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人教版（2019）物理必修三
12.4 《能源与可持续发展》教学设计
课题 12.4 《能源与可持续发展》
教学目标 1.知识与能力目标（1）知道能量守恒定律的内容，会用能量守恒的观点分析、解释一些实际问题（2）了解能量耗散，了解自然界宏观过程中能量转化和转移的方向性（3）知道能源短缺和环境恶化问题，增强节约能源和环境保护意识（4）知道能源的分类2.情感目标通过引领学生认识科学的本质以及科学、技术、社会、环境的关系，形成科学态度、科学的世界观和价值观
教学重点 知道能量守恒定律的内容，会用能量守恒的观点分析、解释一些实际问题了解能量耗散，了解自然界宏观过程中能量转化和转移的方向性知道能源短缺和环境恶化问题，增强节约能源和环境保护意识知道能源的分类
教学难点 会用能量守恒的观点分析、解释一些实际问题了解能量耗散，了解自然界宏观过程中能量转化和转移的方向性
教学过程 1.能量守恒定律内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。意义： 能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃。它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。能量守恒的两种表达(1)某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等。(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。应用能量转化与守恒解题的步骤(1)首先分析研究对象的受力情况、做功情况、能量的转化方向及初、末状态能量的具体形式。 (2)分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式。(3)依据ΔE减＝ΔE增列式求解。利用能量守恒定律解题的关键是正确分析有多少种能量变化，分析时避免出现遗漏。 2.能量转移或转化的方向性能量耗散：在能量转化过程中流散到周围环境中的内能很难再收集起来重新利用的现象。内能总是自发地从高温物体向低温物体转移，而不会自发的由低温物体向高温物体转移。机械能可以全部转化为内能，而内能不可全部转化为机械能而不引起其他变化。热机的效率不可能100%。节约能源的根本原因：在能源的利用过程中，能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上降低了，即从便于利用的能源变为不便于利用的能源。3.能源的分类与应用能源开发：能量的利用过程是不可逆的，自然界中的常规能源的储量是有限的，并且是不可再生的，所以我们要珍惜现有的能源，尽力提高现有能源的利用效率。注意研究和开发新能源，目前，正在开发的新能源有风能、海洋能、太阳能、地热能、氢能、生物质能及核能等。能源分类方法能源分类名称特点举例按形式或转换特点分一次能源自然形成，未经加工太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能二次能源由一次能源经加工转换而成焦炭、木炭、蒸汽、液化气、酒精、汽油、电能按利用技术分常规能源已大规模正常使用煤、石油、天然气、水能新能源正在开发，或有新的利用方式太阳能、核能、地热能、海洋能、沼气、风能按可否再生分可再生能源可循环使用水能、风能、生物质能、地热能不可再生能源短期内无法转换获得煤、石油、天然气、核燃料按对环境污染情况分清洁能源对环境基本上没有污染太阳能、海洋能、风能、水能污染能源会严重污染环境化石燃料(煤、石油、天然气)4.能源与社会发展人类对能源的利用大致经历了三个时期，即柴薪时期、煤炭时期和石油时期。自工业革命以来，煤和石油成为人类的主要能源。能源短缺和环境恶化已成为关系到人类社会能否持续发展的大问题。能量耗散反映了能量转化的宏观过程具有方向性，所以自然界的能量虽然守恒，但还是很有必要节约能源。有利方面：能源的利用给人类的生活带来了极大的改善，人类社会每一次重大的经济飞跃和生产革命，都与新的能源和动力机械的利用密切相关，能源消耗的多少已经成为一个国家和地区经济发展水平的重要标志。不利方面：能源的大量使用会给环境带来极大的破坏，如大气污染、温室效应、酸雨等，对人类造成很大的危害。
随堂、课后巩固练习题根据教学过程中的实际效果，对《12.4 能源与可持续发展同步练习题》进行选择。
板书设计
教学总结及反思
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能源与可持续发展
高中物理 / 人教版（2019） / 必修三/第十二章
目 录：
01
学习目标
02
新课导入
03
新课探究
能量守恒定律
能量转移或转化的方向性
能源分类
能源与社会发展
04
课堂小结
05
课堂练习
06
课后作业
01
02
03
了解能量耗散，了解自然界宏观过程中能量转化和转移的方向性
知道能源短缺和环境恶化问题，增强节约能源和环境保护意识
04
知道能量守恒定律的内容，会用能量守恒的观点分析、解释一些实际问题
知道能源的分类
学习目标
能量守恒定律
内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。
意义： 能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃。它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。
