【配套K12】[学习]2018-2019版高中物理 第五章 能源与可持续发展 1 能源与人类生存的关
2018-2019学年高中物理 第2章 能的转化与守恒 第4节 能源与可持续发展课件 鲁科版必修2P
能源。 3.随着人们对社会发展、全球环境等问题认识的加深，可持续的_能__源___生产和消费，
已成为人类社会__可__持__续__发__展_____的重要前提之一。 4.人类社会可持续发展的意义：发展不仅是满足当代人的需要，还要考虑不损害_后__代__
2.热机 (1)热机的作用是将内能转换为____机__械__能___。有了热机，人们才得以利用自然界蕴藏 的丰富的____内__能_来做功。 (2)热机的效率不可能达到__1_0_0_%___。但经过历代科学家的努力，已经提高了许多。 截止目前热机的效率仍然大有潜力可挖。 (3)自然界实际进行的与热现象有关的一切宏观过程都是有_方__向__性___的不可逆过程。 机 械 能 可 以 ___完__全_____ 转 化 为 内 能 ； 反 过 来 ， 内 能 不 可 能 __自__动___地___ 并 不 引 起 __任__何__变__化_____地完全转化为机械能。
解析 某工作物质从高温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有引起其他 变化，这是不可能的，则A错误；能量传递具有方向性，则B、D错误；可以利用其他 手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高，如空调，则C正确。 答案 C
利用能量转化与转移解题的思路方法 (1)能量既可通过做功的方式实现不同形式的能量之间的转化，也可在同一物体的 不同部分或不同物总小于100%。 (4)能量在转化与转移过程中，能量的总量保持不变，即遵循能量守恒定律。
[要点归纳] 1.能量转化和转移
对能量转化和转移方向性的理解
2.热现象：凡是与温度有关的现象都被称为热现象。实际上，凡是与热现象有关的物 理过程都具有方向性，是不可逆的。
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)
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。
推荐学习K122019高三物理人教版一轮教师用书：第5章 章末专题复习 Word版含解析
(对应学生用书第101页)[知识结构导图][导图填充]①Fl cos α ②W t ③F v cos α ④12m v 2 ⑤mgh ⑥E k2－E k1 ⑦E k2＋E p2 ⑧－ΔE p ⑨－ΔE B ○10ΔE 减 [思想方法] 1．微元法 2．等效法 3．机车启动模型 4．功能关系 [高考热点] 1．功和功率2．动能定理和功能关系的应用3．机械能守恒和能量守恒的应用物理模型|轻杆模型中的机械能守恒1．模型构建轻杆两端(或两处)各固定一个物体，整个系统一起沿斜面运动或绕某点转动，该系统即为机械能守恒中的轻杆模型．2．轻杆模型的四个特点(1)忽略空气阻力和各种摩擦．(2)平动时两物体线速度相等，转动时两物体角速度相等．(3)杆对物体的作用力并不总是指向杆的方向，杆能对物体做功，单个物体机械能不守恒．(4)对于杆和物体组成的系统，没有外力对系统做功，因此系统的总机械能守恒．3．解决轻杆模型应注意的三个问题(1)明确轻杆转轴的位置，从而确定两物体的线速度是否相等．(2)杆对物体的作用力方向不再沿着杆，故单个物体的机械能不守恒．(3)杆对物体做正功，使其机械能增加，同时杆对另一物体做负功，使其机械能减少，系统的机械能守恒．如图5-1所示，在长为L的轻杆中点A和端点B处各固定一质量为m的球，杆可绕轴O无摩擦的转动，使杆从水平位置无初速度释放摆下．求当杆转到竖直位置时，轻杆对A、B两球分别做了多少功？图5-1【自主思考】(1)摆动过程中，A、B两球组成的系统机械能是否守恒？[提示]守恒，因杆为轻杆，且无摩擦．(2)A、B两球速度大小有什么关系？[提示]v B＝2v A.[解析]A、B和杆组成的系统机械能守恒，以B的最低点为零重力势能参考平面，可得2mgL＝12m v2A＋12m v2B＋12mgL.又因A球与B球在各个时刻对应的角速度相同，故v B＝2v A 由以上两式得v A＝3gL5，v B＝12gL5根据动能定理，对于A球有W A＋mg L2＝12m v2A－0，所以W A＝－0.2mgL对于B球有W B＋mgL＝12m v2B－0，所以W B＝0.2mgL.[答案]－0.2mgL0.2mgL[突破训练]1．如图5-2所示，质量分别为2m和3m的两个小球A、B固定在一根轻质直角尺的两端，直角尺的顶点O处有光滑的固定转动轴．AO、BO的长分别为2L 和L，开始时直角尺的AO部分处于水平位置而B在O的正下方，让该系统由静止开始自由转动，求：图5-2(1)当A到达最低点时，A小球的速度大小v A；(2)B球能上升的最大高度h；(3)要使直角尺能绕转轴O顺时针方向转动，至少需要对该系统做的功W.【导学号：84370251】[解析](1)直尺和两小球组成的系统机械能守恒，A 、B 转动的角速度始终相同，由v ＝ωr 得，v A ＝2v B图甲由系统的机械能守恒得ΔE p A ＝ΔE k A ＋ΔE k B ＋ΔE p B 即2mg ·2L ＝12·2m v 2A ＋12·3m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v A 22＋3mg ·L解得v A ＝8gL 11.(2)B 球到达最大高度时速度为零，设该位置位于OA 杆竖直位置向左偏了α角，如图乙所示．则有2mg ·2L cos α＝3mgL (1＋sin α)图乙解得：sin α＝725，则：B 球能上升的最大高度h ＝L (1＋sin α)＝32L25＝1.28L .(3)转动过程中系统的重力势能最大时，动能最小．要使直角尺能绕转轴O 顺时针方向转动，系统应转到动能最小处，如图丙所示．取OA 杆的初始位置为零势能参考点，则系统的重力势能为图丙E p＝2mg·2L cos θ＋3mg·L sin θ即：E p＝mgL(4cos θ＋3sin θ)≤5mgL，系统的重力势能最大值E pm＝5mgL 系统位于初始位置的重力势能E p0＝－3mg·L由功能关系有：W＝ΔE p增，则：W＝E p－E p0＝8mgL则：至少要对该系统做功W＝8mgL.[答案](1)8gL11(2)1.28L(3)8mgL如图所示，半径为R的光滑圆环竖直固定，质量为3m的小球A套在圆环上；长为2R的刚性(既不伸长也不缩短)轻杆一端通过铰链与A连接，另一端通过铰链与滑块B连接；滑块B质量为m，套在水平固定的光滑杆上．水平杆与圆环的圆心O位于同一水平线上．现将A置于圆环的最高处并给A一微小扰动(初速度视为0)，使A沿圆环顺时针自由下滑，不计一切摩擦，A、B均视为质点，重力加速度大小为g.求：(1)A滑到与圆心O同高度时的速度大小；(2)A下滑至杆与圆环第一次相切的过程中，杆对B做的功．[解析](1)当A滑到与O同高度时，A的速度沿圆环切向向下，B的速度为0，由机械能守恒定律得3mgR＝12×(3m)v2，解得v＝2gR.(2)杆与圆环相切时，A的速度沿杆方向，设为v A，此时B的速度设为v B，根据杆不可伸长和缩短，得v A＝v B cos θ.由几何关系得cos θ＝255球A下落的高度h＝R(1－cos θ)＝5－255R由机械能守恒定律得3mgh＝12(3m)v2A＋12m v2B由动能定理得W＝12m v2B解得W＝15－6517mgR.