1 能源与可持续发展— 人教版高中物理必修第三册课件
第 4 节 能源与可持续发展
一、能量转移或转化的方向性 1．能量守恒定律的内容：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、能量耗散与品质降低 (1)能量耗散：
①能量耗散：有序度较高(集中度较高)的能量转化为
化石燃料(煤、石油、 天然气)
大量能量的使用不会使能的总量减少，却会导 致能量品质的降低，将能量从高度有用的形式降为不大可用的形 式，所以要节约能源．
典例分析 例 1：下列关于能源的说法中正确的是( ) A．能源是取之不尽，用之不竭的 B．能源是有限的，特别是常规能源，如煤、石油、天然气 等 C．大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能 源 D．核能的利用对环境的影响比燃烧石油、煤炭大
___内_能__，流散到环境中无法重新收集起来加以利用的现象．
②能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的自发变化
过程具有_方__向_性_____．
(2)能量品质降低： ①各种形式的能量向内能的转化，是微观领域内由无序程度 较小的状态向无序程度较大的状态转化，是能够自动发生、全额 发生的． ②内能向机械能的转化过程，由热力学第二定律知道，这种 转化是有条件的，即环境中必须存在着温度差，而且内能不能全 额转化为机械能． 因此，从可被利用的价值来看，内能相对于机械能、电能等， 是一种低品质的能量．
答案： D
例 7：关于“温室效应”，下列说法正确的是( ) A．太阳能源源不断地辐射到地球上，由此产生了“温室效 应” B．石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳，增加了大气中二氧化 碳的含量，由此产生了“温室效应” C．“温室效应”使得地面气温上升、两极冰雪融化 D．“温室效应”使得土壤酸化
解析： “温室效应”的产生是由于石油和煤炭等燃烧时产 生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，它的危害是使地面 气温上升，两极冰雪融化、海平面上升，淹没沿海城市、海水向 河流倒灌、耕地盐碱化等，故 B、C 选项正确．
解析： 答案： ACD
例 5：煤、石油、天然气和生物质能资源的能量形成和转换 利用过程基本上是( )
A．太阳能辐射→化学能→热能 B．太阳能辐射→机械能→电能 C．生物质能→电能→化学能→热能 D．太阳能辐射→机械能→化学能
解析： 太阳能辐射转化成了煤、石油、天然气等的化学能， 在对这些能源利用的过程中，又把它们的化学能转化成了热能．
答案： BC
谢谢观看！
•
1记忆是在头脑中积累和保存个体经验 的心理 过程， 是人最 基本的 智慧之 一，联 结着我 们的过 去与现 在。一 切经验 都要经 过编码 、储存 和提取 才能形 成完整 的记忆 过程。
•
2朗读在短时记忆向长时记忆转化的过 程中充 当了刺 激物的 角色。 在读的 过程中 ，我们 需要将 更多的 注意力 集中在 所要记 忆的信 息上， 也更能 帮助我 们记住 它。
正在开发，或有新的利用 太阳能、核能、地热能、
方式
海洋能、沼气、风能
可再生能源 按可否
水能、风能、生物质能、 可循环使用、不断补充
地热能
再生分 不可再生 能源
煤、石油、天然气、核 短期内无法转换获得
燃料
按对环 清洁能源 境污染 情况分 污染能源
太阳能、海洋能、风能、 对环境基本上没有污染
水能
会严重污染环境
答案： BD
例 3：能源利用的过程实质上是( ) A．能量的消失过程 B．能量的创造过程 C．能量的转化和转移过程 D．能量的转化、传递并且逐渐消失的过程
解析： 能源利用的过程是做功或热传递的过程，前者是能 量的转化，后者是能量的转移．
答案： C
例 4：关于能源的开发和利用，下列观点正确的是( ) A．无节制地利用能源，是一种盲目的短期行为 B．根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的 C．能源的开发和利用，必须同时加强对环境保护 D．不断开发新能源，是缓解能源危机的主要途径
解析： 尽管能量守恒，但耗散能量无法重新收集利用，所 以能源是有限的，特别是常规能源，A 错，B 对；常规能源的利 用比新能源核能的利用对环境影响大，C 对，D 错．
答案： BC
能量与能源的区别 (1)能量是守恒的，既不会增加也不会减少． (2)能源是可以提供可利用能量的物质． (3)能量耗散，能量总量不变，但能量品质会下降即能源减 少，故我们要节约能量．
3．能源和环境
能源分 类方法
按形成 或转换 特点分
能源的分类与应用
能源分
特点
举例
类名称
太阳能、风
自然形成，
一次能源
能、地热能、核
未经加工
能、潮汐能
由一次能 焦炭、木炭、蒸
二次能源 源经加工转 汽、液化气、酒
换而成
精、汽油、电能
常规 按利用 能源
已大规模正常使用
煤、石油、天然气、水 能
技术分 新ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ源
答案： A