新知探究
能量守恒的两种表达
(1)某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等。
(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。
新知探究
应用能量转化与守恒解题的步骤
(1)首先分析研究对象的受力情况、做功情况、能量的转化方向及初、末状态能量的具体形式。
(2)分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式。
(3)依据ΔE减＝ΔE增列式求解。
利用能量守恒定律解题的关键是正确分析有多少种能量变化，分析时避免出现遗漏。
新知探究
能量转移或转化的方向性
能量耗散：在能量转化过程中流散到周围环境中的内能很难再收集起来重新利用的现象。
内能总是自发地从高温物体向低温物体转移，而不会自发的由低温物体向高温物体转移。
机械能可以全部转化为内能，而内能不可全部转化为机械能而不引起其他变化。热机的效率不可能100%。
新知探究
节约能源的根本原因：在能源的利用过程中，能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上降低了，即从便于利用的能源变为不便于利用的能源。
能量转移或转化的方向性
新知探究
能源的分类与应用
能源开发：能量的利用过程是不可逆的，自然界中的常规能源的储量是有限的，并且是不可再生的，所以我们要珍惜现有的能源，尽力提高现有能源的利用效率。注意研究和开发新能源，目前，正在开发的新能源有风能、海洋能、太阳能、地热能、氢能、生物质能及核能等。
新知探究
能源的分类
能源分类方法 能源分类名称 特点 举例
按形式或转换特点分 一次能源 自然形成，未经加工 太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能
二次能源 由一次能源经加工转换而成 焦炭、木炭、蒸汽、液化气、酒精、汽油、电能
按利用技术分 常规能源 已大规模正常使用 煤、石油、天然气、水能
新能源 正在开发，或有新的利用方式 太阳能、核能、地热能、海洋能、沼气、风能
新知探究
能源的分类
按可否再生分 可再生能源 可循环使用 水能、风能、生物质能、地热能
不可再生能源 短期内无法转换获得 煤、石油、天然气、核燃料
按对环境污染情况分 清洁能源 对环境基本上没有污染 太阳能、海洋能、风能、水能
污染能源 会严重污染环境 化石燃料(煤、石油、天然气)
新知探究
能源与社会发展
人类对能源的利用大致经历了三个时期，即柴薪时期、煤炭时期和石油时期。自工业革命以来，煤和石油成为人类的主要能源。
能源短缺和环境恶化已成为关系到人类社会能否持续发展的大问题。
能量耗散反映了能量转化的宏观过程具有方向性，所以自然界的能量虽然守恒，但还是很有必要节约能源。
新知探究
人类与能源的关系
有利方面：能源的利用给人类的生活带来了极大的改善，人类社会每一次重大的经济飞跃和生产革命，都与新的能源和动力机械的利用密切相关，能源消耗的多少已经成为一个国家和地区经济发展水平的重要标志。
不利方面：能源的大量使用会给环境带来极大的破坏，如大气污染、温室效应、酸雨等，对人类造成很大的危害。
新知探究
课堂小结
1．关于能量和能源，下列表正确的是（　　）
A．能量可以从一种形式转化为另一种形式
B．能量不能从一个物体转移到另一个物体
C．自然界的能量是守恒的，所以人类可以利用的能源永不枯竭
D．能源在利用过程中存在能量耗散现象，这表明自然界的能量不守恒
A
课堂练习
【答案】A
【详解】根据能量守恒定律，能量可以从一种形式转化为另一种形式，故A正确； 根据能量守恒定律，能量可以从一个物体转移到另一个物体，故B错误； 能量与能源不同；能量是守恒的，但随着能量的耗散，能量可以利用的品质会下降，故依然要节约能源，故C错误； 能源在利用过程中有能量耗散，但能量是守恒的，故D错误
课堂练习
2.下列说法中正确的是（　　）
A．能源开发和利用的过程是内能转化成机械能的过程
B．在能源的利用过程中，能量可利用的品质不会降低
C．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了
D．能源的利用受方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的
D
课堂练习
【答案】D
【详解】能源利用是将一种形式的能转化为另一种形式能的转化过程，并不是单纯的应用内能转化成机械能的过程；故A错误。能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变，因此在能源的利用过程中，能量可利用的品质会降低，故B错误。石子在运动和碰撞中机械能转化为了物体及周围物体的内能，机械能并没有消失；故C错误。能源在使用中存在品质降低的现象，能量的耗散从能量转换的角度反映出自然界中宏观过程的方向性；能源的利用受这种方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的；故D正确
课堂练习
3.关于能量和能源，下列说法中正确的是（ ）
A．化石能源是清洁能源；水能是可再生能源
B．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造
C．在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源