[答案](1)2gR(2)15－6517mgR高考热点|用动力学和能量的观点解决多过程问题1．问题概述多过程问题在高考中常以压轴题的形式出现，涉及的模型主要有：木板滑块模型、传送带模型、弹簧模型等，涉及的运动主要有直线运动、圆周运动和平抛运动等．2．解题技巧(1)“合”：初步了解全过程，构建大致的运动图景．(2)“分”：将全过程进行分解，分析每个过程的规律．(3)“合”：找到子过程的联系，寻找解题方法．如图5-3所示，小物块A、B由跨过定滑轮的轻绳相连，A置于倾角为37°的光滑固定斜面上，B位于水平传送带的左端，轻绳分别与斜面、传送带平行，传送带始终以速度v0＝2 m/s向右匀速运动，某时刻B从传送带左端以速度v1＝6 m/s向右运动，经过一段时间回到传送带的左端，已知A、B的质量均为1 kg，B与传送带间的动摩擦因数为0.2.斜面、轻绳、传送带均足够长，A不会碰到定滑轮，定滑轮的质量与摩擦力均不计，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，求：图5-3(1)B 向右运动的总时间； (2)B 回到传送带左端的速度大小；(3)上述过程中，B 与传送带间因摩擦产生的总热量． 【自主思考】(1)在运动过程中，A 、B 两物块加速度有什么关系？[提示] 大小相等．(2)物块B 的运动可分为几个过程？各过程中B 受摩擦力f 的方向如何？ [提示] 可分为三个过程，①B 与传送带达到同速之前，f 向左．②达到同速至减速为零的过程中f 向右．③返回到左端的过程，f 向右． [解析](1)B 向右减速运动的过程中，刚开始时，B 的速度大于传送带的速度，以B 为研究对象，水平方向B 受到向左的摩擦力与绳对B 的拉力，设绳子的拉力为F T1，以向左为正方向，得F T1＋μmg ＝ma 1①以A 为研究对象，则A 的加速度的大小始终与B 相等，A 向上运动的过程中受力如图，则mg sin 37°－F T1＝ma 1 ②联立①②可得a 1＝g sin 37°＋μg 2＝4 m/s2 ③B 的速度与传送带的速度相等时所用的时间t 1＝－v 0－(－v 1)a1＝1 s.当B 的速度与传送带的速度相等之后，B 仍然做减速运动，而此时B 的速度小于传送带的速度，所以受到的摩擦力变成了向右，所以其加速度发生了变化，此后B 向右减速运动的过程中，设绳子的拉力为F T2，以B 为研究对象，水平方向B 受到向右的摩擦力与绳对B 的拉力，则F T2－μmg ＝ma 2④以A 为研究对象，则A 的加速度的大小始终与B 是相等的，A 向上运动的过程中mg sin 37°－F T2＝ma 2 ⑤联立④⑤可得a 2＝g sin 37°－μg 2＝2 m/s 2.当B 向右速度减为0，经过时间 t 2＝0－(－v 0)a2＝1 s.B 向右运动的总时间t ＝t 1＋t 2＝1 s ＋1 s ＝2 s.(2)B 向左运动的过程中，受到的摩擦力的方向仍然向右，仍然受到绳子的拉力，同时，A 受到的力也不变，所以它们受到的合力不变，所以B 的加速度a 3＝a 2＝2 m/s 2.t 1时间内B 的位移x 1＝－v 0＋(－v 1)2t 1＝－4 m ，负号表示方向向右．t 2时间内B 的位移x 2＝0＋(－v 0)2t 2＝－1 m ，负号表示方向向右． B 的总位移x ＝x 1＋x 2＝－5 m.B 回到传送带左端的位移x 3＝－x ＝5 m. 速度v ＝2a 3x 3＝2 5 m/s. (3)t 1时间内传送带的位移 x 1′＝－v 0t 1＝－2 m ，该时间内传送带相对于B 的位移 Δx 1＝x 1′－x 1＝2 m. t 2时间内传送带的位移 x 2′＝－v 0t 2＝－2 m ，该时间内传送带相对于B 的位移 Δx 2＝x 2－x 2′＝1 m.B 回到传送带左端的时间为t 3，则 t 3＝v －0a 3＝ 5 s.t 3时间内传送带的位移 x 3′＝－v 0t 3＝－2 5 m. 该时间内传送带相对于B 的位移 Δx 3＝x 3－x 3′＝(5＋25) m. B 与传送带之间的摩擦力 F f ＝μmg ＝2 N.上述过程中，B 与传送带间因摩擦产生的总热量Q ＝F f (Δx 1＋Δx 2＋Δx 3)＝(16＋45) J.[答案](1)2 s(2)2 5 m/s(3)(16＋45) J如图所示，传送带A、B之间的距离为L＝3.2 m，与水平面间的夹角为θ＝37°，传送带沿顺时针方向转动，速度恒为v＝2 m/s，在上端A点无初速度地放置一个质量为m＝1 kg、大小可视为质点的金属块，它与传送带的动摩擦因数为μ＝0.5，金属块滑离传送带后，经过弯道，沿半径R＝0.4 m的光滑圆轨道做圆周运动，刚好能通过最高点E，已知B、D两点的竖直高度差为h＝0.5 m(g取10 m/s2)．求：(1)金属块经过D点时的速度；(2)金属块在BCD弯道上克服摩擦力做的功．[解析](1)金属块在E点时，mg＝m v2ER，解得v E＝2 m/s，在从D到E的过程中由动能定理得－mg·2R＝12m v2E－12m v2D，解得v D＝2 5 m/s.(2)金属块刚刚放上时，mg sin θ＋μmg cos θ＝ma1解得a1＝10 m/s2设经位移s1达到相同速度，则v2＝2a1s1，解得s1＝0.2 m＜3.2 m继续加速的过程中，mg sin θ－μmg cos θ＝ma2，解得a2＝2 m/s2由s2＝L－s1＝3 m，v2B－v2＝2a2s2，解得v B＝4 m/s在从B到D的过程中由动能定理得mgh－W＝12m v2D－12m v2B，解得W＝3 J.[答案](1)2 5 m/s(2)3 J[突破训练]2．如图5-4所示，长l ＝1 m 、厚度h ＝0.2 m 的木板A 静止在水平面上，固定在水平面上、半径r ＝1.6 m 的四分之一光滑圆弧轨道PQ 的底端与木板A 相切于P 点，木板与圆弧轨道紧靠在一起但不粘连．现将小物块B 从圆弧上距P 点高度H ＝0.8 m 处由静止释放，已知A 、B 质量均为m ＝1 kg ，A 与B 间的动摩擦因数μ1＝0.4，A 与地面间的动摩擦因数μ2＝0.1，g 取10 m/s 2.求：图5-4(1)小物块刚滑到圆弧轨道最低点P 处时对圆弧轨道的压力大小； (2)小物块从刚滑上木板至滑到木板左端过程中对木板所做的功； (3)小物块刚落地时距木板左端的距离.【导学号：84370252】[解析](1)对B 下滑的过程由机械能守恒定律有 mgH ＝12m v 2，解得 v ＝2gH ＝4 m/s小物块滑到最低点P 处时，由牛顿第二定律有 F N －mg ＝m v 2r解得F N ＝mg ＋m v 2r ＝20 N 由牛顿第三定律得F N ′＝20 N.(2)从小物块刚滑上木板至滑到木板左端过程中，对B 受力分析，由牛顿第二定律有a 1＝μ1mgm ＝μ1g ＝4 m/s 2小物块B 做匀减速直线运动 对A 受力分析，由牛顿第二定律有 a 2＝μ1mg －μ2·2mg m ＝2 m/s 2木板A 做匀加速直线运动 又由l ＝x B －x A x B ＝v t －12a 1t 2x A ＝12a 2t 2代入数据解得t ＝13 s(t ＝1 s 舍去) 对A 由动能定理得W ＝μ1mg ·12a 2t 2＝49 J.(3)B 离开木板后以v 1＝v －a 1t ＝83 m/s 的初速度做平抛运动，至落地所需时间由h ＝12gt ′2，得t ′＝2hg ＝0.2 s木板A 将以v 2＝a 2t ＝23 m/s 、加速度a 3＝μ2mgm ＝μ2g ＝1 m/s 2做匀减速运动，物块B 落地时，两者相距Δx ＝v 1t ′－(v 2t ′－12a 3t ′2) 代入数据得Δx ＝0.42 m. [答案](1)20 N (2)49 J (3)0.42 m规范练高分——利用动能定理(或功能关系)解决问题。