例 6：下列哪些现象属于能量耗散( ) A．利用水流能发电转化为电能 B．电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能 C．电池的化学能转化为电能 D．火炉把房子烤暖
解析： 能量耗散是指其他形式的能转化为内能，最终流散 在周围环境中无法重新收集并加以利用的现象，能够重新收集并 加以利用的能不能称能量耗散．本题中的电能、光能都可以重新 收集并加以利用，如以光为能源的手表等．只有当用电灯照明时 的光能被墙壁吸收之后变为周围环境的内能，才无法重新收集并 加以利用，但本题没有告诉这光能用来做什么，故不能算能量耗 散．只有火炉把房子烤热后使燃料的化学能转化成内能并流散在 周围的环境中，无法重新收集并加以利用，才是能量耗散．
例 2：下列对能量耗散的理解正确的有( ) A．能量耗散说明能量在不断减少 B．能量耗散遵守能量守恒定律 C．能量耗散说明能量不能凭空产生，但可以凭空消失 D．能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向
性
解析： 在发生能量转化的宏观过程中，其他形式的能量最 终会转化为流散到周围环境的内能，无法再回收利用，这种现象 叫能量耗散．能量耗散并不违反能量守恒定律，宇宙的能量既没 有减少，也没有消失，它只从能量角度反映出自然界的宏观过程 具有方向性，故 A、C 错误，B、D 正确．故选 BD.
一、能量转移或转化的方向性 1．能量守恒定律的内容：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、能量耗散与品质降低 (1)能量耗散：
①能量耗散：有序度较高(集中度较高)的能量转化为
化石燃料(煤、石油、 天然气)
大量能量的使用不会使能的总量减少，却会导 致能量品质的降低，将能量从高度有用的形式降为不大可用的形 式，所以要节约能源．
典例分析 例 1：下列关于能源的说法中正确的是( ) A．能源是取之不尽，用之不竭的 B．能源是有限的，特别是常规能源，如煤、石油、天然气 等 C．大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能 源 D．核能的利用对环境的影响比燃烧石油、煤炭大
___内_能__，流散到环境中无法重新收集起来加以利用的现象．
②能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的自发变化
过程具有_方__向_性_____．
(2)能量品质降低： ①各种形式的能量向内能的转化，是微观领域内由无序程度 较小的状态向无序程度较大的状态转化，是能够自动发生、全额 发生的． ②内能向机械能的转化过程，由热力学第二定律知道，这种 转化是有条件的，即环境中必须存在着温度差，而且内能不能全 额转化为机械能． 因此，从可被利用的价值来看，内能相对于机械能、电能等， 是一种低品质的能量．
答案： D
例 7：关于“温室效应”，下列说法正确的是( ) A．太阳能源源不断地辐射到地球上，由此产生了“温室效 应” B．石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳，增加了大气中二氧化 碳的含量，由此产生了“温室效应” C．“温室效应”使得地面气温上升、两极冰雪融化 D．“温室效应”使得土壤酸化
解析： “温室效应”的产生是由于石油和煤炭等燃烧时产 生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，它的危害是使地面 气温上升，两极冰雪融化、海平面上升，淹没沿海城市、海水向 河流倒灌、耕地盐碱化等，故 B、C 选项正确．
解析： 答案： ACD
例 5：煤、石油、天然气和生物质能资源的能量形成和转换 利用过程基本上是( )
A．太阳能辐射→化学能→热能 B．太阳能辐射→机械能→电能 C．生物质能→电能→化学能→热能 D．太阳能辐射→机械能→化学能
解析： 太阳能辐射转化成了煤、石油、天然气等的化学能， 在对这些能源利用的过程中，又把它们的化学能转化成了热能．
答案： BC
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1记忆是在头脑中积累和保存个体经验 的心理 过程， 是人最 基本的 智慧之 一，联 结着我 们的过 去与现 在。一 切经验 都要经 过编码 、储存 和提取 才能形 成完整 的记忆 过程。
•
2朗读在短时记忆向长时记忆转化的过 程中充 当了刺 激物的 角色。 在读的 过程中 ，我们 需要将 更多的 注意力 集中在 所要记 忆的信 息上， 也更能 帮助我 们记住 它。
正在开发，或有新的利用 太阳能、核能、地热能、
方式
海洋能、沼气、风能
可再生能源 按可否
水能、风能、生物质能、 可循环使用、不断补充
地热能
再生分 不可再生 能源
煤、石油、天然气、核 短期内无法转换获得
燃料
按对环 清洁能源 境污染 情况分 污染能源
太阳能、海洋能、风能、 对环境基本上没有污染
水能
会严重污染环境
答案： BD
例 3：能源利用的过程实质上是( ) A．能量的消失过程 B．能量的创造过程 C．能量的转化和转移过程 D．能量的转化、传递并且逐渐消失的过程
解析： 能源利用的过程是做功或热传递的过程，前者是能 量的转化，后者是能量的转移．
答案： C
