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2019-2020年九年級物理下冊 18.1 能源與可持續(xù)發(fā)展復習學案（新版）蘇科版 教學目標 1、了解利用能源的歷史，能按要求對能源進行分類； 2、知道獲取核能的兩種途徑，了解鈾核鏈式反應的大致情況和核電站的工作過程； 3、了解太陽能及其轉化，認識利用太陽能的優(yōu)點； 4、知道能量是可以轉移和轉化的，理解能量的轉化和守恒定律，理解并會計算能量轉化的效率。 教學重難點 1、按要求對能源進行分類，了解核能、太陽能； 2、理解能量的轉化和守恒定律，理解并會計算能量轉化的效率。 教學方法 教師講授 教具 多媒體 一：課前預習 1．一次能源和二次能源：一次能源是指 ，二次能源是指 。 2．獲取核能的兩條途徑是 和 。 3．能量轉化的基本規(guī)律：能量既不會憑空 ，也不會憑空 ，它只會從一種形式 為另一種形式，或者從一個物體 到另一個物體，而在 和 的過程中，其 保持不變。這就是 定律。 二：新授： 任務一 能源利用與社會發(fā)展 1．人類進化發(fā)展的過程也是人類開發(fā)、利用 的歷史。四五十萬年前 揭開人類利用能源的序幕；18世紀 的發(fā)明，引發(fā)了世界性的工業(yè)革命；19世紀 能的大量使用，將人類社會推進到現(xiàn)代文明時代；20世紀初 能的發(fā)現(xiàn)和利用，為人類的明天描繪了燦爛的藍圖。 2．化石能源是指 、 、 等。 3．一次能源和二次能源：一次能源是指 ，二次能源是指 。 煤炭、煤氣、石油、天然氣、柴油、太陽能、水能、核能、地熱能、電能、風能、潮汐能中，屬于一次能源的是 ，屬于二次能源的是 。 4．可再生能源和不可再生能源：太陽能、風能、水能、煤、石油、天然氣、核能中，屬于可再生能源的是 ，屬于不可再生能源的是 。 5．常規(guī)能源和新能源：水能、煤、石油、天然氣、風能、太陽能、核能、地熱能、氫能中，屬于常規(guī)能源的是 ，屬于新能源的是 。 6．清潔能源和非清潔能源：太陽能、水能、風能、煤、石油、天然氣中，屬于清潔能源的是 ，屬于非清潔能源的是 。 任務二 核能 1．獲取核能的兩條途徑是 和 。 2．原子彈、核電站是利用 原理，氫彈是利用 原理。 3．核電站的能量轉化流程：核能→ → → 。 任務三 太陽能 1．太陽內部發(fā)生的反應是 。地球上除 、 和 以外的所有能量幾乎都來自于太陽。 2．利用太陽能的三種方式：⑴ ，例如 ；⑵ ，例如 ； ⑶ ，例如 。 3．太陽能熱水器的優(yōu)點有 等，缺點是 。 任務四 能量轉化的基本規(guī)律 1．能量既不會憑空 ，也不會憑空 ，它只會從一種形式 為另一種形式，或者從一個物體 到另一個物體，而在 和 的過程中，其 保持不變。 這就是 定律。 2．能量的轉移和轉化具有 性，例如 。 五．能源與可持續(xù)發(fā)展 1．能量轉換裝置的效率的計算公式： 2． 是解決能源問題的主要出路。 地球 太陽 太陽能 收集板 合作探究 1．圖中是一種建立在空間的太陽能電站向地球上固定區(qū)域供電的示意圖。在太陽能收集板上鋪設太陽能電池，通過光電轉換把太陽能轉換成電能，再經微波轉換器將電流轉換成微波，并通過天線將電能以微波的形式向地面發(fā)送。地面接收站通過天線把微波能還原成電能。 （1）如果太陽能電池的硅片能提供的電能為12kW/m2，巨大的太陽能收集板的總面積為5106m2，則太陽能電站的發(fā)電能力是多少kW？ （2）利用微波傳輸電能，實現(xiàn)了“無纜輸電”。輸電效率可達80%，若微波輸電采用的頻率是2450MHz。求微波的波長及地面接收站接收到的電能是多少kW？ 2．三峽水電站是世界上最大的水力發(fā)電站，年平均發(fā)電量預計為8.51010kWh，這些電能能將送往華東、華中等九省市，所以人們講“三峽可以照亮半個中國”。據(jù)專家介紹，三峽水電站的年發(fā)電量相當于一個每年消耗51010kg煤的火力發(fā)電站的年發(fā)電量，而且是廉價、清潔、可再生的能源。已知煤的熱值是2.9107J/kg。設火力發(fā)電站在單位時間內產生的電能為E，它在這段時間內所消耗的燃料完全燃燒后所產生的熱量為Q，根據(jù)上述資料，試估算火力發(fā)電站的效率。 三：課堂練習 1．