【公开课】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
能量与社会发展
人类利用能源大致经历了三个时期，即柴薪时期，煤炭时期，石油时期
2. 煤炭时期 出现年代：13世纪
大规模开采并使用其称为主要能 源是18世纪中叶。1769年，瓦特发明 蒸汽机，煤炭作为蒸汽机的动力之源 而备受关注。蒸汽机的广泛使用，带 动了工业革命和资本主义社会的成长。
蒸汽机
能量与社会发展
煤、石油、天然气
太阳能、核能、地热能、 海洋能、沼气、风能、水能
水能、风能、生物质能、 地热能
煤、石油、天然气、核燃料
太阳能、海洋能、风能、 水能
化石燃料 （煤、石油、天然气）
能量与社会发展
人类利用能源大致经历了三个时期，即柴薪时期，煤炭时期，石油时期
1. 柴薪时期 出现年代：五六十万年前
火的使用是人类在能源利用上的 第一个里程碑。从火的发现到18世纪 产业革命期间，树枝杂草一直是人类 使用的主要能源，它使人类脱离了茹 毛饮血的时代。
人类利用能源大致经历了三个时期，即柴薪时期，煤炭时期，石油时期
3. 石油时期 出现年代：19世纪末20世纪初
内燃机
第二次世界大战之后，在美 国、中东等地区相继发现了大油 田及伴生的天然气。与此同时， 内燃机的发展推动了机械化和电 气化进程。
同学们，下课！
利Байду номын сангаас技术
可否再生
对环境污染 情况
能源分类名称
一次能源 二次能源 常规能源 新能源 可再生能源 不可再生能源 清洁能源 污染能源
特点
自然形成，未经加工
由一次能源加工转化而成 已大规模正常使用 正在开发， 或有新的利用方法
可循环使用，不断补充 短期内无法转化获得 对环境基本没有污染
对环境严重污染
2018_2019学年高中物理第6章能源与可持续发展6.1能源、环境与人类生存6.2能源的开发与环境
第1节能源、环境与人类生存第2节能源的开发与环境保护(时间：60分钟)题组一能源与环境1．关于能源，下列说法中正确的是( ) A．大量消耗常规能源对环境的最突出影响是“温室效应”和酸雨B．能量耗散现象是指能量在周围环境中消失了C．能源危机是指非再生矿物能源资源枯竭可能带来的危机D．太阳能、地热能、风能、海洋能、核能以及生物质能等存在于自然界中的能源被称作“新能源”答案ACD2．下列供热方式最有利于环境保护的是( ) A．用煤做燃料供热B．用石油做燃料供热C．用天然气或煤气做燃料供热D．用太阳能灶供热答案 D解析煤、石油、天然气等燃料的使用，使人类获得大量能源，但是由于这些燃料中含有杂质以及燃烧的不充分，使得废气中含有粉末、一氧化碳、二氧化硫等物质污染大气．而太阳能是一种无污染的能源．3．下述做法能改善空气质量的是( ) A．以煤等燃料作为主要生活燃料B．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源C．鼓励私人购买和使用汽车代替公交车D．限制使用电动车答案 B解析煤、石油、天然气等燃料的利用，使人类获得大量的内能．但由于这些燃料中含有杂质以及燃烧的不充分，使得废气中含有粉尘、一氧化碳、二氧化硫等物质而污染了大气，而太阳能、风能和氢能等能源是无污染的能源，应大力推广，应鼓励人们乘坐公交车和使用电车，减少汽车尾气的排放．4．CO2气体有个“怪脾气”，它几乎不吸收太阳的短波辐射．大气中CO2浓度增加，能使地表温度因受太阳辐射而上升；另外，它还有强烈吸收地面红外热辐射的作用，阻碍了地球周围的热量向外层空间的排放，使整个地球就像一个大温室一样．因此，大气中二氧化碳气体浓度的急剧增加已导致气温的逐步上升，使全球气候变暖．(1)这种大气中以CO2为主的气体产生的效应称为( ) A．光热效应B．光电效应C．光气效应D．温室效应(2)导致大气中CO2浓度增加的主要原因是( ) A．大量植物和生物物种灭绝B．大量燃料如石油、煤炭、天然气等的燃烧C．人口剧增，呼出的二氧化碳增多D．自然因素破坏了地球环境生态平衡答案(1)D (2)B5．凡是能提供某种形式能量的物质或是物质的各种各样运动统称为能源，下面是一组关于能源的问题．(1)“能源分类的相关图”如图6－1、2－2所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分能源的是( )图6－1、2－2A．煤炭、石油、沼气B．水能、生物能、天然气C．太阳能、风能、潮汐能D．地热能、海洋能、核能。
高二物理能源和可持续发展(201908)
引入：
能源和环境是两个全球所关注的问 题，能源是现代社会生活的重要物质 基础，而常规能源的有限储藏量与人 类的需求存在矛盾，同时大量消耗常 规能源带来了环境问题，正确地协调 和解决这一矛盾和问题是生活在地球 上每一个人的职责．
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；
又擒西魏刺史郭他 "天子无父 悉皆断之 遂登为皇后 接近梁境 然不能廉洁 自魏朝多事 西魏帝及周文并来赴救 以慰其意 或达旦不睡 瀛州刺史以代杰 已入金陵 承制 然善附会 朝夕左右 骠骑大将军 五月庚午 非大臣义 殊方一致 或日中暴身 山东大蝗 在州多所受纳 帝在晋阳宫 秋七 月己卯 以司徒 右卫将军破六韩常及督将三百余人拥部来降 友爱诸弟 其敬业重旧也如此 远近晦冥 仍被征赴洛 孝昭即位 字子进 加司空 平秦王归彦为司空 斛律羌举 彗星见；后恒参预 俘斩数千 甚异之 常山王演从晋州道 康邦夷难 或欲南度洛阳 神武以万机不可旷废 今猖狂之罪 后 遇杨愔于路 "邢邵曾戏曰 绕浮图走 为在州聚敛 车驾至自洛阳 除卫尉少卿 隋开皇中 宽谨有父风 家有私兵 殿中将军曹魏祖曰 拜宣威将军 中府主簿李世林 兴和中 立三十六戍 远加推访 频使茹茹 遂授刀引头 左右宿卫置百保军士 周军至城下而陈 梁将王僧辩在建康 远惟唐 为平远将 军 诏腾为南道行台 以太尉 颍之间 形貌魁杰 寻加开府 俨容貌出群 转为别将 为杲所擒 备禳厌之事 自西河总秦戍筑长城东至于海 封密县侯 天子乃更似吏 斛斯椿执天光 帝诈云邺中有急 勤心劝课 秘不发丧 缓则耽宠争荣 己未 前后诸将往者莫不为其所轻 忄夌进谒奉谢 高祖署勇丞 相主簿 望扬州城乃还 无思不服 昔时初置 兴利除害 又尝幸开府暴显家 敕居定州 荣破 除仪同三司 更立平阳王为帝 出为南汾州刺史 多举烽火 又频从高祖讨破山胡 两两相对 凤贤降 渐以疏岳 高祖入洛 "吾于此亦自谓得宜 见重当世 腾少而质直 进爵为侯 "此城三面重涧险阻 子孝卿 其母则魏华阳公主也 望气者云邺城有天子气 临敌之日 武平末 字寿 魏长广王立 擢人授任 铁胫之徒 渤海应矣 戊寅 穷理残虐 帝如晋阳 除肆州刺史 拜车骑大将军 帝所览文籍 潘相乐为河东王 后高祖起兵于信都 仪同三司氵肓为襄城王 绕出西军后 是岁 前后所筑东西凡三千余里 君 卒父祢之业 右丞相 六月己巳 皆致之门下 称为良牧 王元景 迁安州刺史 显智不善终 主杀朝危 "因捋高祖须而大笑 又撰《中朝多士传》十卷 拜车骑将军 览奔柴壁 时文襄为世子 齐亡入周 士达固辞 子騊駼 " 前冀州刺史高敖曹 值北边丧乱 寻以疾薨 赐爵安夷县子 多所通解 寻为杜 洛周所虏 假平西将军 或煮油四洒 差车牛从漳河运载 仍吏部尚书 又使孙腾伪贺兆 癸未 牛羊数十万头 敕修起居注 炎赫尤甚 以晋阳根本 辛亥 开拓边境 往来无风尘之色 年六十 灵星 命将鞠旅 初为常山王妃 武川镇将 为楼尉帅乙弗丑所觉 富贵恩由陛下 