2024_2025学年高中物理第五章能源与可持续发展本章优化总结学案教科版选修3_3.docVIP

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本章优化总结

常规能源对环境的影响

能源和环境是社会上普遍关注的问题，如何达到追求发展与资源、环境的平衡，最重要的就是要注意资源与环境的爱护．

石油和煤燃烧产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，产生了“温室效应”，引起了一系列问题，如两极的冰雪溶化、海平面上升、海水倒灌、耕地盐碱化……这些都是自然对人类的报复．

还有一些问题，如煤燃烧时形成的二氧化硫等物质使雨水形成“酸雨”，机器在工作时会导致有毒气体的产生等．

(多选)二氧化碳对长波辐射有剧烈的汲取作用，行星表面发出的长波辐射到大气以后被二氧化碳截获，最终使大气升温，大气中的二氧化碳像暖房的玻璃一样，只准太阳的辐射热进来，却不让室内的长波热辐射出去，大气中的二氧化碳的这种效应叫温室效应．这是目前科学界对地球气候变暖进行分析的一种观点，依据这种观点，以下说法成立的是()

A．在地球形成的早期，火山活动频繁，排出大量的二氧化碳，当时地球的气温很高

B．经过漫长的年头，地壳的岩石和气体二氧化碳发生化学反应，导致二氧化碳削减，地球上出现了生命

C．由于工业的发展和人类的活动，导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温正在上升

D．现在地球正在变暖的缘由是工业用电和生活用电的急剧增加，使电能和其他形式的能转化为内能

[解析]本题的观点是二氧化碳的温室效应．地球形成的早期，地壳不如现在坚固，地球不如现在稳定，火山活动频繁，符合地质的发展规律．由于火山的喷发，排出大量的二氧化碳，这是必定的现象，进而导致当时地球的气温很高．地球上的岩石由于多种缘由，其中包括岩石中的矿物成分与水、氧气、二氧化碳发生化学反应，使岩石进一步分化，最终形成土壤，二氧化碳削减，形成了适合生命生存的条件．由于工业的发展和人类的活动，大量地运用常规能源，导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温正在上升．生活用电和工业用电是电能和其他形式的能的转变，会产生热．四个选项都很正确，但就温室效应这一观点而言来确定A、B、C是正确的．

[答案]ABC

新能源的开发和利用

1．开发新能源，如太阳能、风能等．这些能源一是取之不尽，用之不竭；二是不会对环境造成污染，从而削减对化石能源的运用．

2．提高能源利用效率

(1)开发能量转换新技术，使利用效率从25%～30%，提高到55%～75%.

(2)煤的干净利用技术，如制煤浆技术．

(3)先进的发电技术．

能源问题是当前的热门话题，传统的能源——煤和石油，由于储量有限，有朝一日要被开采完毕，同时在运用过程中也会带来污染，找寻新的、无污染的能源是人们努力的方向，利用潮汐发电即为一例．如图表示的是利用潮汐发电的简洁示意图，左方为陆地和海湾，中间为大坝，其下有通道，水经通道可带动发电机．涨潮时，水进入海湾，待内外水面高度相同，堵住通道如图甲所示；潮落至最低点时放水发电，如图乙所示；待内外水面高度相同，再堵住通道，直到下次涨潮至最高点，又放水发电，如图丙所示．设海湾面积为5.0×107m2，高潮与低潮间高度差为3.0m，则一天内水流的平均功率为________MW.(g取10m/s2，每天两次涨潮，四个发电时间段)

[解析]每次涨潮时流进海湾(落潮时流出海湾)的海水的重力mg＝ρShg＝1.0×103×5.0×107×3×10N＝1.5×1012N其重心高度改变为h′＝1.5m

每次落潮海水重力势能的削减量

ΔEp＝mgh′＝1.5×1012×1.5J＝2.25×1012J.

一天内水流做功的功率P＝eq\f(4ΔEp,t)＝eq\f(4×2.25×1012,24×3600)W≈1.0×108W＝100MW.

[答案]100