苏科版物理九下第十八章能源与可持续发展word全章学案

苏科版物理九下第十八章能源与可持续发展word全章学案内容摘要：

，应研究并采用如何让燃料充分燃烧，以减少热量损失的措施 ，以减少内能在多次转化过程中的损失 ，应研究出一种既 可以不消耗能量，又能不断对外多做功的机器 相关链接 “神舟”三号 2020 年 4 月 1 日，“神舟”三号航天飞船在内蒙古成功着陆，据航天专家披露，在该飞船上进行的拟人载荷试验达到预期效果。 为了验证飞船能否满足载人的要求，科学家采用了人体代谢模拟装置，在该置能“呼吸”，会“出汗”，其耗氧量、产热量、代谢量和真人一样，飞船座舱内的环境控制系统和生命保障系统是靠模拟装置控制的，地面监控系统只要测试该模拟装置的心电、血压、呼吸、体温、温度等生理指标，就可以验证飞船座 舱内能否满足载人的医学要求。 教后感： 五、能源与可持续发展 学习要求 1． 通过能量的转化和转移，认识效率。 ，对于能源的开发利用有可持续发展的意识。 ，讨论能源的利用带来的环境影响，如大气污染、酸雨、温室效应等，探讨应该采取的对策。 学习指导 1． 能量转化与效率 效率：输出的有用能量与输入的总能量的比值叫做能量转换装置的效率。 其计算表达式为效率 %100输入的总能量输出的有用能量。 对热机而言，其效率就是用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量 之比。 由于热机在工作中或多或少总有能量损失，所以热机的效率总小于 1。 提高热机效率的措施：①让燃料尽量充分燃烧；②减小各种能量损失；③在使用时注意保养，减少因摩擦而消耗的额外功。 2． 能源与可持续发展 能源作为过去人类文明发展作出过重大贡献的功臣，在给人类带来无限欣喜的同时，也使人类产生了深深的忧虑与困惑。 在能源的利用中，既要考虑当前发展的需要，又要考虑未来发展的需要，不能以牺牲后代人的利益为代价来满足当代人的需求。 典型范例 例题 一台内燃机运动时能量损耗大致为：汽缸散热损失占 25%，废气带走的能量占30%，摩擦等机械损耗占 10%，则它的效率为 _______________。 精析 ：在本题中，只给出输出的无用能量占输入的总能量比例，所以要先假设内燃机燃烧燃料所产生的能量为 E，在计算出其输出的有用能量。 全解 ：这台内燃机输出的有用能量为 EE 25%E30%E 10%=E 35%。 根据 %100输入的总能量输出的有用能量，可得这台内燃机的效率为： %35%100%35%100  E E输入的总能量输出的有用能量 点评 ：热机中能量损失的途径就是题中给出的这三个方面，这些都是热机工作中不得不损耗的。 活动与探究 如图 184 所示为一些交通工具。 ⑴请写出上述交通工具所消耗的燃料名称： 大客车 __________；电车 ___________ ； 地铁 ___________；蒸汽火车 ________； 自行车 __________________________ ⑵哪些交通工具会导致污染问题。 并说明是什么样的污染。 思考与练习 一、填空题 1．人类在利用能源时给自己带来了极大的便利，也给自己造成了不少的麻烦。 总的来说表现为对 造成影响，具体说的是 ___________污染和 _________效应。 图 184 2． 农作物的秸杆是一种宝贵的资源，但不少农民在收割后为了方便，在农田里大量焚烧。 请你指出大量焚烧秸杆的害处（举出两条）： ⑴ ________________________________；⑵ ____________________________________。 二、选择题 3．目前工厂生产中所用的节能措施中，你认为 错误 的是 （ ） 4．如图 185 为内燃机的能流图 ，则内燃机的效率可表示为 （ ） =E1+E2+E3+E4E 100% =E2E 100% =E1+E3+E4E 100% =E1E 100% 型柴油机的部分技术规格如下表所示： 汽缸数 汽缸直径 额定功率 转速 燃油消耗率 冷却方式 1 95mm 2020 r/min kg/（ kw h） 蒸发水冷 其中，“额定 功率”是指柴油机正常工作时对外做功的功率：“燃油消耗率”是指柴油机正常工作时，每输出 1kW h 的能量，柴油机所消耗柴油的质量。 