1.知道什么是能源，能源可以劃分為哪些種類。2.知道什么是核能，怎樣利用核能，核能有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。3.知道為什么說太陽是一個(gè)巨大的核能火爐，為什么太陽是地球的能源之母，怎樣利用太陽能。4.知道人類文明的進(jìn)步與能量轉(zhuǎn)化有什么關(guān)系。5.知道世界和我國能源利用的現(xiàn)狀如何，能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展有什么關(guān)系。
　　1．人們的生產(chǎn)和生活中利用能源提供能 量?！　?．人類歷史上利用的能源逐步從太陽、柴薪等轉(zhuǎn)變成煤、石油、天然氣等化石能源。
例1 人類生活、生產(chǎn)、學(xué)習(xí)、研究都離不開能源的消耗，由于人口的急劇增加和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源的消耗持續(xù)增長(zhǎng)。下列能源中既屬于一次能源又屬于可再生能源的是（ ）
A.石油B.太陽能 C.天然氣D.核能
解析：A項(xiàng)石油是從自然界直接獲取的，是一次能源，不能短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充，是不可再生能源，不合題意；B項(xiàng)太陽能可以從自然界直接獲取，是一次能源，可以從自然界源源不斷地得到，是可再生能源，符合題意；C項(xiàng)天然氣是從自然界直接獲取的，是一次能源，不能短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充，是不可再生能源，不合題意；D項(xiàng)核能是從自然界直接獲取的，是一次能源，但短期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充，是不可再生能源，不合題意；故選B。
例2 關(guān)于能源的開發(fā)和利用，下列說法中不正確的是（ ） A.煤是可再生能源，以煤為主要燃料的火力發(fā)電容易造成環(huán)境污染 B.核能是不可再生能源，開發(fā)和利用核能是人類獲取能源的一個(gè)新途徑 C.太陽能是取之不盡的能源，可直接利用且不會(huì)污染環(huán)境，開發(fā)前景廣闊 D.人類的生存離不開能源，社會(huì)的進(jìn)步和美好生活是以消耗大量能源為代價(jià)的，我們要珍惜能源
例3 在新農(nóng)村建設(shè)中，很多樓房頂部裝有如圖所示的太陽能、電能兩用熱水器。該熱水器利用太陽輻射的能量加熱時(shí)，能把太陽輻射能的70%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能；用電熱絲加熱時(shí)，能把電能的90%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，該熱水器也可利用太陽輻射的能量和電熱絲同時(shí)加熱。
它的銘牌如表格所示，小明家熱水器的支架與樓頂水平臺(tái)面總接觸面積為0.1m2。他家所在的地區(qū)（晴天）每天接收太陽輻射的時(shí)間為8h，太陽光照射地面時(shí)的輻射功率為900J/（s·m2），即每平方米的面積上每秒得到的太陽輻射能平均為900J。已知g=10N/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3。當(dāng)熱水器內(nèi)蓄滿水時(shí)，求：
（1）熱水器對(duì)水平臺(tái)面的壓力和壓強(qiáng)；（2）熱水器每天接收的太陽輻射能使水升高的溫度；（3）熱水器將水從20℃加熱到52.4℃所需的最短時(shí)間。
解：（1）熱水器對(duì)水平臺(tái)的壓力：F=G=(m器+m水）g=（50kg+1.0×103kg/m3×150×10-3m3)×10N/kg=2000N，熱水器對(duì)水平臺(tái)的壓強(qiáng):
(2)熱水器每天接收的太陽輻射能：E=900J/(s·m2)×8×3600s×2.0m2=5.184×107J;由Q=cmΔt可得，水升高的溫度：Δt=
(3)水從20℃加熱到52.4℃所吸收的熱量：Q吸′=c水m水Δ′t=4.2×103J/(kg·℃)×1.0×103kg/m3×150×10-3m3×(52.4℃-20℃)=2.0412×107J，要使加熱時(shí)間最短，需要太陽輻射的能量和電熱絲同時(shí)加熱，故最短時(shí)間tmin=
例4 閱讀下列短文，并回答以下問題：核電站的核心是核反應(yīng)堆，它以鈾為核燃料，反應(yīng)堆中放出的核能轉(zhuǎn)化為高溫蒸氣的內(nèi)能，通過汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，如圖所示是核電站的原理示意圖。