D．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减小，但能量品质降低了
D
课堂练习
【答案】D
【详解】化石能源不是清洁能源；水能是可再生能源，选项A错误；人类在不断地开发和利用新能源，但是能量是不可以被创造的，选项B错误；在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但是能源的品质再降低，所以还需要节约能源，选项C错误；能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减小，但能量品质降低了，选项D正确
课堂练习
4.能源问题关乎国家建设和社会发展，下列关于能量和能源的说法中正确的是（ ）
A．人类在历史的进程中不断地开发和利用新能源，创造了新的能量
B．自然界的能量是守恒的，我们没有必要节约能源
C．在利用能源的过程中，能量在数量上逐渐减少
D．能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性
D
课堂练习
【答案】D
【详解】人类在不断地开发和利用新能源，但是能量不能被创造，也不会消失，故A错误；自然界的能量是守恒的，但是由于可用能源是有限的，故需要节约能源，故B错误；在利用能源的过程中，由于能量是守恒得，能量在数量上并没有减少，故C错误；根据热力学定律可知，宏观自然过程自发进行是有其方向性，能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性，故D正确
课堂练习
5.动车组列车进站前的减速过程分为两个阶段进行：第一阶段采用“再生刹车”技术，速度从250km/h减至90km/h，这期间停止动力供给，列车依靠惯性继续前行，并带动发电机发电；第二阶段采用机械刹车，速度从90km/h开始不断减小直至停止；关于列车进站过程中的能量转化，下列说法中正确的是（ ）
A．第一阶段减小的动能全部转化为电能，即电能等于减小的动能
B．第一阶段减小的动能有一部分转化为电能，即电能小于减小的动能
C．第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能等于减小的动能
D．第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能大于减小的动能
B
课堂练习
【答案】B
【详解】第一阶段减速过程中，由于速度变小，所以动能变小，由于继续行驶并带动发电机发电，故将一部分动能转化为电能．减小的动能有一部分转化为电能，即电能小于减小的动能，A错误B正确；第二阶段减小的动能有一部分转化为内能，有一部分转化成了电能，所以内能小于减小的动能，故CD错误
课堂练习
完成《12.4 能源与可持续发展同步练习题》
课后作业中小学教育资源及组卷应用平台
12.4 能源与可持续发展同步练习
1．关于能量和能源，下列表正确的是（　　）
A．能量可以从一种形式转化为另一种形式
B．能量不能从一个物体转移到另一个物体
C．自然界的能量是守恒的，所以人类可以利用的能源永不枯竭
D．能源在利用过程中存在能量耗散现象，这表明自然界的能量不守恒
2．能量守恒定律的建立是人类认识自然的一次重大飞跃，它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一．下列说法正确的是（ ）
A．因为能量守恒，所以不需要节约能源
B．因为能量不会消失，所以不可能有能源危机
C．不同形式的能量之间可以相互转化
D．能量可以被消灭，也可以被创生
3．下列说法中正确的是（　　）
A．能源开发和利用的过程是内能转化成机械能的过程
B．在能源的利用过程中，能量可利用的品质不会降低
C．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了
D．能源的利用受方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的
4．如右图是许多地方使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇， “肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（ ）
A．光电池板是将电能转化为光能
B．照明灯是将内能转化为电能
C．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能
D．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能
5．关于能量和能源，下列说法正确的是( )
A．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
B．人类在不断地开发新能源，所以能量可以被创造
C．能量的转化和转移没有方向性
D．能量可以从一种形式转化为另一种形式
6．下列说法正确的是
A．能量耗散表明，能量的总量并不守恒
B．随着科技的发展，能量是可以凭空产生的
C．随着科技的发展，永动机是可以制成的
D．某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加，能的总量保持不变
7．关于能量和能源，下列说法中正确的是
A．化石能源是清洁能源；水能是可再生能源
B．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造
