第11章物理學與能源技術第11章物理學與能源技術逐點導講練課堂小結作業提升課時講解1課時流程2能量守恒定律能量轉化的方向性和效率能源核能能源開發與可持續性發展知識點能量守恒定律知1－講11.能量的相互轉化不同形式的能量之間可以相互轉化，如燈泡發光是電能轉化為光能和內能；燃料燃燒是化學能轉化為內能。(1)

從能量利用和轉化角度來講，現代化的生活就是以電能為中心的能量轉化和利用的過程。(2)

能量的來源：我們生產、生活中利用的能量，追根溯源，大都來自太陽。知1－講2.能量守恒定律能量既不能創造，也不會消滅；當能量從一個物體轉移到其他物體或從一種形式轉化為其他形式時，總量不變。這稱為能量守恒定律。知1－講(1)

能量守恒定律的普遍性：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，所有能量轉化和轉移過程，都遵守能量守恒定律。(2)

“永動機”的設想違背能量守恒定律，注定以失敗而告終。知1－講深度理解機械能守恒與能量守恒的區別：(1)機械能的守恒是有條件的——沒有能量損失或額外的能量補充。例如：克服摩擦做功，機械能的總量將減少，損失的機械能將轉化為其他形式的能。(2)能量守恒定律的成立不需要條件。這是因為能量的轉化形式是多樣的，可以在各種能量形式間相互轉化，不限于動能與勢能之間。在轉化過程中，一種形式的能量減少，另一種形式的能量必然增加，能量的總量保持不變。知1－練例1[中考·張家界]“祝融號”火星車有四片太陽能電池板，整體造型就像一只蝴蝶，太陽能電池板是將太陽能轉化為_______；火星車搭載了6臺科學載荷進行科學探測，其中次表層探測雷達隨火星車一起移動探測并收集地下反饋信息，如果以火星車為參照物，那么次表層探測雷達是_______的。電能靜止知1－練解析：太陽能電池板可以將太陽能轉化為電能；以火星車為參照物，次表層探測雷達的位置沒有發生變化，所以以火星車為參照物，次表層探測雷達是靜止的。知1－練特別提醒判斷能量的轉化，我們主要看它消耗什么能量,得到什么能量，總是消耗的能量轉化為得到的能量。知2－講知識點能量轉化的方向性和效率21.

能量轉化的方向性內能和其他形式的能量的相互轉化具有方向性。其他形式的能可以無條件地轉化為內能，而內能不能無條件地轉化為其他形式的能量。例如：汽車在剎車時，動能轉化為路面、輪胎、空氣的內能，這些能量不可能再轉化為汽車的動能，使汽車再開動起來。知2－講

知2－講拓展延伸提高能量利用效率的方法：1.讓燃料充分燃燒；2.采取保溫隔熱措施，減少能量的損失；3.充分利用余熱和減少有害摩擦；4.減少能量轉化過程的中間環節。知2－練[中考·泰州]汽車剎車的過程，伴隨著能量從機械能轉化為內能，內能散失到空氣中，此過程能量的總和_______(填“增大”“不變”或“減小”)。散失到空氣中的內能無法自動轉化為機械能再用來驅動汽車，這是因為能量的轉化和轉移具有_______性。例2不變方向知2－練解析：在汽車剎車的過程中，機械能轉化為內能，內能散失到空氣中，此過程遵循能量守恒定律，能量的總和是不變的；散失到空氣中的內能無法自動轉化為機械能再用來驅動汽車，這是因為能量的轉化和轉移具有方向性。知2－練特別提醒能量守恒定律，是在能量轉化或轉移的過程中，各種能量的總和保持不變，而不是某種形式的能量保持不變。知3－講知識點能源31.能源能源是能為人類提供某種形式能量的物質資源。2.能源的分類知3－講分類標準類型定義實例產生方式一次能源可以從自然界直接取得，而不改變其基本形態的能源煤、石油、天然氣、太陽能、地熱能等二次能源一次能源經過加工，轉換成另一種形態的能源電力、蒸汽、煤油、汽油等知3－講分類標準類型定義實例是否被廣泛利用常規能源當前被廣泛利用的一次能源煤、石油、天然氣等二次能源目前尚未廣泛利用而正在積極研究以便推廣的一次能源太陽能、地熱能、潮汐能等知3－講分類標準類型定義實例能否再生可再生能源能夠不斷得到補充以供使用的一次能源水力、風能、太陽能、潮汐能、地熱能等不可再生能源目前尚未廣泛利用而正在積極研究以便推廣的一次能源煤、石油、核燃料等知3－講分類標準類型定義實例是否造成環境污染清潔型能源對環境無污染或污染很小的能源太陽能、水力、風能等污染型能源對環境污染較大的能源煤、石油等3.能源危機世界經濟的發展和人口的增加，導致了能源需求量的迅速增長，地球上傳統的一次能源儲量遠遠不能滿足人類長期的需要，21世紀人類社會正面臨嚴重的能源匱乏。知3－講知3－講特別提示“可再生能源”和“不可再生能源”都是針對一次能源而言的，即只有對一次能源來講，才能說其屬于“可再生能源”或“不可再生能源”。知3－講誤區警示新能源可能是人類早已發現或者在局部地區或領域已得到小范圍的有限使用的能源,不一定是人類剛剛發現的甚至未被使用的能源。清潔能源不是對環境沒有任何的影響,只是對環境的影響是很小的、有限的。知3－講知識鏈接能源危機產生的原因：(1)目前，人類使用的能源主要是不可再生能源；(2)能量的轉化和轉移具有方向性。知3－練[中考·泰州]下列能源中屬于可再生能源的是()A.石油

