2025年沪粤版九年级物理寒假复习 第25讲 能源与能量守恒定律.docxVIP

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第25讲能源与能量守恒定律

【学习目标】

1．了解人类利用能源的过程，能列举出可再生能源和不可再生能源，了解世界和我国能源消耗的不合理结构及能源储存状况；

2．知道太阳能、核能是两种新能源，知道直接利用太阳能的两种途径；

3．了解核裂变和核聚变，知道原子弹和氢弹的原理，知道核反应堆的作用，以及核电站的原理和特点；

4．了解能量存在的多种形式，能列举出能量的转化和转移的实例；

5．知道能量守恒定律，了解能量在转移或转化过程中的方向性；

6．了解温室效应、酸雨、铅尘的形成过程与危害，知道利用能源的过程中保护环境的重要性。

【基础知识】

一.能源和能源危机

1、人类利用能源的历程：

（1）人类从钻木取火中学会了利用薪柴为主要能源，直到19世纪中叶，薪柴在全世界能耗中仍然占75%,这是世界上能源的薪柴时代。

（2）蒸汽机的发明引起资本主义国家的工业革命，煤炭成为这场工业革命的动力基础，19世纪后半叶到1900年，世界进入“煤炭时代”。

（3）内燃机的出现，电力工业的迅速发展，使得煤炭在能源消耗结构中的比重逐渐下降。1965年，石油在世界能耗中的比例已超过煤炭，世界进入了“石油时代”。

（4）目前，人们正致力于开发太阳能、核能、水能、风能、海洋能、氢能……21世纪将是太阳能、核能时期或多元化能源时期。

2、能源危机的挑战：

（1）不可再生能源：木柴、煤、石油、天然气等一旦被消耗，是不能再生的，这类能源属于不可再生能源。

（2）太阳能、水能、风能、地热能、海洋能、潮汐能等是不会随着开发利用而日益减少的，这类能源可以在自然界里不断地得到，所以属于可再生能源。

(3)世界上消耗的能源中，90%以上是不可再生能源。我国的能源消耗以煤炭为主，在能源消耗的结构上，仍存在不科学、不合理的现象。随着国民经济的发展和人口的增长，我国能源的消耗量相应迅速增长，在能源供给和需求方面的矛盾将日益突出。

3、凡是能够提供能量的物质资源，都可以叫做能源

4、一次能源和二次能源

像化石能源一样，风能、太阳能、地热能以及核能，是可以直接从自然界获得的，这些可以从自然界直接获取的能源，统称为一次能源。我们使用的电能，无法从自、然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到，所以称电能为二次能源。

我们今天使用的煤、石油、天然气是千百年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。

常见的化石能源有：煤、石油、天然气。

常见的一次能源有：煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能等。

常见的二次能源有：电能。

二.新能源的开发

1、太阳能的利用：

（1）通过植物的光合作用把太阳能转化和储存起来，再以草木、沼气、煤、石油、天然气等燃料的形式释放出来。

（2）通过大气和水分的升腾循环，再通过风、流水、波浪、海流等释放出来

（3）被海水吸收成为海洋的内能；

(4)被人们直接利用，如太阳能热水器、太阳灶等。

2、核能：

（1）核能：原子核内部蕴藏的巨大能量，叫做原子核能，简称核能。

（2）核能的释放方式：一是核裂变；二是核聚变。

①核裂变：是较重的原子核变为较轻的原子核的一种核反应。

②核聚变：是在超高温度条件下，较轻原子核聚合成较重的原子核。

3、间接利用太阳能：化石能源（光能化学能）生物质能（光能化学能）

4、直接利用太阳能：集热器（有平板型集热器、聚光式集热器）（光能内能）；太阳能电池（光能电能）一般应用在航空、航天、通讯、计算器、手表等方面。

5、太阳能来源丰富，不需要运输，无污染，但由于能量比较分散且受季节、气候和昼夜变化的影响很大，给大规模利用太阳能带来一些新的技术课题。

6、快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸，原子弹就是利用快速裂变制成的，我们还可以控制链式反应的速度，把核能用于和平建设事业。“核反应堆”就是控制裂变反应的装置。

7、核聚变的优势，比核裂变释放的能量更大；无高端核废料，可不对环境构成较大的污染；燃料供应充足。核聚变的劣势，反应要求与技术要求极高，目前，核聚变的应用只限于核爆炸。

三.能量的转化与能量守恒

1、能量的转移与转化：

（1）能量是可以在两个物体之间转移的。如：热水袋取暖、电能的输送等。

（2）各种形式的能量在一定条件下还可以相互转化。如：电池的充电过程和放电过程。

2、能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到其他物体，或者从一种形式转化为其他形式，能量在转移或转化过程中，能的总量保持不变。这就是能量守恒定律。

3、能在转移和转化中的方向性：

（1）能量的转化和转移是有方向性的，多数能源在消耗过程中，用一点就少一点，不能再生，

（2）尽管在转化过程中能量是守恒的，但总有相当一部分的能量是不能被有效利用的，成为“无用的能量”。因此，节约能源、提高