C．在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源
D．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减小，但能量品质降低了
8．下列能源中，不是“可再生”能源的是（ ）
A．太阳能 B．天然气 C．风能 D．潮汐能
9．下列能源中属于常规能源的是（ ）
A．太阳能 B．煤炭 C．核能 D．地热能
10．能源问题关乎国家建设和社会发展，下列关于能量和能源的说法中正确的是
A．人类在历史的进程中不断地开发和利用新能源，创造了新的能量
B．自然界的能量是守恒的，我们没有必要节约能源
C．在利用能源的过程中，能量在数量上逐渐减少
D．能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性
11．动车组列车进站前的减速过程分为两个阶段进行：第一阶段采用“再生刹车”技术，速度从250km/h减至90km/h，这期间停止动力供给，列车依靠惯性继续前行，并带动发电机发电；第二阶段采用机械刹车，速度从90km/h开始不断减小直至停止；关于列车进站过程中的能量转化，下列说法中正确的是（ ）
A．第一阶段减小的动能全部转化为电能，即电能等于减小的动能
B．第一阶段减小的动能有一部分转化为电能，即电能小于减小的动能
C．第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能等于减小的动能
D．第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能大于减小的动能
12．某偏远山区为了实现供电，自己修建了小型水利发电站。如图所示，若该发电站蓄水池平均每天蓄水的有效总库容量为，发电过程中上下水库平均水位差为。则下列说法正确的是（　　）
A．若每天发电，则能源利用效率约为35%
B．发电时下水库出水口的水流速度可达到
C．蓄水池中水的重力势能全部转化为电能，则每天能发电约
D．平均每天所发电能可供10户居民同时用电（每户电功率为）约
12.4 能源与可持续发展同步练习题答案解析
1 【答案】A
【详解】根据能量守恒定律，能量可以从一种形式转化为另一种形式，故A正确； 根据能量守恒定律，能量可以从一个物体转移到另一个物体，故B错误； 能量与能源不同；能量是守恒的，但随着能量的耗散，能量可以利用的品质会下降，故依然要节约能源，故C错误； 能源在利用过程中有能量耗散，但能量是守恒的，故D错误
2 【答案】C
【详解】自然界的总能量是守恒的，能量即不能被消灭，也不能被创生，但随着能量耗散，能量可以利用的品质降低了，可利用的能源减少了，所以会有能源危机，所以我们要节约能源．所以ABD均错，而C正确
3 【答案】D
【详解】能源利用是将一种形式的能转化为另一种形式能的转化过程，并不是单纯的应用内能转化成机械能的过程；故A错误。能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变，因此在能源的利用过程中，能量可利用的品质会降低，故B错误。石子在运动和碰撞中机械能转化为了物体及周围物体的内能，机械能并没有消失；故C错误。能源在使用中存在品质降低的现象，能量的耗散从能量转换的角度反映出自然界中宏观过程的方向性；能源的利用受这种方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的；故D正确
4 【答案】C
【详解】这种新能源的路灯，“肩扛”太阳能电池板也可以把太阳能转化为电能，选项A错误；照明灯消耗电能而发光，即是将电能转化为光能，选项B错误；“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能，这样只要有风，这种路灯也可以发电，填补了一点阴天和晚上不能发电的空白，有利于路灯晚上照明使用，磁场C正确；蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，选项D错误；可得C选项正确
5 【答案】D
【详解】虽然能量守恒，但存在能量耗散现象，能源的品质在降低，所以必须节约能源，故A错误；人类在不断地开发和利用新能源，但能量不能被创造，也不会消失，故B错误；能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性，故C错误；根据能量守恒定律，能量可以从一种形式转化为另一种形式，故D正确
6 【答案】D
【详解】能量耗散指的是任何其它形式的能量都有自发变为内能的倾向，其本质是有序运动最终要变为无序运动，这是由热力学第二定律所揭示的，但能量的总量依然守恒，故A错误；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，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，故B错误；永动机违背了能量守恒定律，是不可能制成的，故C错误；根据能量守恒定律可知，某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加，能的总量保持不变，故D正确．
7 【答案】D
【详解】化石能源不是清洁能源；水能是可再生能源，选项A错误；人类在不断地开发和利用新能源，但是能量是不可以被创造的，选项B错误；在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但是能源的品质再降低，所以还需要节约能源，选项C错误；能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减小，但能量品质降低了，选项D正确
