5.2 能源的利用方式 5.3 能量的转化与守恒 5.4 能源与环境 能源的利用方式 一、常规能源 在当前世界能源结构中,人类所利用的能源主要是石油、煤炭、天然气等化石能源.但是化石燃料的使用给人类带来了环境污染和能源短缺的现实压力. 二、新能源的开发和利用 1.水能 (1)水力发电. 水力发电是使水的势能转变为水轮机的机械能,带动与水轮机同轴的发电机发电. (2)水能资源的特点. ①可再生.②无污染. 2.风能 (1)风力发电. 风力发电是把风的动能转变为风车叶片的机械能,发电机在风车叶片转轴带动下旋转发电. (2)风能的特点. ①清洁.②安全.③可再生. 3.太阳能 (1)太阳能利用的三种方式. ①光热转换.②光电转换.③光化学转换. (2)太阳能的特点. ①取之不尽、用之不竭.②对环境无污染. 4.核能 (1)核能(或称原子能)是一种储存在原子核内部的能量,原子核发生核反应时,会释放巨大的能量. (2)核反应的两种方式. ①核裂变.②核聚变. (3)核能的特点. ①清洁.②高效. 【典例突破】 [典例1] 下列能源中,属于新能源的是( ) A.煤 B.石油 C.核能 [典例2] 很多居民都在楼顶安装了太阳能热水器,太阳能热水器是将太阳能转化为( ) A.电能 B.化学能 C.机械能 D.内能 能量的转化与守恒 一、各种各样的能量 能量形式 含义 示例 机械能 机械能是与物体的运动或位置高度、形变相关的能量,可以表现为动能,也可以表现为势能 行驶的汽车、被拉开的弓、声音等 内能 物质中分子的动能和势能总和 自然界的一切物质 电能 电能是与电有关的能量 工作中的发电机、电池等 电磁能 电磁场所具有的能量 无线电波、可见光、紫外线、红外线等 核能 通过核反应(裂变或聚变)由原子核释放的能量 原子弹、氢弹等 化学能 发生化学变化时释放出来的能量 石油、煤、天然气等 二、能量的转化和转移 1.太阳能是地球上最主要的能量源泉,一切生物都离不开太阳的光和热.我们日常消耗的能量大部分是由太阳能辐射到地球后转化而来的. 2.能量的存在形式多种多样,而且不同形式的能量可以相互转化. 3.能量在被利用的过程中,可利用的效率不断下降. 三、能量守恒 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;在转化和转移过程中其总量不变.这就是能量守恒定律. 四、能量转化(转移)的方向性 在自然界的一切自发过程中,能量的转化(转移)都是有方向性的,但都不违反能量守恒定律. 1.机械能与内能转化的方向性 机械能可以全部转化为内能,但内能不可能自发地、并不引起任何变化地全部转化为机械能.机械能转化为内能不需要专门的装置,而内能要转化为机械能必须通过热机才能实现. 2.热传导的方向性(内能转移的方向性) 在热传导过程中,热量可以自发地从高温物体向低温物体转移,但不能自发地从低温物体向高温物体转移.自然界中内能的转移也具有方向性. 【典例突破】 [典例3] 某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板,在光照时发电,给电动机供电以调节百叶窗的开合.该过程中发生的能量转化是( ) A.电能→机械能→光能 B.光能→机械能→电能 C.光能→电能→机械能 D.机械能→电能→光能 [典例4] 关于能量转化与守恒的理解,下列说法中正确的是( ) A.能量是守恒的,不可能消失,所以不会发生能源危机 B.能量既会凭空产生,也会凭空消失 C.能量可以从一种形式转化为另一种形式 D.能量在转化的过程中,能量在数量上会减少 [典例5] (多选)关于能量转化或转移的方向性,下列说法正确的是( ) A.热量能自发地由高温物体传给低温物体 B.静止在地面上的物体,靠自行降低温度就可以运动起来 C.在一定条件下,热量也可以从低温物体传给高温物体 D.热量不可能自发从低温物体传给高温物体 [典例6] (2024年第一次广东合格性考试)太阳能将成为21世纪人类的主要能 ... ...
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