用的能源（煤炭、石油、水力） 新能源：未被大规模利用的能源（核能、太阳能、海洋能）
到达地球的太阳能中虽然只有大约2％转化 为风能，但其总量十分可观。全球的风能比 地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。
风能的优点:利用比较简单，造价低廉，不 会造成污染;缺点是不稳定．
3、海洋能 潮汐能：利用海水涨潮时的动能和落潮时的势能差 带动发电机发电。
海浪能：海浪也具有很大的 机械能，但是目前 并没有真正利用起来。
温差能：海水表层和深层存在约20度的温差，可以通 过热力循环方式变为机械能，再转化为电能。 目前正在研究利用方法。
潮汐发电:由于引潮力的作用，使海水不断地涨潮、
落潮。涨潮时，大量海水汹涌而来，具有很大的动能， 同时水位逐渐升高，动能转化为势能;落潮时，海水奔 腾而去，水位陆续下降，势能又转化为动能。海水在
二、能源与环境
人类生活依赖能源， 能源的使用造成环境污染， 危害人类生活。
1、大气中的污染物来源主要有： (1)燃料能源的燃烧形成大量的硫化物、氮氧化物和粉尘等； (2)大量的汽车放出的尾气燃料燃烧时形成的污染物外，还 含有大量的铅化物，是大城市的主要污染源； (3)工业废气
2、大气污染造成的危害 (1)酸雨
二、热能
1、天然气的开发 天然气是以甲烷为主的碳氢化合物的混合物。 优点：污染少，热值高，成本低，运输使用方便。
2、地热能
地球内部蕴藏着巨大的热量，由地球 内部的放射性和压力在地下产生。其 地心温度大约为4000℃，热能持续不 断地流向地面，从地表辐射出去并消 失在太空中。地温随深度的增加而升 高（每深入一公里，温度升高30度）
用途之一是冷却剂，化学名称为氟利昂。从50年代开始， 带来了空调产业的革命。
在40年中CFC带动一大批产业而从来没有引起异议。 1973年，一批科学家考虑：氯氟烃物质到底到哪里去 了？它的本性不活泼，应该仍然留在大气中。 1973年，两位科学家在研究火箭进入高空时的化学排 放物对大气的影响时偶然发现氯自由基与臭氧的连锁式反 应，即一个氯自由基可以破坏100000个臭氧分子。
措施：节约能源，减少化石燃料的使用，大量更新树木
(3)臭氧层空洞 主要原因： 氟利昂的排放使氯氟烃物质和 化石燃料燃烧时释放的氮氧化 物与臭氧反应，消耗臭氧。
1931年通用汽车公司首先合成CFC(含氯氟烃)。它通常情 况下是气体，在高压下变为液体。化学性质不活泼，对人 体无害，对机械装置无腐蚀性，在大气中不可燃，制造费 用低廉。产量很大。
太阳能电池的重要参数是光电转换效率。 非晶硅太阳能电 池的转换效率约为10%， 成本低；
Ga 晶As体太阳能电池
转换效率可达20%以上， 但成本高。
应用：可以作为手表、收音机、灯塔、汽车、飞机和 卫星上的电源。
研究热点： 太阳能轿车、 太阳能纤维、 提高太阳能的 光电转换率， 降低成本。
2、光热转换方式 利用太阳能设备中的吸收面（能够有效地吸收太阳能） 吸收大量的太阳能，并转换为热能。 用途：供暖、干燥、烹调、加热物体等 （太阳灶、农用温室） 研究热点：利用太阳能进行热发电。
Q吸 Q放 Q吸
1 Q放 Q吸
输出的功 输入的能量
Q吸 定义为整个循环过程中吸收热量 Q放 定义为整个循环过程中损失热量
高温热源
Q吸
W Q吸 Q放 是一个循环过程中对外作的功
W