已知柴油的热值为 107J/kg，水的比热容为 103J/（ kg℃），则： ⑴若柴油机的水箱中贮有 10kg 冷却水，当水的温度由 20℃上升到 40℃时，这些水吸收的热量是 ___________J。 （ 2）已知柴油机效率 η = WQ 100%（式中 W 为柴油机在某时间内对外所做的功， Q为它在这段时间内所消耗的柴油完全燃料所产生的热量），则该柴油机正常工作时 的效率约为 _______________。 相关链接 “兴登堡号”飞艇事故 在 20 世纪初，人们普遍乘坐飞艇来欧洲与美国。 那时的飞艇充满氢气，因为氢气是最轻的气体，故可以使飞艇浮在空中。 不过，氢气具有高度易燃性，是一种极危险的气体。 1937年 5 月 6 日，世界上最大的飞艇“兴登堡号”飞艇从德国飞抵美国的新泽西州，准备在莱克赫斯特的碇泊塔降落，飞艇突然起火，据文献记载，大火是由大气中的静电点燃外泄的氢气而引起的，许多乘客被火焰吞没， 36 人不幸罹难。 现在的飞艇已改用氦气，氦 气是第二轻的气体，与氢气不同，氦气不能燃料，因此较为安全。 教后感： 《能源与可持续发展》 检测题 一、选择题 1．下列有关能量和能源的叙述，正确的是 （ ） ，所以不存在能源危机问题 ，完全转换成可用的能量 ，但在反应器中使用后成为核废料，核废料没有放射性 ，通常以热能的形式逸散为主 2．在核电站中，能量发生转化，转化 为电能的过程是 （ ） —— 机械能 —— 电能 —— 水的内能 —— 机械能 —— 电能 —— 电能 —— 水的内能 —— 电能 图 185 3．永久性地解决人类对能源需求的根本方法是 （ ） ，提高能源利用率 ，不断开发新能源 4．关于核能的获得，下列说法中 不正确 的是 （ ） ，在极短时间内释放出大量核能的装置 ，核裂变和核聚变是获得核能的两种方式 ，再通过汽轮发电机转化为电能的装置 5．关于太阳能，下列说法中 错误 的是 （ ） ，供应时间长久，目前太阳能的转换率也很高 变，以电磁波的形式向外辐射核能 ，获取方便，即无需挖掘开采，也无需运输 、清洁，开发利用太阳能不会给环境带来污染 6．下列物质都属于新能源的是 （ ） 、水能、风能 、地热能、核能 、沼气、酒精 、天然气、煤 二、填空题 7．根据能源的不同特征，可以有不同的分类。 如 、 、 称为一次能源，而 ____________就称为二次能源；又如 、 、 ____称为可再生能源，而 ___________则称为不可再生能源。 8．各种形式的能量在一定的条件下可以相互转化。 水电站里的水轮机带动发电机发电，___________转化为 ___________；电动机带动机器转动， _________能转化为 能；植物吸收太阳光进行光合作用， __________能转化为 __________能；燃料燃烧时，燃料的___________能转化为 ____________能。 9．在电路 中，电源是提供电能的装置。 其实，电源的电能也是由别的能量转化而来的。 例如火力发电厂把燃料的 ____________能转化为 _________能，再由机械能转化为电能；太阳能电池是将 ____________能转化为电能。 10．用电器工作时消耗电能。 所谓“消耗”电能的实质是：电流通过用电器做功，把_____能转化成了 ________能。 请参照下面的示例，写出另外一些你所知道的例子。 示例：电流通过电灯做功，把电能转化成了光能。 （ 1） _________________________________；（ 2） ____________________________。 三、设计与探究题 11．如图 186 所示为一种新的能源。 （ 1）这种新能源的名称是 _____________________；（ 2）为什么我们把冷水泵入岩层后，再抽出来会 是蒸气。 （ 3）这些能源可用来发电，试写出发电时，能量 转化的流程。 12．如图 187 所示，人类登上月球已经成为现实，这是宇航员操纵着驱动车在月球上行走的示意图。 图 186 图 18– 7 （ 1）你猜想第一个登上月球的车是用 ________能来驱动的。 （ 2）你猜想的依据是。 四、计算题 13．有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如下表所示，将它安装在阳光充足的平台上，并装满水。 型 号 JL88 水容量 /L 80 自身质量 /kg 40 ⑴）连云港地区。