8 【答案】B
【详解】根据可再生和不可再生能源的区别，可知：煤、石油、天然气等化石能源是短时间内不能再次产生的，是不可再生能源．太阳能、潮汐能、风能等在短时间内可以再次产生，是可再生能源，ACD错误B正确
9 【答案】B
【详解】常规能源是已能大规模生产和广泛利用的一次能源，故天然气是常规能源；太阳能和地热能、核能还没有大规模使用，是新能源；故B正确，ACD错误
10 【答案】D
【详解】人类在不断地开发和利用新能源，但是能量不能被创造，也不会消失，故A错误；自然界的能量是守恒的，但是由于可用能源是有限的，故需要节约能源，故B错误；在利用能源的过程中，由于能量是守恒得，能量在数量上并没有减少，故C错误；根据热力学定律可知，宏观自然过程自发进行是有其方向性，能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性，故D正确．
11 【答案】B
【详解】第一阶段减速过程中，由于速度变小，所以动能变小，由于继续行驶并带动发电机发电，故将一部分动能转化为电能．减小的动能有一部分转化为电能，即电能小于减小的动能，A错误B正确；第二阶段减小的动能有一部分转化为内能，有一部分转化成了电能，所以内能小于减小的动能，故CD错误
12 【答案】C
【详解】蓄水池中能用于发电的水的重力势能为；则能源利用效率；A错误；若没有任何阻力，由机械能守恒得得；由题知，水流下的过程中受到阻力，所以发电时流入下水库的水流速度小于，故B错误；蓄水池中能用于发电的水的重力势能全部转化为电能，则每天能发电约故C正确；若重力势能全部转化为电能，平均每天所发电能可供10户居民同时用电时间；由于效率不可能达到100%，可供给10户居民用电时间小于，D错误
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" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
12.4 能源与可持续发展
学习目标：
（1）知道能量守恒定律的内容，会用能量守恒的观点分析、解释一些实际问题
（2）了解能量耗散，了解自然界宏观过程中能量转化和转移的方向性
（3）知道能源短缺和环境恶化问题，增强节约能源和环境保护意识
（4）知道能源的分类
1.能量守恒定律
内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。
意义： 能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃。它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。
能量守恒的两种表达
(1)某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等。
(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。
应用能量转化与守恒解题的步骤
(1)首先分析研究对象的受力情况、做功情况、能量的转化方向及初、末状态能量的具体形式。
(2)分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式。
(3)依据ΔE减＝ΔE增列式求解。
利用能量守恒定律解题的关键是正确分析有多少种能量变化，分析时避免出现遗漏。
2.能量转移或转化的方向性
能量耗散：在能量转化过程中流散到周围环境中的内能很难再收集起来重新利用的现象。
内能总是自发地从高温物体向低温物体转移，而不会自发的由低温物体向高温物体转移。
机械能可以全部转化为内能，而内能不可全部转化为机械能而不引起其他变化。热机的效率不可能100%。
节约能源的根本原因：在能源的利用过程中，能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上降低了，即从便于利用的能源变为不便于利用的能源。
3.能源的分类与应用
能源开发：能量的利用过程是不可逆的，自然界中的常规能源的储量是有限的，并且是不可再生的，所以我们要珍惜现有的能源，尽力提高现有能源的利用效率。注意研究和开发新能源，目前，正在开发的新能源有风能、海洋能、太阳能、地热能、氢能、生物质能及核能等。
能源分类方法 能源分类名称 特点 举例
按形式或转换特点分 一次能源 自然形成，未经加工 太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能
二次能源 由一次能源经加工转换而成 焦炭、木炭、蒸汽、液化气、酒精、汽油、电能
按利用技术分 常规能源 已大规模正常使用 煤、石油、天然气、水能
新能源 正在开发，或有新的利用方式 太阳能、核能、地热能、海洋能、沼气、风能
按可否再生分 可再生能源 可循环使用 水能、风能、生物质能、地热能
不可再生能源 短期内无法转换获得 煤、石油、天然气、核燃料
按对环境污染情况分 清洁能源 对环境基本上没有污染 太阳能、海洋能、风能、水能
污染能源 会严重污染环境 化石燃料(煤、石油、天然气)
4.能源与社会发展
人类对能源的利用大致经历了三个时期，即柴薪时期、煤炭时期和石油时期。自工业革命以来，煤和石油成为人类的主要能源。
能源短缺和环境恶化已成为关系到人类社会能否持续发展的大问题。
能量耗散反映了能量转化的宏观过程具有方向性，所以自然界的能量虽然守恒，但还是很有必要节约能源。
