高中物理新教材优质课公开课导学案12.4　能源与可持续发展（导学案-原卷版）.doc

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§12-4能源与可持续发展

一、学习目标

1.掌握能量守恒定律的内容和意义，知道能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一.

2.了解什么是能源耗散和品质降低，认识自然界中能量转移或转化的方向性.

3.认识当前环境问题，认识到人类珍惜和保护能源和资源的必要性，增强环境保护和可持续发展的意识．

二、学习过程

【问题探究】内能可以转化为电能，电能可以转化为光能、内能、机械能……既然能量是守恒的，不会凭空消失，为什么还要节约能源呢？

【知识点1】能量守恒定律能量转移或转化的方向性

1．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．

2．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的．

3．热量能自发地从高温物体转移到低温物体，说明了热传递的方向性．

4．能量的耗散：其他形式的能转化为内能后不能再重复利用，这种现象叫作能量的耗散．

5．能量的耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性．

例题1、下列关于能量守恒定律的认识错误的是（）

A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加

B．石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了

C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械——永动机不可能制成

D．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加

例题2、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，力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量

【问题探究】设计一个有关不可再生能源和可再生能源的表格，表格中应该包括：

(1)不可再生能源和可再生能源各三种；

(2)简要地说明每一种能源的利用方式；

【知识点2】能量的分类与应用能源与社会发展

1．能源的分类

(1)不可再生能源：煤炭、石油和天然气是目前人类生产、生活中使用的主要能源，这类能源又叫作化石能源．化石能源无法在短时间内再生，所以这类能源叫作不可再生能源．

(2)可再生能源：水能、风能、潮汐能等能源，归根结底来源于太阳能．这些能源在自然界可以再生，叫作可再生能源．

2．能源的开发与应用

近年来，我国在能源开发方面取得了很大的成就：如：太阳能发电、水力发电、风能发电、核能发电．

3．随着人口迅速增长、经济快速发展以及工业化程度的提高，能源短缺和过度使用化石能源带来的环境恶化已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题．

4．可持续发展：持续发展的核心是追求发展与资源、环境的平衡：既满足当代人的需求，又不损害子孙后代的需求．

例题3、关于能源的开发和应用，下列说法中不正确的是（）

A．能源应用的过程就是内能完全转化为机械能的过程

B．化石能源的能量归根结底来自于太阳能

C．在广大的农村推广沼气前景广阔、意义重大，既变废为宝，减少污染，又大量节约能源

D．随着科学技术的发展，煤炭资源将逐步被其他清洁能源所取代

例题4、如图所示是一种太阳能草坪节能灯，太阳能电池板供一只“10V9W”的电子节能灯工作．若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3m2，平均1小时得到的太阳能为0.4×106J，太阳光按平均一天照8小时计算，恰好可以供电子节能灯工作10小时．问：

(1)太阳能节能灯的能量转化情况；

(2)太阳能电池板单位面积上接收太阳能的功率为多少？

(3)太阳能节能灯利用太阳能的效率大约是多少？

§12-4能源与可持续发展作业

班级：学号：姓名：

一、选择题

1．关于能量和能源，下列表述正确的是（）

A．能量可以从一种形式转化为另一种形式

B．机械能守恒是自然界的普遍规律

C．能量是守恒的，所以能源永不枯竭

D．能源在利用过程中有能量耗散，这表明能量不守恒

2．能源问题是人类对能源需求的增长和现有能源资源日趋减少的矛盾。人类的生存与发展都和能源有密切关系，人类的一切经济活动和生存都依赖于能源的供给，而开采其他资源和利用其他资源也都要依赖能源。下列有关能量与能源的说法，正确的是（）

A．因为自然界的能量守恒，所以不需要节约能源

B．人类在不断开发新能源，由此可知能量可以不断被创造

C．能量可以在不同的物体之间转移，不能在不同形式之间转化

D．能量可以从一种形式转化为另一种形式

3．随着“西气东输”的实施，上海有很多家庭都用上了天然气，天然气属于（）

A．一次能源 B．新能源

C．非燃料能源 D．可再生能源

4．关于“能量耗散”的下列说法中，正确的是（）

A．能量在转化过程