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(共18张PPT)
4. 能源与可持续发展
第十二章 电能 能量守恒定律
家用电器待机时消耗的电能是不是消失了？如果没有消失，为什么需要节约能源？
情境导入
观看节约能源公益广告视频
1、把刚煮好的热鸡蛋放在冷水中，过一会，鸡蛋的温度降低，水的温度升高，最后水和鸡蛋的温度相同。是否可能发生这样的现象：原来温度相同的水和鸡蛋，过一会儿水的温度自发地降低，而鸡蛋的温度上升？
☆新课导入
一、能量转化中的守恒和方向性
2、木箱在地面上自发滑动一段距离后会停下，由于摩擦产生了热量。是否可能发生这样的现象：产生的热量又转化成机械能，使木箱又自发地退回到出发位置？
1、阅读课本，了解能量守恒定律的内容并与小组同学讨论生活中能量转化和守恒的实例。
☆交流讨论
一、能量转化中的守恒和方向性
电路中的电能可以转化为机械能和内能，下落物体的重力势能转化成动能和摩擦产生的内能等……
守恒思想
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其他形式，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。 这个规律叫作能量守恒定律。
2、温度高的鸡蛋放入温度低的水中，过一会儿温度相同，说明能量是怎样转移的？但是过再长时间，鸡蛋和水都不会自发地回到开始时的温度，这说明什么规律？
一、能量转化中的守恒和方向性
能量转移的方向性
热量自发地从温度高的物体转移到了温度低的物体，
但是不会自发地从温度低的物体转移到温度高的物体，
温度相同的两个物体之间也不会发生热量转移，说明
能量的转移是有方向性的。
3、木箱在地面上滑动最后停下，过程中什么能量发生了转化？过再长时间，木箱也不会自发地回到原位置，说明什么规律？
一、能量转化中的守恒和方向性
能量转化的方向性
木箱在地面上滑动直到停下，说明动能转化成了内能，木箱不会自发地回到原位置，说明木箱不能自发地把产生的内能收集起来补偿给损失的机械能，同时说明能量的转化是有方向性的。
4、能量在转移和转化的过程中，除了守恒还要遵循什么规律？
一、能量转化中的守恒和方向性
5、生活中常见的能，如煤炭中的化学能、电源提供的电能、内能，相互转化的方向是怎样的？哪些是方便使用的？你能发现什么问题？
化学能、电能等很容易转化成周围环境的内能，而这些内能很难反向转化。生活中方便使用的是化学能、电能等，这说明能量总量守恒，但便于利用的能量在损耗，因此我们要节约能源。
能量的转化和转移是有方向的，一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的。
☆梳理深化
1、能量守恒定律：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其他形式，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。
一、能量转化中的守恒和方向性
2、能量转化的方向性：自然界实际进行的与热现象有关的一切宏观过程都具有方向性。
3、能量的耗散：能量的耗散虽然不会导致能量总量的减少，却会导致能量品质降低，从便于利用的能源变成不便于利用的能源。
【例1】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
☆巩固提升
C
一、能量转化中的守恒和方向性
现在世界很多国家都计划停产、停售传统燃油汽车（如图）而改为新能源汽车。为什么要推行这样的政策？石油能源在使用过程中有什么不足之处？现在我们可以利用什么能源代替石油？
二、能源的分类利用与社会发展
☆新课导入
太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能、电能、煤炭、石油、天然气、水能等··· ···
☆交流讨论
二、能源的分类利用与社会发展
2、哪些是已大规模使用的常规能源？哪些是新兴能源？
煤炭、石油、天然气、水能等属于常规能源
太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能等属于新兴能源
1、生活中有哪些常见的能源？
4、其中哪些能源对环境污染较小？哪些污染较大？
二、能源的分类利用与社会发展
太阳能、风能、水能、潮汐能等对污染较小
煤炭、石油、天然气等污染较大
煤炭、石油、天然气等属于不可再生能源，而且对环境污染较大
5、目前人类使用的主要能源（煤炭、石油、天然气）有什么缺点？
3、哪些能源可以再生？哪些能源不可再生？
太阳能、风能、地热能、潮汐能等可以再生
煤、石油、天然气、核能等不可再生
☆梳理深化
1、能源分类
二、能源的分类利用与社会发展
分类方法 名称 特点 举例
利用技术 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、潮汐能、风能
能否再生 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
是否污染 清洁能源 对环境基本没有污染 太阳能、海洋能、风能、水能
污染能源 会严重污染环境 化石能源(煤、石油、天然气)
3、能源利用与社会发展
（1）人类对能源的利用经历的三个时期：柴薪时期、煤炭时期、石油时期。
（2）化石能源的资源有限，而且使用时对环境有很大的破坏，造成的环境污染主要有：温室效应、酸雨、光化学烟雾、浮尘等。
二、能源的分类利用与社会发展
2、近年来，我国在能源开发方面取得了很大成就，太阳能发电、水力发电、风能发电、核能发电的能源利用总量及技术都居于世界领先地位。
【例2】已知太阳光照射地面时，1 m2地面上在1 s内平均得到的太阳辐射能约为1.0×103 J。某同学观察到家中太阳能热水器的参数如图。
(1)若该同学家每天大约需要100 kg热水，
用这种热水器将这些水从25 ℃加热到
45 ℃需要多长时间？
(2)与效率为80%的电热水器相比，
每天可节约多少电能？
☆巩固提升
二、能源的分类利用与社会发展
(1)若改同学家每天大约需要100 kg热水，用这种热水器将这些水从25 ℃加热到45 ℃需要多长时间？
(2)与效率为80%的电热水器相比，每天可节约多少电能？
二、能源的分类利用与社会发展
解析：（1）1m2地面上1s内平均得到的
太阳辐射能为k=1.0×103J/（s·m2），
水需要吸收的热量Q吸=cm（t-t0）=4.2×103×100×20 J=8.4×106J，
太阳能热水器传给水的热量Q放=kSTη，因为Q吸=Q放，所以，需要光照时间：
（2）由电热水器加热，设消耗电能为W，由Q吸=Wη1得：
即用太阳能热水器每天可节约1.05×107J电能
课堂小结
1
2
能量转化中的守恒和方向性
能源的分类利用与社会发展
课外拓展
观看潮汐发电视频，思考利用潮汐发电可能对环境产生的影响，结合网络资源和相关书籍，提出利用潮汐发电的建议，同学之间交流分享。

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