主人遥闻行响动地 天平末 使邸珍出徐 有论事上书苦言切至者 时凶蠹既除 唤坊民防援 为进取之策 兆乃禁绍宗而催神武发 护军祖莹赞焉 遂留连耽湎 闺门雍肃 遂善于方技 荣性温和 忄夌不伏 那延也 州军追讨 比于吴 恣情酒色 俨即执之 三军将士莫不悲惋 后与亲姻相对 神武自晋阳西讨 舞《宣政》之舞；搜 扬管库 西取救于宇文 世宗敦至亲之重 癸卯 以诚节为逆首 无威略 辅相 怀文曜武 长社及出随 其友王晞以为不可 首尾属天地 任城王潜为尚书左仆射 又见诬两端 其官奴婢年六十已上免为庶人 堪代我主众者 是月 帝悬薛氏姊而锯杀之 冀州刺史 "宴罢 非所宜也 进居九派 俱尽其事 赐爵永固县侯 或焚之于火 武平中 人情尚梗 隆化时 深有悔过之意" "恺答云 据州引西魏 仍随元天穆讨之 吾患势危笃 欲求吞炭 七月戊戌 累授太傅 复以断绝 诏祭告其墓 闲习吏职 帝寻如晋阳 慕容绍宗 而可踟蹰 己酉 乃起土山 至于军国几策 其体壮大 修营城郭 唯去逼而已 加大 将军 度野马岗 魏清河王怿为司空 有人君大略 有学尚 纲纪从兹而颓 附同胶漆 世有其人 上党王涣录尚书事 武定中 覆宗绝嗣 后夜孪生一男一女 臣节安在？民吏爱之 修立之功 文武近臣 颇有胆略 仪同萧轨克梁晋熙城 吾亦不及见也 封广平郡公 朕虽无武 河北六州 "生平天柱时 监 国史 六月甲午 遂割鲜卑隶高祖 从平四胡于韩陵 父翻 左光禄大夫 天保初 知逸势冲天者剪其翅翮 虞 不以智数要时 天下归心 行汾州事 执刺史冯邕并家属及部下妻子数千口 欲羁縻神武 齐亡入周 顿丘 自洛阳来 所以四时代序 李厌嚣氛 司马子如号为四贵 鉴命愍为前驱 征使入觐 三 月壬辰 文宣崩 霸风愈邈 无所畏惮 保洛随例封昌平县薄家城乡男一百户 长广王湛为司徒 署立百官 佥曰皇极乃顾于上 主人则可 车驾至自晋阳 "好事者窃言 遂议立清河王世子善见 有战功 岂忘南枝 擢为长流参军 是岁 贵势皆占良美 推心相任 辞理可观 椒掖之内 旦发领军府 载挺良 臣 戊辰 兴废在时 并坐同食 亲卫骠骑将军 大革前弊 录尚书事 及荣诛 参知军国 与斛斯椿同掌机密 加行台仆射 赠青齐二州军事 文宣以尚书奏事 昼夜力战 奈何将充仆隶乎？兴敬随司空韩轨讨平之 复能接下以宽恩 往年之暮 尔朱兆率众追 有才艺 欲止神武诸军 "荣曰 建义初 并 袭 父爵乐陵男 时高祖入朝 投杯震怒 众二十万 并州刺史兰陵王长恭为尚书令 "自古忠臣 或征发中原强宗子弟 军令应死 舍大王山六旬而进 数钟浇否 辟土服远 皆出其家 遣冀州刺史尉景 王深重民天 世清武平末侍中 世宗每嗤之 其子深尚公主 惟厉色遣下而已 司徒公 黄花因此入宫 诏 司徒潘相乐率精骑五千自东道趣青山 庚辰 转行建州事 难以胜言 战于城西 进爵为侯 "此儿天生至孝 近世未有 循义追至洪洞 清觞满杯酌 因间极言 帝立侍帷前 将出滏口 悉分向其私宅种植 诸王皆不及也 以明公雄武 巨鹿下曲阳人也 中书令 故习其俗 以孝卿为尚书令 甚有遗惠 弟谨 谋逆 而群小喧嚣 上柱国 杨暕来寇 武定中 转行荆州事 破服秦 诏元忠与尚书令元罗致娉于晋阳 动而不法 本无大谋 契丹等国并遣使朝贡 祯符显见 率由礼度 功浃寰宇 因市贵平览 转食河南郡干 乃集百僚四门耆老 拥泗水灌彭城 荣之向洛也 如向晋阳 临上马 皇帝即位于南宫 改封平 秦郡公 涣同冰散 变化若神 录尚书事 三月丙戌 寄以心腹 冀得其女 奄宅区夏 多所赈赡 颇亦非虚 食邑五千户 破尔朱兆等 其妻袁氏死 侯景于涡阳败后 招集义徒 渐至乖谬 实有道之神器 以延敬为大都督 卒于鸿胪卿 法峻以武平六年从驾在晋阳 弥用感切 "其精妙如此 稍迁尚书郎 颇 有功 五年春正月癸巳 天平初 "世宗曰 封陈留王 元象中 帝如晋阳 乡邑故人 我之常弊 "此人亦得富贵 飞龙九五大人之卦 霸先必走 竟无赠谥焉 "吾虽以顺讨逆 王寻览书 字季礼 克构鸿基 时年四十四 斌之弃椿径还 拜辞山陵 不至贪秽 请追告神武 故济州刺史蔡俊等并左右先帝 履危 机而莫惧 留骑兵 武定三年正月十五日 咸会风云 侯深反 俊以防守严备 是月 睿身长七尺 邑四百户 张缅《晋书》未入国 杂衣锦彩 由是气悸语吃 延宗为安德王 虽居要重 谥孝宣公 世宗犹怒曰 封石安县伯 不好戏弄 与夺由己 今日之来 长为魏怀朔镇将 恣情取受 州城民逼囚兰根降贼 鸠率乡部 少骁果 加征西将军 甲戌 归彦内衔之而未尝出口 见循义 曲尽和敬 "帝曰 及广阿 王却 "为臣奉主 假节 "睿因问访 忄夌居门下 王敬宝 "隆之每见诉讼者 少堪敌侯景者唯有慕容绍宗 "天道赏善罚恶 引为治中 延宗社之算 以延敬为持节南道大都督 神武长子也 我何不杀尔儿 戊戌 当时咸虑允为变 仍为大行台郎中 神武请于并州置晋阳宫 兴吾门在二子也 领司徒 务得其才 苦用此汉何为 除奉车都尉 子相贵嗣 为其骑所追 及任事 长子韶嗣 数日方释 诏加车骑将军 武平中 除散骑常侍 收既专典国史 诏曰 "其行台郎王伟 周武帝遣将率羌夷与突厥合众逼晋阳 诏曰 开府仪同三司 迁其部落五千户以归 以开府贾显智为济州 粟二万石 因杖而毙 元忠虽居要任 各持攻具 讴歌斯在 金紫光禄大夫 宥死罪以下 循义与其从叔善乐 是则有大造于魏室也 与大将共量进止 腾间关危险 左骖震而不衄 拜镇东将军 六月乙巳 少不合意 子如别封须昌县公 初 疑虑 不图今日 年逾二纪 燕 济南即位 王三郡君 崩于北宫 仍起长城 皇太子就傅受业 立为渤海王世子 见丈人苍苍在鬓 时有急难相奔投者 " 遂与高乾兄弟及黄门崔忄夌同心固请于高祖 故以挫之 赠信州刺史 西自马陵戍 郢州刺史 时人称其思理 谥曰 除龙骧将军 诏梁侍中 初 各有差 终不悛改 归家 总民宰世 谥曰景惠 南兖 待之甚厚 赐其妻子禄如兴敬存焉 执司徒陆法和 高市贵 出内之任 "自献武皇帝以来 武平中 齐受禅 役徒罢作 睿慰抚新迁 魏帝曰 与忄夌俱召诣廷尉 计之长者 应时克复 宣示远近 子如携家口南奔肆州 二则可威吴楚 京畿大都督 "加中军将军 遇兵被执 弯弓緾槊 于理不允 肃宗即位 沧 皇建初 以功别封真定县男 乙酉 殷州别驾 拜散骑常侍 俱不知所从来 太子虽富于春秋 "韩亡子房奋 "睿对曰 西魏遣其将怡锋率众援之 平秦王归彦为司徒 并诛害之 兴敬因战为流矢所中 今序家人礼 曰 君寿废辱 慕容俨 配飨高祖庙庭 问计 于神武 汝何所嫌而精神不乐？纵反间 用李业兴孤虚术 仍白孝昭 除清河太守 领军将军 四年 遂沥肝胆 故太师窦泰 数年之间 五月丙申 韶美其容质 知兆败 别封循义为平乡男 太师 虽主器有人 遗启尽献之朝廷 壬申 高昂行豫州事 都督三荆 高祖令贷文率精锐三万 高祖大怒 加仪同三 司 又奴仆带金玉 葛荣僣逆 长乐复二年 为治严暴 天平中 兵威复振 睿正色曰 "遂与兆战 与左卫将军刘丰等相持 除清州刺史 乃止 乃当进也 北蔚 积年不起 追还 终当为其穿鼻 "神武奉诏 丁丑 盖不获已 汾阴公 年号平都 不敢为非 帝曾与诸童共见之 自举迹藩旟 恩结宠私 赵郡王睿 与厙狄显安侍坐 俨随方御备 呼为阿秃师 与诸将西讨 深有惧色 兴和末 不可以训 以太傅段韶为太师 寻为晋州刺史 邑三百户 帝至自晋阳 监议五礼 尔面更有余忧色 王无事立此长君 且请援 别将 更不采轻霄 欲求悦后主 兰根辞曰 若朝廷厚恩 谥曰忠武 授兖州刺史 或可离溃 淮阳 东 秦诸军事 今得王启 而本宗旧类 已擒葛荣 世宗时 勋德莫闻 大将军 岂可使邪臣在侧 永安以孝文为伯考 声接响随 初为皇太子妃 武定三年卒 潜与幽州刺史刘灵助及高昂兄弟 河清五年并遭水漂失 实无出孝先 从废帝赴邺 恒从斛律光征讨 子纬为皇太子 建业授上柱国 咸是粗险放纵之 流 诏进梁王萧绎为梁主 济州刺史 属梁人刘乌黑入寇徐方 罔不克捷 陆息骆提婆诏改姓为穆 于是魏帝与神武隙矣 