例 4：关于能源的开发和利用，下列观点正确的是( ) A．无节制地利用能源，是一种盲目的短期行为 B．根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的 C．能源的开发和利用，必须同时加强对环境保护 D．不断开发新能源，是缓解能源危机的主要途径
解析： 尽管能量守恒，但耗散能量无法重新收集利用，所 以能源是有限的，特别是常规能源，A 错，B 对；常规能源的利 用比新能源核能的利用对环境影响大，C 对，D 错．
答案： BC
能量与能源的区别 (1)能量是守恒的，既不会增加也不会减少． (2)能源是可以提供可利用能量的物质． (3)能量耗散，能量总量不变，但能量品质会下降即能源减 少，故我们要节约能量．
3．能源和环境
能源分 类方法
按形成 或转换 特点分
能源的分类与应用
能源分
特点
举例
类名称
太阳能、风
自然形成，
一次能源
能、地热能、核
未经加工
能、潮汐能
由一次能 焦炭、木炭、蒸
二次能源 源经加工转 汽、液化气、酒
换而成
精、汽油、电能
常规 按利用 能源
已大规模正常使用
煤、石油、天然气、水 能
技术分 新ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ源
答案： A
例 6：下列哪些现象属于能量耗散( ) A．利用水流能发电转化为电能 B．电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能 C．电池的化学能转化为电能 D．火炉把房子烤暖
解析： 能量耗散是指其他形式的能转化为内能，最终流散 在周围环境中无法重新收集并加以利用的现象，能够重新收集并 加以利用的能不能称能量耗散．本题中的电能、光能都可以重新 收集并加以利用，如以光为能源的手表等．只有当用电灯照明时 的光能被墙壁吸收之后变为周围环境的内能，才无法重新收集并 加以利用，但本题没有告诉这光能用来做什么，故不能算能量耗 散．只有火炉把房子烤热后使燃料的化学能转化成内能并流散在 周围的环境中，无法重新收集并加以利用，才是能量耗散．
例 2：下列对能量耗散的理解正确的有( ) A．能量耗散说明能量在不断减少 B．能量耗散遵守能量守恒定律 C．能量耗散说明能量不能凭空产生，但可以凭空消失 D．能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向
性
解析： 在发生能量转化的宏观过程中，其他形式的能量最 终会转化为流散到周围环境的内能，无法再回收利用，这种现象 叫能量耗散．能量耗散并不违反能量守恒定律，宇宙的能量既没 有减少，也没有消失，它只从能量角度反映出自然界的宏观过程 具有方向性，故 A、C 错误，B、D 正确．故选 BD.
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人教版高中物理必修三 (能源与可持续发展)教育课件
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能源和可持续发展
1．如何正确理解能量耗散和品质降低 (1)各种形式的能最终都转化为内能，流散到周围的环境中，分 散在环境中的内能不管数量多么巨大，它也不过只能使地球、大气 稍稍变暖一点，却再也不能驱动机器做功了。
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(2)从可被利用的价值来看，内能较之机械能、电能等，是一种 低品质的能量。由此可知，能量耗散虽然不会导致能量的总量减少， 却会导致能量品质的降低，实际上是将能量从高度有用的形式降级 为不大可用的形式。
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3．(多选)关于能量耗散，下列说法正确的是( ) A．能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了 B．能量耗散表明能量守恒定律具有一定的局限性 C．能量耗散表明在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少， 但是在可利用的品质上降低了 D．能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向 性
知识脉络
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当堂达标 固双基
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1．下列说法正确的是 ( ) A．能就是功，功就是能 B．外力对物体做功越多，这个物体的能量就越大 C．外力对物体不做功，这个物体就没有能量 D．能量转化的多少可以用做功的多少来量度
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D [功和能是两个不同的概念，外力对物体做功的多少只是说 明了能量转化的多少，而不能说明物体能量的多少，外力对物体不 做功不能说明物体没有能量，A、B、C 错误；功是能量转化的量度， D 正确。]
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自主预习 探新知