在下列能源中，屬于化石能源的是（ ） A、核能、生物質能、水能 B、電能、汽油、柴油 C、太陽能、地熱能、風能 D、煤、石油、天然氣 2．自行車、電動自行車和汽車所消耗能量的類型分別是 ( ) (1)生物質能 (2)核能 (3)電能 (4)化學能 (5)風能 A、(1)(3)(5) B、(1)(4)(5) C、(1)(2)(3) D、(1)(3)(4) 3．下列說法中錯誤的是( ) A、電能是一種二次能源 B、石油是一種常規(guī)能源 C、風能是一次能源 D、煤氣是一種一次能源 4.為改善駐守在南沙某島礁邊防戰(zhàn)士的工作、生活條件，在島上安裝了太陽能電池板。白天，太陽能電池板給蓄電池充電；晚上，蓄電池為探照燈供電。這樣白天與晚上的能量轉化形式是（ ） A、白天：太陽能→內能→電能 B、白天：太陽能→電能→化學能 C、晚上：化學能→電能→太陽能 D、晚上：化學能→電能→化學能 5.關于能源和能源的利用，下列說法正確的是（ ） A、因為能量是守恒的，所以不存在能源危機 B、太陽能無法被人類直接利用 C、天然氣可以直接從自然界獲取，是一次能源 D、溫室效應使全球氣溫上升，對人類非常有利 6.熱機的效率越高，說明 ( ) A、它做的有用功越多 B、燃料的熱值越大 C、這臺熱機的功率大 D、機器對燃料的利用率高 7.以下能源中，屬于一次能源的是 ，屬于可再生能源的是 ， 屬于非清潔能源的是 ，屬于新能源的是 。 A.太陽能 B.水能 C.風能 D.煤 E.石油 F.天然氣 G.煤氣 H.潮汐能 I.核能 J.氫能 8.一臺汽油機各種熱損失情況大致是：汽缸散熱損失30％，廢氣帶走熱量35％，摩擦等機械損耗占10％，那么它的效率大約是 。 9.一臺電動機的額定電壓為U，正常工作時的電流為I，線圈的電阻為R，工作t秒后，電動機的效率為 。 10.閱讀短文，并回答問題 “孤帆一片日邊來”，唐朝大詩人李白的這句詩似乎是為今天的太陽帆吟誦的。現(xiàn)代科學發(fā)現(xiàn)， 光對被照射物體確實具有力的作用，科學家正力圖用這一原理制造“太陽帆”，用它為太空飛船提 供動力，以實現(xiàn)星際旅行。吹動太陽帆的“風”，不再是吹動普通風帆的氣流，而是太陽光形成的 “光子流”。研究表明，在地球附近，一個正對著太陽的面積為1.O106m2的平整光亮表面，受到 的太陽光的壓力約為9N。由于光的壓強非常小，即使太陽帆的面積非常大，飛船受到它的壓力也是 非常小的。但只要時間足夠長，安裝面積為1.O104m2的太陽帆的飛船，也可能在1個月后速度超過 2倍聲速，1年后可獲得脫離太陽系的速度!在遠離地球的太空，宇宙飛船中電氣設備所需的電能較難 補充，若將薄膜狀的太陽能電池敷設在飛船巨大的太陽帆上，就能為飛船提供足夠的電能。 (1)你認為這種“光子流”的速度應為 km／s； (2)太陽光對這個平面的壓強為 Pa； (3)關于光的壓力對太空中飛船的作用，下列說法中正確的是( ) A、只有飛船質量很小時，光的壓力才能推動它 B、光的壓力可以使飛船加速前進 C、光的壓力最多可使飛船做勻速運動 D、太空中光的壓力可能被空氣阻力所抵消 (4)太陽帆上加裝太陽能電池后，太陽能將轉化成 能和 能。 四：課后練習 1.鏈式反應”發(fā)生在( ) A、核裂變時 B、核聚變時 C、氫彈爆炸時 D、鈾自變放出射線時 2.下列能源中，與太陽能沒有直接或間接關系的是( ) A、水能和風能 B、煤和石油 C、潮汐能 D、干木柴 3.關于核能的下列說法中，不正確的是（ ） A、核電站是利用原子核裂變的鏈式反應產生的能量來發(fā)電的 B、如果對裂變的鏈式反應不加控制，在極短的時間內就會釋放出巨大的能量，發(fā)生猛烈爆炸 C、氫彈是利用輕核聚變制成的武器 D、原子彈是利用輕核聚變和重核裂變而制成的核武器 4.能量轉化是非常普遍的現(xiàn)象，下列關于能量轉化的敘述中正確的是（ ） A、洗衣機甩干衣服時，將內能轉化為機械能 B、內燃機的做功沖程，將機械能轉化為內能 C、爐灶中煤燃燒時，將內能轉化為化學能 D、用電熱水器燒水時，將電能轉化為內能 5.太陽能熱水器受光面積為1.2m2，內裝80kg水，太陽每分鐘輻射到1m2面積上的熱量是7.56104J，如果60％的熱量被水吸收，問： (1)太陽能熱水器內壁為什么涂成黑色? (2)20℃的水曬3h后水溫達到多少攝氏度? (3)煤氣的熱值是4.2107J／kg，若煤氣灶的效率為40 ％，使同樣的水升高相同的溫度，需燃燒多少煤氣? 課后反思