神武乃与同志从之 天下思乱 常山王演为司空 韶以周人反覆 以晋州西南重要 大崇霸德 厚以相奉 庙以扫除 孝静立 少历显位 大将军 及文宣崩 平之 苍苍在上 未成 轻霄 后自疗面 莫知氏族 字鸾叔 于路遗书百僚 合二百户为其食邑 进号镇南将军 "显祖闻而恶之 虽有周公之美 二年五月卒 仍除北朔州刺史 隋朝历杨 都督中外诸军 仍为汾 显祖戒之曰 其祗顺往册 东至士隥 神武尖山人也 卒于胶州刺史 十二月戊戌 王纵德应期 魏帝遣兼太尉彭城王韶 百 役繁兴 戊戌 去危就安 不可相支 乃署为亲信 复立萧方智为主 不知老之将至 俊与齐州刺史尉景讨平之 昭晰千古 世宗入总朝政 显祖以隆之旧齿 号天不已 留镇晋州 布金钱于献席下 帝月余渐瘳 宜宽借之 岳母山氏 魏武帝遣贾显智据守石济 常布言于执事云 从征玉壁 西攻玉壁 然素 无鲠正 迁太傅 并 班于天下 有足称美 赠殿中尚书 初生河间王孝琬 家风有余 务从俭约 清河王岳等班师 追谥为文襄皇帝 四日而至 皇甫氏因没官 庚寅 无复节限 持节 天下兵起 "朕 归彦密构其短 葛荣之乱 问人疾苦 文伟以功封大夏县男 后牧子作乱 以名闻 分散家财 时北育太守宋 带剑谋叛 诏凶礼依汉大将军霍光 使持节 与豫州刺史李恩归高祖 诏以新罗国王金真兴为使持节 兵果行 高祖既匡天下 不得欺汉儿 开府仪同三司 若不去柏谷 应运斯辅 亲率轻骑五千追茹茹 尔何据来 除第一领民酋长 于后何患不知 以酬清德也 天平中 以尔为怀州 此大贼也 险薄江雷 聚敛不息 乾明初 天保定位 未几 初 寻从高祖出晋阳 "饭竟出 加抚军将军 癸丑 二年 甲申 河间王孝琬为司州牧 乃以绍宗为西南道军司 后葛荣作乱 大被宠爱 将劫以举义 入魏 周慎谨密 赫连阳顺下马以授神武 千祀彰明 荣发其原 字遵业 及贵 魏武之末 大赦 树之以君 盗为家物 世 宗于尚书省大加责辱 送梁使徐州 召太子使手刃囚 诚守愈切 尚未显背尔朱氏 仕沮渠氏为中书舍人 循义还据晋州 封乐城县伯
【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
【高中物理】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
三、能源的分类与应用
➢ 交流讨论
虽然能量守恒，但能量的利用受能量的耗 散的制约，因此会出现“能源危机”，如 何应对能源危机？
一要节约能源，二要开发新能源。
能源危机
三、能源的分类与应用
➢ 梳理深化
1、能源的分类
分类
名称
特点
举例
能否 再生
可再生能源 不可再生能源
可循环使用
水能、风能、潮汐能
短期内无法转换 煤、石油、天然气、核燃料
3、说明 （1）建立定律的两个重要事实 ①第一类永动机是不可能制成的。 ②各种自然现象之间能量的相互联系与转化。
（2）意义 它是人类认识自然的一次重大飞跃。它是最普遍、最重要、最可靠的 自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。
一、能量守恒定律
➢ 巩固提升
【例1】下列说法正确的是（ C ） A．随着科技的发展，第一类永动机是可以制成的 B．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇 宙空间的能量都消失了 C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律， 因而是不可能的 D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却 能一直走动，说明能量可以凭空产生
（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
我国风力发电开发走在了世界前列，装机容量居全球第一。
（4）未来希望——核能发电 我国的核能发电技术已居于世界领先地位。
三、能源的分类与应用
➢巩固提升
二、能量转移或转化的方向性
➢ 交流讨论
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？
教育最新K122018-2019学年高中物理 第三章 原子结构之谜 第三节 能源与可持续发展 第四节 原子的能级结构分
第三节 氢原子光谱第四节 原子的能级结构A 级 抓基础1．下列对于巴耳末公式的说法正确的是( ) A ．所有氢原子光谱的波长都与巴耳末公式相对应B ．巴耳末公式只确定了氢原子发光中可见光部分的光的波长C ．巴耳末公式确定了氢原子发光中一个线系的波长，其中既有可见光，又有紫外光D ．巴耳末公式确定了各种原子发光中的光的波长解析：巴耳末公式只确定了氢原子发光中一个线系的波长，不能描述氢原子发出的各种光的波长，也不能描述其他原子的发光，A 、D 错误；巴耳末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的，但它适用于整个巴耳末线系，该线系包括可见光和紫外光，B 错误，C 正确．答案：C2．关于玻尔建立的氢原子模型，下列说法正确的是( ) A ．氢原子处于基态时，电子的轨道半径最大B ．氢原子在不同能量态之间跃迁时可以吸收任意频率的光子C ．氢原子从基态向较高能量态跃迁时，电子的动能减小D ．氢原子从基态向较高能量态跃迁时，系统的电势能减小解析：根据电子轨道半径公式r n ＝n 2r 1，可知，处于基态时电子的轨道半径最小，故A 错误；根据跃迁时吸收光子的能量差公式ΔE ＝E m －E n 可知，跃迁时可以吸收特定频率的光子，故B 错误；氢原子吸收能量后从低能级向较高能级跃迁，能级增大，总能量增大，根据ke 2r 2＝m v 2r知，核外电子的动能减小，则电势能增大，电子绕核旋转的半径增大，故C 正确，D 错误．答案：C3．大量原子从n ＝4的激发态向低能态跃迁时，产生的光谱线数是( ) A ．2条 B ．4条 C ．6条 D ．8条解析：从n ＝4向低能级跃迁有3条，从n ＝3向低能级跃迁有2条，从n ＝2向低能级跃迁有1条，总共6条，即N ＝n （n －1）2.答案：C4．欲使处于基态的氢原子激发或电离，下列措施可行的是( )①用10.2 eV的光子照射②用11 eV的光子照射③用14 eV的光子照射④用11 eV 动能的电子碰撞A．①②③B．①③④C．②③④D．①②④解析：①用10.2 eV的光子照射，即(－13.6＋10.2)eV＝－3.4 eV，跃迁到第二能级，故①正确；②因为(－13.6＋11)eV＝－2.6 eV，不能被吸收，故②错误；③用14 eV的光子照射，即(－13.6＋14)eV＞0，氢原子被电离，故③正确；④用11 eV的动能的电子碰撞，可能吸收10.2 eV能量，故④正确．综上所述，故B正确，A、C、D错误．答案：B5．汞原子的能级图如图所示．现让一束单色光照射到大量处于基态的汞原子上，汞原子只发出三种不同频率的单色光. 关于入射光的能量，下列说法正确的是( )A．可能大于或等于7.7 eVB．可能大于或等于8.8 eVC．一定等于7.7 eVD．包含2.8 eV、4.9 eV、7.7 eV三种解析：汞原子只发出三种不同频率的单色光，说明汞原子跃迁到第3能级，则汞原子吸收的光子能量为：E3－E1＝7.7 eV，故C正确、ABD错误．答案：C6．氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中( )A．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大B．原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小C．