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一、能量守恒定律
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_。
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二、能量转移或转化的方向性
能源和可持续发展
1．如何正确理解能量耗散和品质降低 (1)各种形式的能最终都转化为内能，流散到周围的环境中，分 散在环境中的内能不管数量多么巨大，它也不过只能使地球、大气 稍稍变暖一点，却再也不能驱动机器做功了。
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(2)从可被利用的价值来看，内能较之机械能、电能等，是一种 低品质的能量。由此可知，能量耗散虽然不会导致能量的总量减少， 却会导致能量品质的降低，实际上是将能量从高度有用的形式降级 为不大可用的形式。
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3．(多选)关于能量耗散，下列说法正确的是( ) A．能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了 B．能量耗散表明能量守恒定律具有一定的局限性 C．能量耗散表明在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少， 但是在可利用的品质上降低了 D．能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向 性
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当堂达标 固双基
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1．下列说法正确的是 ( ) A．能就是功，功就是能 B．外力对物体做功越多，这个物体的能量就越大 C．外力对物体不做功，这个物体就没有能量 D．能量转化的多少可以用做功的多少来量度
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D [功和能是两个不同的概念，外力对物体做功的多少只是说 明了能量转化的多少，而不能说明物体能量的多少，外力对物体不 做功不能说明物体没有能量，A、B、C 错误；功是能量转化的量度， D 正确。]
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自主预习 探新知
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一、能量守恒定律
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_。
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二、能量转移或转化的方向性
12.4能源与可持续发展(课件)高二物理(人教版2019必修第三册)
通道进入海湾水库蓄水，待水面升至最高点时关闭闸门。落潮时开闸门放水发电。设
海湾水库的面积为5.0×108 m2，平均潮差为3.0 m，一天涨、落潮两次，发电的平均能
量转化率为10%，水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 m/s2，则一天内发电的平均功率
约为（ B ）
A．2.6×104 kW
可以转化成光能、内能或机械能……既然能
量是守恒的，不会凭空消失，为什么我们还
要节约能源呢？
煮好的热鸡蛋放到冷水中，过一会，鸡蛋的温度降低，水的温度升
高，最后二者温度相同。是否可以发生这样的现象：原来温度相同的鸡
蛋和水，过一会水的温度自发地降低，而鸡蛋的温度上升？
1.这一现象不违背能量守恒定律
2.能量转化的不可逆性：科学家对有关自然现象和经验事实进行大量研
B．. × ⋅
C．. × ⋅
D．. × ⋅
）
05
【答案】B
【详解】单位功率为 = % ×
= % ×
= 每
该发电厂一年
氢化合物。这些化合物在大气中受到紫外线的照射,产生二次污染物质——光化学烟雾。
3.能源的开发与环境的关系:
(1)人类的生存与发展需要能源,能源的开发与使用又会对环境造成影响。
(2)一方面要大力提倡节能,另一方面要发展可再生能源以及天然气、清洁
煤和核能等在生产及消费过程中对生态环境的污染程度低的清洁能源。
究后发现:一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。
3.能量耗散：能量的数量是守恒的，但是能量可利用的品质降低了。
能量的耗散从能量转化的角度反映出自然中与热现象有关的宏观过程具有方向性。
海湾水库的面积为5.0×108 m2，平均潮差为3.0 m，一天涨、落潮两次，发电的平均能
量转化率为10%，水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 m/s2，则一天内发电的平均功率
约为（ B ）
A．2.6×104 kW
可以转化成光能、内能或机械能……既然能
量是守恒的，不会凭空消失，为什么我们还
要节约能源呢？
