高二物理必修三12.4《能源与可持续发展》导学案 学习目标：1.掌握能量守恒定律的内容，理解能量守恒定律的适用范围. 2.了解什么是能源耗散和品质降低，认识能量转移或转化的方向性. 3.认识当前环境问题，增强环境保护和可持续发展的意识． 学习过程： 机械能守恒是解决动力学问题中的常用方法，条件是不计阻力，但是在考虑阻力时，我们仍然可以利用△E=Q进行计算，即能量是守恒的。 一、能量守恒定律 能量既不会凭空 ，也不会凭空 ，它只能从一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量 ． 例1：行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流．上述不同现象所包含的相同物理过程是( ) A．物体机械能守恒 B．物体的动能转化为其他形式的能量 C．物体的势能转化为其他形式的能量 D．物体的机械能转化为其他形式的能量 内能、机械能等可以转化为电能，电能可以转化为光能、内能、机械能……既然能量是守恒的，不会凭空消失，为什么还要节约能源呢？ 把刚刚煮熟的热鸡蛋拿出来放在冷水中，鸡蛋的温度 ，水的温度 ，最终鸡蛋和水的温度会 ，这一过程是自发的；达到温度相同后，鸡蛋和水都不能自发地变回到原来的温度，这一例子说明，与热现象有关的宏观自然过程是 ，虽然能量守恒，能量转化的过程中有些可以自然发生，有些则不能。 二、能量转移或转化的方向性 一切与热现象有关的宏观自然过程都是 的．热量能自发地从高温物体转移到低温物体，说明了热传递的 ． 能量的耗散：其他形式的能转化为内能后不能再重复利用，这种现象叫作能量的 ．能量的耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有 ． 例2：热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把散失的能量重新收集、加以利用。下列关于能量耗散的说法中正确的是（ ） A．能量耗散说明能量不守恒 B．由于能量的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机 C．能量耗散过程中能量不守恒 D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中涉及热运动的宏观过程具有方向性 正是由于能量的耗散现象，人类面临着能源危机，要解决这个问题，我们首先要对能源有正确的认识。 三、能源的分类与应用 能源的分类一： （1）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_____能源．化石能源无法在短时间内再生，所以这类能源叫作不可再生能源。 （2）可再生能源：水能、风能、潮汐能等能源，归根结底来源于 能。这些能源在自然界可以再生，叫作可再生能源。 能源的分类二： 能源可分为一次能源和二次能源。直接取之于自然界，未经人类加工转换的能源称为一次能源，如煤、石油、天然气、水能、风能、太阳能、生物能、海洋能等。从一次能源直接或间接转化而来的能源称为二次能源，如电能、氢能、焦炭等 例3：关于能源的开发和应用，下列说法中不正确的是（ ） A．能源应用的过程就是内能完全转化为机械能的过程 B．化石能源的能量归根结底来自于太阳能 C．在广大的农村推广沼气前景广阔、意义重大，既变废为宝，减少污染，又大量节约能源 D．随着科学技术的发展，煤炭资源将逐步被其他清洁能源所取代 四、能源与社会发展 1.人类对能源的利用大致经历了 、 和 三个时期。 2.可持续发展的核心是追求 与 、 的平衡，既满足当代人的需求，又不损害子孙后代的需要。 例4：风能是清洁能源，是未来能源的重要发展方向，全球可利用的风能为2×107 MW（1 MW＝106 W），比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍，我国风能资源总储量约1.6×105 MW ... ...
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