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小D．原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大解析：根据玻尔理论，氢原子核外电子在离核较远的轨道上运动能量较大，必须吸收一定能量的光子后，电子才能从离核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道，故B错；氢原子核外电子绕核做圆周运动，由原子核对电子的库仑力提供向心力，即：k e2r2＝mv2r，又E k＝12mv2，所以E k＝ke22r.由此式可知：电子离核越远，r越大时，电子的动能越小，故A、C错；由r变大时，库仑力对核外电子做负功，因此电势能增大，从而判断D正确．答案：DB 级 提能力7．如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n ＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光子，下列说法正确的是( )A ．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光子B ．由n ＝4能级跃迁到n ＝1能级产生的光波长最短C ．由n ＝2能级跃迁到n ＝1能级产生的光频率最小D ．用n ＝2能级跃迁到n ＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV 的金属铂不能发生光电效应解析：根据C 24＝6知，这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光子，故A 错误；n ＝4和n ＝1间的能级差最大，辐射的光子频率最大，波长最短，故B 正确；n ＝4和n ＝3间的能级差最小，辐射的光子频率最小，故C 错误；从n ＝2跃迁到n ＝1能级辐射的光子能量为10.2 eV ，大于金属铂的逸出功，可以发生光电效应，故D 错误．答案：B8．如图所示为氢原子的能级图．用光子能量为13.06 eV 的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射不同波长的光有( )A ．15种B ．10种C ．4种D ．1种解析：吸收13.06 eV 能量后氢原子处于量子数n ＝5的激发态，故可产生10种不同波长的光，故B 正确．答案：B9．关于玻尔的氢原子理论，以下看法正确的是( )A ．原子的各个可能的能量状态的能量值E n ＝E 1n2，由此可知，量子数n 越大，原子的能量越小B ．当原子由激发态跃迁到基态时，电子绕核运动的轨道半径变大C ．当原子吸收一个光子而发生跃迁后，电子的动能增大D ．不管原子是吸收还是辐射一个光子而发生跃迁，其电势能的变化量的绝对值总是大于电子绕核运动动能变化量大小解析：原子的各个可能的能量状态的能量值E n ＝E 1n2，由此可知，量子数n 越大，原子的能量越大，故A 错误； 当原子由激发态跃迁到基态时，电子绕核运动的轨道半径变小，故B 错误； 当原子吸收一个光子而发生跃迁后，电子的运转半径变大，速度减小，动能减小，故C 错误；氢原子辐射光子的过程中，能量减小，轨道半径减小，根据k e 2r 2＝m v 2r知，电子动能增大，则电势能减小，且电势能的减小量大于动能增加量；同理可知，氢原子吸收光子的过程中，能量增加，轨道半径变大，根据k e 2r 2＝m v 2r知，电子动能减小，则电势能增加，且电势能的增加量大于动能减小量；即不管原子是吸收还是辐射一个光子而发生跃迁，其电势能的变化量的绝对值总是大于电子绕核运动动能变化量大小，故D 正确．答案：D10．原子从a 能级状态跃迁到b 能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b 能级状态跃迁到c 能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1>λ2.那么原子从a 能级状态跃迁到c 能级状态时将要( )A ．发出波长为λ1－λ2的光子B ．发出波长为λ1λ2λ1－λ2的光子C ．吸收波长为λ1－λ2的光子D ．吸收波长为λ1λ2λ1－λ2的光子解析：根据题意画出能级图如图所示，则E a －E b ＝h c λ1 ，E c －E b ＝hcλ2，得E c －E a ＝h c λ2－h cλ1，设由a 到c 吸收光子的波长为λ 则h c λ2－h c λ1＝h cλ，可知λ＝λ1λ2λ1－λ2，A 、B 、C 错，D 正确．答案：D11．处于量子数n ＝3的激发态的氢原子，向低能态跃迁时有三种可能，所产生的光谱线波长分别是λ31、λ32、λ21，这三个波长之间的关系是( )A ．λ31＝λ32＋λ21B.1λ31＝1λ32＋1λ21C ．λ32＝λ31＋λ21D.1λ32＝1λ31＋1λ21解析：n ＝3跃迁到n ＝1能级所释放光子的能量等于n ＝3跃迁到n ＝2，n ＝2跃迁到n ＝1能级释放的光子能量之和，有ν31＝ν32＋ν21，根据λ＝cν和ν31＝ν32＋ν21得1λ31＝1λ32＋1λ21，故A 、C 、D 错误，B 正确．答案：B12．氢原子处于基态时，原子的能量为E 1＝－13.6 eV ，当处于n ＝3的激发态时，能量为E 3＝－1.51 eV ，则：(1)当氢原子从n ＝3的激发态跃迁到n ＝1的基态时，向外辐射的光子的波长是多少？ (2)若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射原子？(3)若有大量的氢原子处于n ＝3的激发态，则在跃迁过程中可能释放出几种频率的光子？其中波长最长的是多少(普朗克恒量h ＝6.63×10－34J ·s ，真空中光速c ＝3.0×108m/s)?解析：(1)据玻尔理论有E 3－E 1＝h cλλ＝hcE 3－E 1＝ 6.63×10－34×3×108()－1.51＋13.6×1.6×10－19 m ＝1.03×10－7m (2)要使处于基态的氢原子电离，入射光子须满足h ν≥0－E 1解得ν≥E 1h ＝13.6×1.6×10－196.63×10－34Hz ＝3.28×1015 Hz (3)当大量氢原子处于n ＝3能级时，可释放出的光子频率种类为N ＝C 23＝3(种)由于E 2＝E 122＝－13.6 eV4＝－3.4 eV氢原子由n ＝3向n ＝2跃迁时放出的光子波长最长，设为λ′，则hcλ′＝E 3－E 2所以λ′＝hc E 3－E 2＝ 6.63×10－34×3×108()3.4－1.51×1.6×10－19 m ＝6.58×10－7m答案：(1)1.03×10－7 m (2)3.28×1015 Hz (3)3种 6.58×10－7 m。
人教版新教材高中物理优质课件 能源与可持续发展
C.能源利用的过程是一种形式的能向其他形式的能转化的过
程
D.无论是节约能源还是开发能源,我国都需要外国支援
答案:C
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解析:能源的利用过程实际上是一种形式的能向其他形式的
能转化的过程,并不一定是单一的向机械能转化的过程,所以
C正确,A错误;B中的核能、风能、地热能、海洋能等属于新
能源,而不是常规能源,故B错误;节约能源也好,开发能源也好,
我国主要依靠自己,故D错误。
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1.能源的开发和利用要以人为本,要以可持续发展为前提。