煮好的热鸡蛋放到冷水中，过一会，鸡蛋的温度降低，水的温度升
高，最后二者温度相同。是否可以发生这样的现象：原来温度相同的鸡
蛋和水，过一会水的温度自发地降低，而鸡蛋的温度上升？
1.这一现象不违背能量守恒定律
2.能量转化的不可逆性：科学家对有关自然现象和经验事实进行大量研
B．. × ⋅
C．. × ⋅
D．. × ⋅
）
05
【答案】B
【详解】单位功率为 = % ×
= % ×
= 每
该发电厂一年
氢化合物。这些化合物在大气中受到紫外线的照射,产生二次污染物质——光化学烟雾。
3.能源的开发与环境的关系:
(1)人类的生存与发展需要能源,能源的开发与使用又会对环境造成影响。
(2)一方面要大力提倡节能,另一方面要发展可再生能源以及天然气、清洁
煤和核能等在生产及消费过程中对生态环境的污染程度低的清洁能源。
究后发现:一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。
3.能量耗散：能量的数量是守恒的，但是能量可利用的品质降低了。
能量的耗散从能量转化的角度反映出自然中与热现象有关的宏观过程具有方向性。
12.4能源与可持续发展—【新教材】人教版(2019)人教版高中物理必修第三册课件
例2.(多选)下列关于能量耗散的说法正确的是( )
A.能量耗散使能的总量减少,违背了能量守恒定律
B.能量耗散是指耗散在环境中的内能很难被人类利用
C.各种形式的能量都可以转化为内能
D.能量耗散导致能量品质降低
答案:BCD
【太阳能发电】 光伏发电
【水力发电】 三峡大坝
【风能发电】
内蒙古草原上风力发电
利用方式
海洋能、沼气、风能
对环境基本上没有 太阳能、海洋能、风能、
污染
水能
会严重污染环境 化石燃料(煤、石油)
例3.下列能源中,属于二次能源的是( )
A.煤
B.汽油
C.太阳能
D.石油
答案:B
三、含四电、容能器源电与路社的会分发析展与计算
【自主学习指导】
要点小结
能量守恒定律 能量的转化具有方向性 了解新能源
能源与社会发展
【引入】 内能可以转化成电能，电能 可以转化成光能、内能或机 械能……既然能量是守恒的， 不会凭空消失，为什么我们 还要节约能源呢？
一、能量守恒定律
能量守恒定律: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。
例1.有关能量守恒定律,下列说法正确的是( ) A.能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化 B.能量守恒定律只适用于能量转化过程 C.“摩擦生热”是创造了热,它不符合能量守恒定律 D.按照能量守恒定律,宇宙中的能量总和永远不会增 减 答案:D
【思考与讨论】 把刚煮好的热鸡蛋放在冷水中，过一会，鸡蛋的温度 降低，水的温度升高，最后水和鸡蛋的温度相同。是 否可能发生这样的现象：原来温度相同的水和鸡蛋， 过一会儿水的温度自发地降低，而鸡蛋的温度上升？
人教版高中物理必修第三册精品课件 第12章 电能 能量守恒定律 4.能源与可持续发展
度为1×103 kg/m3)
解析 设 t 时间内流下的水的质量为 m,以 m 为研究对象,竖直下落后减少的
机械能为
1 2
mgh- mv
2
发电机发出的电功率为
P=
=
1
2
(ℎ- 2 )×0.8
答案 1.584×108 W
=
2
(gh- )×0.8=1.584×108
2
W。
探究点二
能源和可持续发展
1.既然能量是守恒的,为什么我们还要节约能源?
提示 在能源的利用过程中,能量的数量未减少,但能源的品质降低了,从便
于利用的能源变成不便于利用的能源,因此,我们还要节约能源。
2.水力发电有哪些优点和缺点?
提示 优点:发电量多、价格实惠和可再生性。缺点:建设周期长、污染风
险高、保障技术发展复杂等。
教材拓展
导学探究
说明下列能源利用方式中的能量转化过程是怎样的?
(1)水力发电;
要点提示 水力发电是将水的机械能转化为电能。
(2)电动水泵抽水;
要点提示电动水泵抽水是将电能转化为水的机械能。
(3)柴油机牵引列车前进;
要点提示 柴油机牵引列车前进是将柴油的化学能先转化为内能,再转化为
列车的机械能。
(4)火箭发射人造卫星。
可利用的品质上降低了,从便于利用的能源变成不便于利用的能源。所以
自然界的能量虽然守恒,但还是要节约能源。
(2)热量可以自发地由高温物体传向低温物体,也可以自发地从低温物体传
向高温物体。( × )
提示 热量可以自发地由高温物体传向低温物体,但是不可以自发地、不引
起任何变化地从低温物体传向高温物体。
解析 设 t 时间内流下的水的质量为 m,以 m 为研究对象,竖直下落后减少的
机械能为
1 2
mgh- mv
2
发电机发出的电功率为
P=
=
1
2
(ℎ- 2 )×0.8
答案 1.584×108 W
=
2
(gh- )×0.8=1.584×108
2
W。
探究点二
能源和可持续发展
1.既然能量是守恒的,为什么我们还要节约能源?
提示 在能源的利用过程中,能量的数量未减少,但能源的品质降低了,从便
于利用的能源变成不便于利用的能源,因此,我们还要节约能源。
2.水力发电有哪些优点和缺点?
提示 优点:发电量多、价格实惠和可再生性。缺点:建设周期长、污染风
险高、保障技术发展复杂等。
教材拓展
导学探究
说明下列能源利用方式中的能量转化过程是怎样的?