有利方面：能源的利用给人类的生活带来了极大的改善，人类社会每一次重大的经济飞跃和生产革命，都与新的能源和动力机械的利用密切相关，能源消耗的多少已经成为一个国家和地区经济发展水平的重要标志。
不利方面：能源的大量使用会给环境带来极大的破坏，如大气污染、温室效应、酸雨等，对人类造成很大的危害。
5.课堂小结
6.随堂练习
1．关于能量和能源，下列表正确的是（　　）
A．能量可以从一种形式转化为另一种形式
B．能量不能从一个物体转移到另一个物体
C．自然界的能量是守恒的，所以人类可以利用的能源永不枯竭
D．能源在利用过程中存在能量耗散现象，这表明自然界的能量不守恒
【答案】A
【详解】根据能量守恒定律，能量可以从一种形式转化为另一种形式，故A正确； 根据能量守恒定律，能量可以从一个物体转移到另一个物体，故B错误； 能量与能源不同；能量是守恒的，但随着能量的耗散，能量可以利用的品质会下降，故依然要节约能源，故C错误； 能源在利用过程中有能量耗散，但能量是守恒的，故D错误
2．下列说法中正确的是（　　）
A．能源开发和利用的过程是内能转化成机械能的过程
B．在能源的利用过程中，能量可利用的品质不会降低
C．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了
D．能源的利用受方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的
【答案】D
【详解】能源利用是将一种形式的能转化为另一种形式能的转化过程，并不是单纯的应用内能转化成机械能的过程；故A错误。能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变，因此在能源的利用过程中，能量可利用的品质会降低，故B错误。石子在运动和碰撞中机械能转化为了物体及周围物体的内能，机械能并没有消失；故C错误。能源在使用中存在品质降低的现象，能量的耗散从能量转换的角度反映出自然界中宏观过程的方向性；能源的利用受这种方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的；故D正确
3．关于能量和能源，下列说法中正确的是
A．化石能源是清洁能源；水能是可再生能源
B．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造
C．在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源
D．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减小，但能量品质降低了
【答案】D
【详解】化石能源不是清洁能源；水能是可再生能源，选项A错误；人类在不断地开发和利用新能源，但是能量是不可以被创造的，选项B错误；在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但是能源的品质再降低，所以还需要节约能源，选项C错误；能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减小，但能量品质降低了，选项D正确
4．能源问题关乎国家建设和社会发展，下列关于能量和能源的说法中正确的是
A．人类在历史的进程中不断地开发和利用新能源，创造了新的能量
B．自然界的能量是守恒的，我们没有必要节约能源
C．在利用能源的过程中，能量在数量上逐渐减少
D．能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性
【答案】D
【详解】人类在不断地开发和利用新能源，但是能量不能被创造，也不会消失，故A错误；自然界的能量是守恒的，但是由于可用能源是有限的，故需要节约能源，故B错误；在利用能源的过程中，由于能量是守恒得，能量在数量上并没有减少，故C错误；根据热力学定律可知，宏观自然过程自发进行是有其方向性，能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性，故D正确
5．动车组列车进站前的减速过程分为两个阶段进行：第一阶段采用“再生刹车”技术，速度从250km/h减至90km/h，这期间停止动力供给，列车依靠惯性继续前行，并带动发电机发电；第二阶段采用机械刹车，速度从90km/h开始不断减小直至停止；关于列车进站过程中的能量转化，下列说法中正确的是（ ）
A．第一阶段减小的动能全部转化为电能，即电能等于减小的动能
B．第一阶段减小的动能有一部分转化为电能，即电能小于减小的动能
C．第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能等于减小的动能
D．第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能大于减小的动能
【答案】B
【详解】第一阶段减速过程中，由于速度变小，所以动能变小，由于继续行驶并带动发电机发电，故将一部分动能转化为电能．减小的动能有一部分转化为电能，即电能小于减小的动能，A错误B正确；第二阶段减小的动能有一部分转化为内能，有一部分转化成了电能，所以内能小于减小的动能，故CD错误
7.课后作业
完成《12.4 能源与可持续发展同步练习题》
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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