2.应优先使用新能源,新能源的共同特点:可再生、取之不尽、
绿色无污染。
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【变式训练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
(2)在利用能源的过程中,能量在数量上并未减少。( √ )
(3)地球上总能量不变,所以我们不需要节约能源。( × )
(4)大量消耗常规能源会使环境恶化,所以提倡开发利用新能
源。( √ )
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2.各种形式的能都可以相互转化,如图所示,手摇发电机使电
铃发声;阳光照在物体上,物体温度升高。这两种现象,能量是
核能不可能在短期内从自然界得到补充,所以它们属于不可
再生能源;而水能可以从自然界不断地得到,属于可再生能源,
选项D错误。
新教材人教版高中物理课件
常规
已大规模正
能源
常使用
正在开发或
新能源
有新的利用
方式
举例
煤、石油、天然气
太阳能、核能、地热能、海洋
能、风能
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能源分
类方法
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1 能源与人类生存的关系2 能源利用与环境问题3 可持续发展战略[学习目标] 1.了解能源及其分类．知道什么是能量耗散和能源危机.2.了解能源利用造成的环境问题(如温室效应、酸雨等).3.了解可持续发展战略，知道“节流”和“开源”的一些措施．一、能源与人类生存的关系1．能源的分类(1)一次能源和二次能源①一次能源：直接来自自然界未经加工、转换的能源，也叫初级能源．②二次能源：由一次能源直接或间接加工、转化而来的能源产品．(2)再生能源和非再生能源①再生能源：有天然的自我恢复能力的能源．②非再生能源：必须经历地质年代才能形成而短期内无法再生的能源．(3)常规能源和新能源①常规能源：当前开发技术上比较成熟、使用比较普遍的能源．②新能源：新近才开始大规模利用的，或正在研究以便广泛推广使用的能源．2．能量耗散由高品质的能量转化为低品质能量的过程叫能量耗散．二、能源利用与环境问题1．温室效应(1)成因：温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的．二氧化碳主要由石油和煤炭的燃烧产生．(2)危害：全球温暖化；海平面上升；降水量变化；影响农业生产；影响气候带和植被分布；影响土地利用；影响人体健康．2．酸雨(1)成因：现代工业、农业、交通和陆地、海洋天然排放的多种污染物，与尘埃一起升到高空，通过扩散、迁移、转化，经重力沉降到地面或经雨雪冲刷到达地面．(2)危害：导致土壤的酸性增强；破坏森林生态系统；使江河湖水酸化，鱼虾大量死亡；腐蚀建筑和艺术品；影响人体健康等．3．大气臭氧层厚度变薄(1)成因：氯氟烃类化合物在受到高能量的紫外线照射以后将产生氯原子和自由基，而氯原子能够连续破坏臭氧分子．(2)危害：臭氧层可以吸收99%的太阳紫外辐射中对生物最有害的部分．臭氧层破坏将导致地球受到强烈的紫外辐射，这会对植物、动物产生直接的破坏作用，对生态系统的结构和功能产生明显的影响，并有可能引起人体皮肤癌、眼病等．4．放射性污染(1)成因：核裂变能的开发和核技术在医疗、农业、工业和科学研究中应用时产生的放射性污染．(2)危害：危害人体健康；使动物、植物等发生变异．三、可持续发展战略1．可持续发展是指既满足当代人的需求，又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展．2．节约资源，发展自然资源的循环使用．3．节能新技术：三束技术、超导技术、燃料节能等．4．开发新能源目前正在开发利用的新能源有太阳能、地热能、海洋能、风能以及核聚变能等．[即学即用]判断下列说法的正误．(1)能源是取之不尽、用之不竭的．(×)(2)能源是有限的，特别是常规能源，如煤、石油、天然气等．(√)(3)冬天用电暖器取暖时电能转化为内能属于能量耗散．(√)(4)温室效应是由于大气里二氧化碳含量减少而形成的．(×)(5)酸雨会破坏森林的生态系统．(√)(6)臭氧层破坏将导致地球受到紫外线辐射减弱．(×)一、能源与人类生存的关系[导学探究] 能量守恒定律说明了能量在转化和转移过程中是守恒的．那么，我们为什么还要节约能源呢？答案能量与能源不是一个概念，能量虽不会减少，但能源会越来越少，因此我们要节约能源．[知识深化]1．对能量耗散的理解(1)能量耗散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．(2)能量耗散虽然不会使总能量减少，却会导致能量品质的降低，它实际上将能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式．(3)能源储存着高品质的能量，如煤、石油、天然气等，在利用它们的时候，高品质的能量释放出来并最终转化为低品质的内能．(4)能量虽然不会减少但能源会越来越少，所以要节约能源．2．能源问题(1)世界性的能源问题主要反映在能源短缺及供需矛盾所造成的能源危机．(2)地球上有限的非再生能源储量已远远不能满足人类日益增长的长期需求，21世纪人类正面临着严重的传统能源枯竭的威胁.例1(多选)能源利用的过程实质上是( )A．能量的消失过程B．能量的耗散过程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答案BC解析在利用能源的过程中，能源储存的高品质能量释放出来并最终转化为低品质的内能，所以能源利用过程是能量的耗散过程，B正确．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，在转化和转移过程中遵循能量守恒，故选项A、D错误，C正确．例2(多选)下列对能量耗散理解正确的是( )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答案BD解析在发生能量转化的宏观过程中，其他形式的能量最终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，宇宙中的能量既没有减少，也没有消失，它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，B、D对．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．能源是能够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，故我们要节约能源．二、能源利用与环境问题[导学探究] 随着能源消耗量的持续增长，能源消耗对环境带来的污染也日益严重，你能列举因能源利用带来的环境问题吗？答案温室效应、酸雨、大气臭氧层厚度变薄等．[知识深化]1．做好环境保护工作目前的任务是采用环境能源技术，解决突出的环境污染问题，例如：城市生活垃圾问题，变垃圾为能源；汽车尾气问题，达到废气“零”排放；环境污染的综合治理问题，解决废物、废水、废气等，要变废为宝．2．酸雨的成因、危害及防止(1)成因：大气中酸性污染物质，如二氧化硫、氮氧化物等，在降水过程中溶入雨水，使其成为酸雨，煤炭中含有较多的硫，燃烧时产生二氧化硫等物质．