(1)水力发电;
要点提示 水力发电是将水的机械能转化为电能。
(2)电动水泵抽水;
要点提示电动水泵抽水是将电能转化为水的机械能。
(3)柴油机牵引列车前进;
要点提示 柴油机牵引列车前进是将柴油的化学能先转化为内能,再转化为
列车的机械能。
(4)火箭发射人造卫星。
可利用的品质上降低了,从便于利用的能源变成不便于利用的能源。所以
自然界的能量虽然守恒,但还是要节约能源。
(2)热量可以自发地由高温物体传向低温物体,也可以自发地从低温物体传
向高温物体。( × )
提示 热量可以自发地由高温物体传向低温物体,但是不可以自发地、不引
起任何变化地从低温物体传向高温物体。
人教版高中物理必修三 《能源与可持续发展》PPT教学课件
(2)煤、石油、天然气属于常规能源。( ) √
(3)电能、焦炭、氢能属于一次能源。( )
×
第十五页，共五十页。
知识点四 能源与社会发展
[观图助学]
(1)观察下列两幅图，回答问题：
第十六页，共五十页。
①既然能量是守恒的，为什么当今社会会出现能源危机？
②解决能源危机的途径是什么？
(2)如图所示是锅炉工作时的外景，从节约能源和环境保护角度来看，分析存在的主要问题是什么 ？
________的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。
普遍
重要
可靠
第五页，共五十页。
[思考判断] (1)自然界中的任何变化过程都满足能量守恒。( ) √ (2)当一个物体的能量减少时，一定有其他物体的能量增多。( )
√ (3)技术足够发达后，永动机就可以制成。( )
× (4)能量永远不会增加或减少，只能转化或转移。( )
不可再生能 源
可循环使用 短期内无法转换获得
水能、风能、生物质能、地热 能
煤、石油、天然气、核燃料
按对环境污染 清洁能源 对环境基本上没有污染 太阳能、海洋能、风能、水能
情况分
污染能源
会严重污染环境 化石燃料(煤、石油、天然气)
第十四页，共五十页。
[思考判断] (1)由于能源危机，所以要不断开发新能源。( ) √
们要珍惜现有的能源，尽力提高现有能源的利用效率。注意研究和开发新能源，目前，正在开发的新能源有风
能、海洋能、________、地热能、氢能、生物质能及________等。
2.常规能源和新能源的转化途径
太阳能
核能
第十二页，共五十页。
3.能源的分类
能源分类方法 能源分类名称
(3)电能、焦炭、氢能属于一次能源。( )
×
第十五页，共五十页。
知识点四 能源与社会发展
[观图助学]
(1)观察下列两幅图，回答问题：
第十六页，共五十页。
①既然能量是守恒的，为什么当今社会会出现能源危机？
②解决能源危机的途径是什么？
(2)如图所示是锅炉工作时的外景，从节约能源和环境保护角度来看，分析存在的主要问题是什么 ？
________的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。
普遍
重要
可靠
第五页，共五十页。
[思考判断] (1)自然界中的任何变化过程都满足能量守恒。( ) √ (2)当一个物体的能量减少时，一定有其他物体的能量增多。( )
√ (3)技术足够发达后，永动机就可以制成。( )
× (4)能量永远不会增加或减少，只能转化或转移。( )
不可再生能 源
可循环使用 短期内无法转换获得
水能、风能、生物质能、地热 能
煤、石油、天然气、核燃料
按对环境污染 清洁能源 对环境基本上没有污染 太阳能、海洋能、风能、水能
情况分
污染能源
会严重污染环境 化石燃料(煤、石油、天然气)
第十四页，共五十页。
[思考判断] (1)由于能源危机，所以要不断开发新能源。( ) √
们要珍惜现有的能源，尽力提高现有能源的利用效率。注意研究和开发新能源，目前，正在开发的新能源有风
能、海洋能、________、地热能、氢能、生物质能及________等。
2.常规能源和新能源的转化途径
太阳能
核能
第十二页，共五十页。
3.能源的分类
能源分类方法 能源分类名称
【课件】能源与可持续发展+课件高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
汽车排放尾气
城市机动车尾气污染
知识讲解
4、STSE
第 26 页
一辆行驶的小汽车，燃料燃 烧产生的内能有370/0通过发动 机散热系统排出，370/0直接由 排气管排出，只有260/0变为发 动机输出的机械能。
知识讲解
课外拓展
观看潮汐发电视频， 思考利用潮汐发电可 能对环境产生的影响， 结合网络资源和相关 书籍，提出利用潮汐 发电的建议，同学之 间交流分享。
第十二章 电能 能量守恒定律
12.4 能源与可持续发展
人教版（2019）高中物理（必修第三册）
老师：
授课时间：
课堂导入
情境导入
第2页
观看节约能源 公益广告视频
家用电器待机时 消耗的电能是不 是消失了？如果 没有消失，为什 么需要节约能源？
知识讲解
第3页