B.煤炭C.天然氣D.風能例3解析：石油、煤炭、天然氣在短時間內不能從自然界中得到補充，是不可再生能源，故A、B、C均不符合題意；風能可以從自然界源源不斷獲得，是可再生能源，D符合題意。D知3－練易錯提醒能源從不同的角度可以進行不同的分類。在解答能源分類的問題時，一要看清題目中要求從哪個角度進行分類，二要明確可再生能源與不可再生能源、一次能源與二次能源、清潔型能源與污染型能源、常規能源與新能源的區別。??知4－講知識點核能41.核能重核裂變或輕核聚變，將釋放出巨大的能量，這就是核能，也就是原子能。2.核裂變重原子核分裂成較輕的原子核。3.鏈式反應當一個中子轟擊一個鈾核引起鈾核裂變并釋放能量的同時，還釋放出2～3個中子，如果這些中子再引起其他鈾核裂變，就可使反應不斷地進行下去，這種反應叫做鏈式反應。知4－講4.核裂變的應用(1)原子彈，速度不加控制的核裂變。(2)核電站，主要由核反應堆、蒸汽輪機和發電機等組成。核電站利用核反應堆工作時釋放的能量使水汽化，推動蒸汽輪機帶動發電機發電。知4－講①核電站中的能量轉化：核能→內能→機械能→電能。②核電站的優點：消耗很少的核燃料，就可以產生大量的電能；對環境的污染小；從長遠看，發電成本低。③使用核電站的注意點：核廢料極不容易處理；要防止發生核泄漏，對核能的安全使用，要求極高。知4－講5.核聚變輕原子核結合成較重的原子核。6.核聚變的應用氫彈，氫彈的威力比原子彈更大。7.太陽能的產生太陽內部氫核聚變。知4－講特別提醒1.不對鏈式反應加以控制的核裂變反應在軍事上的應用就是原子彈爆炸。2.核反應堆能對引起核裂變反應的中子數量及能量加以控制，從而使鏈式反應連續、緩慢地進行，核能得以平穩釋放。核電站就是利用核反應堆提供的能量發電的。知4－講知識圖解圖解法理解核裂變和核聚變：▲▲▲知4－練[中考·成都]下列關于核能、原子核的說法，正確的是()A.太陽能來自太陽內部物質的核裂變反應B.核反應堆發生的鏈式反應是可以控制的C.核廢料可直接排放，無需任何處理D.原子核是由質子、中子和電子組成例4知4－練拓展延伸核廢料的處理方法是將裝有核廢料的金屬罐投入選定海域4000m以下的海底，或深埋于建在地下厚厚巖石層里的核廢料庫中。知4－練解析：太陽能來自太陽內部物質的核聚變反應，A錯誤；核反應堆發生的鏈式反應是可以控制的，B正確；核廢料具有放射性，不能直接排放，需進行處理后深埋，C錯誤；原子核是由質子和中子組成，電子繞核高速運動，D錯誤。答案:B知5－講知識點能源開發與可持續性發展51.能量消耗對環境的影響：熱污染、溫室效應、大氣污染等。2.能源的利用要考慮可持續發展。一方面，要提高能源的利用率；另一方面，需要開發新的理想能源。知5－講知識鏈接目前已知的、可作為未來理想能源的有核能、太陽能、地熱能、風能、潮汐能、生物質能、氫能等。知5－練[中考·桂林]為了減少能源的利用對環境的污染和破壞，下列做法不正確的是()A.大力發展風力發電B.大力發展火力發電C.減少化石燃料的使用D.開發使用電能驅動的電動汽車例5知5－練解析：風能是可再生能源，風力發電清潔、無污染，故A正確；火力發電的原料是煤等化石燃料，屬于不可再生能源，發電過程中會產生大量的二氧化碳和其他有害氣體，會加重環境污染，故B不正確；減少化石燃料的使用，可以減少二氧化碳和其他有害氣體的排放，有助于減少環境污染，故C正確；知5－練