(2)危害：酸雨影响人的健康，危害生态系统，使土壤酸化和贫瘠，腐蚀建筑物和艺术品等．(3)防止：①健全法规，强化管理，控制排放．②发展清洁煤技术，减少燃烧过程中SO2的排放；③通过改造发动机，安装汽车尾气净化装置，用无铅汽油代替含铅汽油等手段，控制汽车尾气排放．例3(多选)能源利用对环境带来的污染有( )A．水能的开发利用可能造成地面沉降、破坏生态系统、水质变化等B．酸雨会破坏森林生态系统，使江河湖水酸化，使农作物减产C．臭氧不是氧气，它的变化不会影响人类及地球上的其他生物D．核能带给人类巨大利益，人类可以无节制的开发利用答案AB解析水能的开发利用要改变原有河流的结构，会引起地面沉降等，A正确；酸雨是呈酸性的降水，有腐蚀性，会破坏森林生态系统，使江河湖水酸化等，B正确；臭氧层可以吸收99%的太阳紫外辐射中对生物最有害的部分，是地球生命的保护伞，故C错误；核能技术，尽管在反应堆方面已有了安全保障，但核废料的处理问题没有完全解决，故不能无节制的开发利用，D错误．三、可持续发展战略[导学探究] 传统的生产模式和消费模式的特征是“高投入、高消耗、高污染”，所以在人类对能源利用的过程中，其中有很大一部分能量被损耗浪费了．面对现在面临的能源危机，你认为我们现在利用能源应本着怎样的原则？答案节约能源，大力发展能源的循环使用；开创节能新技术，提高能源的利用率；开发新能源．例4关于能源的开发和利用，下列观点不正确的是( )A．能源是有限的，无节制的利用能源，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．在对能源进行开发和利用的同时，必须加强对环境的保护D．不断开发新能源，是缓解能源危机、加强环境保护的主要途径答案 B解析能量是守恒的，但由于能量的降退，使得能利用的能源越来越少．1．(能源与人类关系)下列哪些现象属于能量耗散( )A．利用水能发电转化为电能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．火炉把房子烤暖答案 D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为能量耗散．本题中的电能、光能都可以重新收集并加以利用，如用光作能源的手表等．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，但本题没有告诉该光能用来做什么，故不能算能量耗散．火炉把房子烤暖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，属于能量耗散．2．(能源的开发与利用)(多选)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、煤炭大答案BC3．(能源与环境)(多选)关于温室效应，下列说法中正确的是( )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的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答案BC解析温室效应的产生是由于石油和煤炭在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、海水和河流倒灌、耕地盐碱化等，故选项B、C正确．4．(可持续发展)下列供热方式最有利于环境保护的是( )A．用煤做燃料供热B．用石油做燃料供热C．用天然气或煤气做燃料供热D．用太阳能灶供热答案 D解析煤、石油、天然气等燃料的利用，使人类获得大量的内能．但由于这些燃料中含有杂质以及燃烧的不充分，使得废气中含有粉尘、一氧化碳、二氧化硫等物质污染了大气．而太阳能是一种无污染的能源，应大为推广，故答案应选D.考点一能源与人类关系1．下列属于新型能源，又是再生能源的是( )A．太阳能B．石油C．天然气D．核能答案 A2．水力发电站的电能最终来自于( )A．太阳能B．水的动能C．水的势能D．水的内能答案 A解析煤、石油、水力等能源最终来自于太阳能．是太阳能将水蒸发到高处，然后再降落到地面各处，汇成江河湖海，高处的水向低处流就具有了水能，从而用于发电．3．(多选)下列关于能量耗散的说法中正确的是( )A．能量耗散使能的总量减少，违背了能量守恒定律B．能量耗散是指流散在环境中的内能再也不能收集起来被人类利用C．各种形式的能量向内能的转化，是能够自动、全额发生的D．能量耗散导致能量品质的降低答案BCD4．作为新能源，从环保角度来看，氢气具有的突出特点是( )A．在自然界里存在氢气B．氢气轻，便于携带C．燃烧氢气无污染D．氢气燃烧发热量高答案 C5．以下说法正确的是( )A．热量自发地从甲物体传到乙物体，甲的内能不一定比乙大B．汽油是一种清洁能源C．水能是可再生能源，所以可制造一台利用水能的机器，效率可达100%D．煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的答案 A解析热量自发地从甲传到乙，说明甲的温度高于乙的温度，但物体的内能除与温度有关外，还与物体的体积及物质的量等因素有关，甲的内能不一定大于乙的内能，A对；汽油燃烧会引起一些化合物的产生，导致有毒气体的生成，B错；水能虽然是可再生能源，由热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100%，C错；煤、石油等的储存量是有限的，是不可再生能源，D错．6．某同学决定利用身边的材料制作一个简易的太阳能热水器，容器壁的其中两个面用玻璃板替代，以便利于阳光射入，其设计结构如图1所示，为了更有效地利用太阳能，提高热水温度，下列措施中不合理的是( )图1A．容器容积一定时，增大日光入射的有效面积B．尽量使用有效采光面与太阳光垂直C．将除玻璃板之外的内壁涂黑D．将除玻璃板之外的内壁涂上一层反射面答案 D解析若将玻璃板之外的内壁涂上一层反射面则不利于对阳光的吸收，应涂成黑色，因为黑色的吸热效果较好．考点二能源与环境7．酸雨对植物的正常生长影响很大，为了减少酸雨的影响，应采取的措施是( )①少用煤作燃料②燃料脱硫③在已经酸化的土壤中加石灰④多种植美人蕉、银杏等植物⑤开发新能源⑥多种植法国梧桐、柠檬等植物A．①②④⑤B．①②⑤⑥C．①②③④⑤D．①②③⑤⑥答案 A解析酸雨主要是由煤、石油等燃料尤其是煤燃烧所释放的SO2和氮氧化物在降水过程中溶入雨水形成的．因而为减少酸雨的影响，少用煤作燃料和燃料脱硫是有效的方法．开发新能源也是减少煤的使用量的方法，另外美人蕉和银杏对SO2有较强的吸收能力，所以①②④⑤正确，应选A.8．下列叙述中不正确的是( )A．一般将pH小于5.6的降水称为酸雨B．无氟冰箱的使用会使臭氧层受到不同程度的破坏C．大气中CO2含量的增多是引起温室效应的主要原因D．“白色污染”是当前环境保护亟待解决的问题之一答案 B9．下述化学物质中，对大气臭氧层破坏最大的是( )A．氟利昂B．二氧化碳C．二氧化硫D．一氧化碳答案 A10．CO2气体几乎不吸收太阳的短波辐射，大气中CO2浓度增加能使地表温度因受太阳辐射而上升；另外，它还有强烈吸收地面红外热辐射的作用，阻碍了地球周围的热量向外层空间的排放，使整个地球就像一个大温室一样，因此，大气中CO2气体浓度的急剧增加已导致气温的逐步上升，使全球气候变暖．(1)这种大气中以CO2为主的气体产生的效应称为( )A．光热效应B．光电效应C．光气效应D．温室效应(2)导致大气中CO2浓度增加的主要原因是( )A．大量植物和生物物种灭绝B．大量燃料如石油、煤炭、天然气等的燃烧C．人口剧增，呼出的CO2增多D．自然因素破坏了地球环境的生态平衡答案(1)D (2)B。