一、能量守恒定律
➢交流讨论
回顾能量守恒定律的内容。
知识讲解
2、我国在能源开发方面取得的伟大成就
（1）无穷无尽——太阳能发电 目前我国是最大的光伏产品制造国。
华光三新龙伏峡疆一发水达号电电坂核基站城电地风站车田
（2）丰富清洁——水力发电
到2015 年中国水电装机总量突破 3×108 kW， 约占全球水电装机总量的 1，居世界第一。
4
（3）永葆青春——风能发电
能量转移 的方向性
知识讲解
一、能量转化中的守恒和方向性
第 10 页
3、木箱在地面上滑动最后停下，过程中什么能量发生
了转化？过再长时间，木箱也不会自发地回到原位置，
说明什么规律？
木箱在地面上滑动直到停下，说明动能转化成了内能，木箱不会自发地
回到原位置，说明木箱不能自发地把产生的内能收集起来补偿给损失的
物理人教版必修第三册12.4能源与可持续发展(共18张ppt)
量目前已经达到1533.2亿千瓦时
大亚湾核电站
华龙一号
秦山核电站
广西防城港核电站
防城港核电站三台在运机组累计上网电量已
超1200亿千瓦时，与同等规模的燃煤电站相
比，等效减少标煤消耗超3624万吨，减少二
氧化碳排放量约9888万吨，相当于种植了27
万公顷森林
环境问题
温室效应：温室效应是由于大
气里温室气体（二氧化碳、甲
9.8 m/s2)
答案:4.26×104 m
解析:设冰的质量为m，则这么多质量的冰化成水需要吸收的热量为Q=3.34×105 J/kg×m
设下落的高度为h，则下落h高度减小的重力势能为Ep=mgh
落地时其势能的80%转化为本身的内能，所以0.8Ep=Q，解得h=4.26×104 m。
过一会水的温度自发地降低，而鸡蛋的温度上升？
一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，即一切与热
现象有关的宏观过程都有方向性。
1.能量的转移具有方向性：如热量可以自发地从高温物体传给低温物体
，但不能自发地从低温物体传给高温物体。
2.能量的转化具有方向性：如机械能可以自发地完全转化为内能，但内能
不能自发地且不能完全转化为机械能。
能源的分类与应用
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，所以这类能源被叫作不可再生能源。
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。
能源是人类社会活动的物质基础
柴薪时期
煤炭时期
石油时期
自工业革命以来，煤和石油成为人类的主要能源。到了20世纪50年代，世界石油和天
大亚湾核电站
华龙一号
秦山核电站
广西防城港核电站
防城港核电站三台在运机组累计上网电量已
超1200亿千瓦时，与同等规模的燃煤电站相
比，等效减少标煤消耗超3624万吨，减少二
氧化碳排放量约9888万吨，相当于种植了27
万公顷森林
环境问题
温室效应：温室效应是由于大
气里温室气体（二氧化碳、甲
9.8 m/s2)
答案:4.26×104 m
解析:设冰的质量为m，则这么多质量的冰化成水需要吸收的热量为Q=3.34×105 J/kg×m
设下落的高度为h，则下落h高度减小的重力势能为Ep=mgh
落地时其势能的80%转化为本身的内能，所以0.8Ep=Q，解得h=4.26×104 m。
过一会水的温度自发地降低，而鸡蛋的温度上升？
一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，即一切与热
现象有关的宏观过程都有方向性。
1.能量的转移具有方向性：如热量可以自发地从高温物体传给低温物体
，但不能自发地从低温物体传给高温物体。
2.能量的转化具有方向性：如机械能可以自发地完全转化为内能，但内能
不能自发地且不能完全转化为机械能。
能源的分类与应用
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，所以这类能源被叫作不可再生能源。
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。
能源是人类社会活动的物质基础
柴薪时期
煤炭时期
石油时期
自工业革命以来，煤和石油成为人类的主要能源。到了20世纪50年代，世界石油和天
12.4能源与可持续发展课件-人教版(2019)必修第三册(共20张PPT)
能源与能量的理解正确的是
(D)
A.能量是守恒的，没有必要提倡节约能源
B.能量的耗散表明自然界的能量在利用过程中正在不断地消失
C.自然界中的石油、煤炭等能源取之不尽，用之不竭，只需不断开
发就可以满足人们的需要
D.人类应积极开发与利用风能、太阳能、潮汐能等可再生的新能源
谢谢！
环节三：能源与社会发展
(3)面临能源危机，你有什么好的想法？ 应对能源危机的策略： ①大力提倡节能。 ②发展可再生能源以及天然气、清洁煤和核能等在生 产及消费过程中对生态环境的污染程度低的清洁能源。
环节四：交流汇报