第一回路中的水或其他液體用泵壓入反應(yīng)堆，然后進(jìn)入熱交換器，把熱量傳給第二回路的水，然后又被泵壓回到反應(yīng)堆里。 在熱交換器里，第二回路中的水經(jīng)加熱生成高溫高壓蒸氣，送入汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)做功后溫度和壓強(qiáng)都降低，進(jìn)入冷凝器，最后又由水泵把它壓回?zé)峤粨Q器。 高速旋轉(zhuǎn)的汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
（1）從核反應(yīng)堆到發(fā)電機(jī)，能量的轉(zhuǎn)化過程是：核燃料的 能 水的 能 汽輪機(jī)的 能 發(fā)電機(jī)的 能。（2）猜想：在第一回路的核反應(yīng)堆的外圍，有一層厚厚的水泥防護(hù)層，其作用是 。（3）冷凝器中發(fā)生的物態(tài)變化是 ，這時(shí)水要 熱。（4）在第二回路中，用水作循環(huán)劑，原因是水__________較大。
例5 上海世博會(huì)上，意大利展館展放著一輛新型小轎車，為了讓參觀者能清楚地看到轎車底盤的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，展覽人員巧妙地把轎車傾斜著支撐在大平面鏡上，如圖所示，這是應(yīng)用了初中物理_____________知識(shí)。
能源與環(huán)境及能源的可持續(xù)發(fā)展
上海世博會(huì)的主題是“城市，讓生活更美好”，探索綠色環(huán)保、低能耗、低污染的城市發(fā)展模式。從我做起，使“城市，讓生活更美好”，你應(yīng)該怎么做？請(qǐng)?zhí)嵋粭l建議： 。
①節(jié)約用水、用電 ②不要隨地扔垃圾 ③廢電池不要隨便扔進(jìn)垃圾箱 ④上學(xué)或外出盡量騎自行車等等
例6 每一輪的經(jīng)濟(jì)危機(jī)都孕育著新一輪的科技革命，新一輪的科技革命又將會(huì)推動(dòng)下一輪的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。經(jīng)濟(jì)學(xué)家預(yù)言，新一輪科技革命的領(lǐng)域是新能源。
A．自然界可長(zhǎng)期為人類提供煤、石油、天然氣等可再生能源B．核反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量能量，但是核燃料、核廢料都具有輻射性，對(duì)人體、環(huán)境有害。所以人類不能利用核能C．能源的過度開發(fā)和消耗導(dǎo)致全球能源短缺和環(huán)境污染，從原料來源和對(duì)環(huán)境的影響考慮，太陽能、風(fēng)能是最具開發(fā)前景的新能源D．既然能量是守恒的，所以我們不必要節(jié)約能源
對(duì)于能源的認(rèn)識(shí)，正確的是（ ）
例7 伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)、利比亞戰(zhàn)爭(zhēng)、一觸即發(fā)的西方國家與敘利亞戰(zhàn)爭(zhēng)和西方國家與伊朗戰(zhàn)爭(zhēng)……其實(shí)，這一切都與能源有關(guān)！在下列有關(guān)能量或能源的討論中，你認(rèn)為錯(cuò)誤的是（ ） A.人類社會(huì)面臨能量危機(jī)，總有一天能量會(huì)被消耗殆盡 B.煤、石油、天然氣等的儲(chǔ)量有限，人類面臨能源危機(jī) C.很多傳統(tǒng)能源已走向枯竭，但我們可以開發(fā)新的能源 D.太陽能、風(fēng)能、水力、地?zé)崮堋⒊毕軐?shí)際是無限的
解析：A項(xiàng)中，人類消耗能量的過程，是能量的轉(zhuǎn)化過程，其總量是保持不變的，總有一天能量會(huì)被消耗殆盡的說法是錯(cuò)誤的；B項(xiàng)中，煤、石油、天然氣屬于不可再生能源，總量不斷減少，人類面臨能源危機(jī)，此選項(xiàng)正確；C項(xiàng)中，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類會(huì)發(fā)現(xiàn)和利用新能源以替代傳統(tǒng)的化石能源，此選項(xiàng)正確； D項(xiàng)中，太陽能、風(fēng)能、水力、地?zé)崮?、潮汐能等都是可再生能源，是取之不盡的，此選項(xiàng)正確。故選A。

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第4節(jié) 能源與可持續(xù)發(fā)展

版本： 人教版

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