(1)电磁波具有能量。 (2)电磁波可以传递信息。
课堂练习
1.如图所示是很多城市使用的“风光互补”景观照明灯，它“头
第12章 电能 能量守恒定律
第4节 能源与可持续发展
导入
说说图中能量转化的过程
导入
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。这个规律 叫作能量守恒定律。
能量是守恒的，不会凭空消失，为什么我们还要节约 能源呢？
环节一：能量转移或转化的方向性
(1)电池中的化学能转化为电能，电能又通过灯泡转化 为内能和光能，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境 的内能，我们很难把这些内能收集起来重新利用。这种现 象叫作能量的耗散。
能量的耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量 上虽未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的 能源变成不便于利用的能源。
环节一：能量转移或转化的方向性
把刚刚煮熟的鸡蛋拿出来放在冷水，过一会儿，鸡蛋 和水的温度会怎样的变化？为什么？
人教版必修第三册PPT1课件.4能源与可持续发展课件
二、气泡室
率是多少？ 4、在限定条件下力的分解：已知合力的大小和方向
原因：a粒子质量大，不易改变方向，电离本领大，沿涂产生的粒子多。 19.5核力与结合能
以时间 t 内通过横截面积为 400m 的空气柱为研究对象 2 一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的。在这种情况下体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强就增大。这就是玻意耳定律的微观解释。
2、蒸汽机开始了人类文明的新纪元。 3、内燃机推动了机械化与电气化进程。 4、蒸汽轮机和燃气轮机的发展为大规模发电和航空事业奠定了基础。
转化：能量可以 从一种形式转化
为另一种形式
能源与社会发展 能量
转化的不可逆性：一切 与热现象有关的宏观自
然过程都是不可逆的
能量守恒定律
分类
可再生能源 不可再生能源
m把＝刚煮ρV好＝的1热×鸡10蛋7kP放g 在冷水2中0%，过一会1儿，S鸡v蛋3的=温2度0降%低，水1的温度1升.3高，最40后0水和鸡1蛋4的3 W温度=相1同4。2.688kW。
2 这些能源在自然界可以再生，叫作可再生能源。
2
了解能源的分类与应用。
汲取新知识的营养，
以时间 t 内通过横截面积为 400m2 的空气柱为研究对象
4. 能源与可持续发展
我们知道，内能可以转化成电能，电能可以转化成光能、内能或机械 能……既然能量是守恒的，不会凭空消失，为什么我们还要节约能源呢？
能分析和解决家庭电路中的简单问题，能将安全用电和节约用电的知 识应用于生活实际。
1.掌握并理解能量守恒定律。（物理观念） 2.了解能源的分类与应用。（科学思维） 3.了解能源与社会发展。（科学思维）
黎明的曙光对暗夜是彻底的决裂，对彩霞是伟大的奠基。
率是多少？ 4、在限定条件下力的分解：已知合力的大小和方向
原因：a粒子质量大，不易改变方向，电离本领大，沿涂产生的粒子多。 19.5核力与结合能
以时间 t 内通过横截面积为 400m 的空气柱为研究对象 2 一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的。在这种情况下体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强就增大。这就是玻意耳定律的微观解释。
2、蒸汽机开始了人类文明的新纪元。 3、内燃机推动了机械化与电气化进程。 4、蒸汽轮机和燃气轮机的发展为大规模发电和航空事业奠定了基础。
转化：能量可以 从一种形式转化
为另一种形式
能源与社会发展 能量
转化的不可逆性：一切 与热现象有关的宏观自
然过程都是不可逆的
能量守恒定律
分类
可再生能源 不可再生能源
m把＝刚煮ρV好＝的1热×鸡10蛋7kP放g 在冷水2中0%，过一会1儿，S鸡v蛋3的=温2度0降%低，水1的温度1升.3高，最40后0水和鸡1蛋4的3 W温度=相1同4。2.688kW。
2 这些能源在自然界可以再生，叫作可再生能源。
2
了解能源的分类与应用。
汲取新知识的营养，
以时间 t 内通过横截面积为 400m2 的空气柱为研究对象
4. 能源与可持续发展
我们知道，内能可以转化成电能，电能可以转化成光能、内能或机械 能……既然能量是守恒的，不会凭空消失，为什么我们还要节约能源呢？
能分析和解决家庭电路中的简单问题，能将安全用电和节约用电的知 识应用于生活实际。
1.掌握并理解能量守恒定律。（物理观念） 2.了解能源的分类与应用。（科学思维） 3.了解能源与社会发展。（科学思维）
黎明的曙光对暗夜是彻底的决裂，对彩霞是伟大的奠基。