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能源,九年级物理,教科版

发布时间:2014-01-12 15:54:00  

能量守恒定律

太阳能热水器

太阳能转化为内能

摩擦生热

机械能转化为内能

用 电 暖 气 取 暖

电能转化为内能

电风扇转动 电能转化为机械能

水果电池

化学能转化为电能

喇 叭 发 声

电能转化为声能(机械能)

灯 泡 发 光
电能转化为光能和内能

机械能转化为电能

电动机转动

电能转化为机械能

电池充电

电能转化为化学能

植物进行光合作用

太阳能转化为化学能

太阳能板发电

太阳能转化为电能

行驶的内燃机车

内能转化为机械能

敲鼓发声

机械能转化为声能

风车发电

机械能转化为电能

天然气燃烧

化学能转化为内能

蜡烛照明

化学能转化为光能

电池充电 化学电池放电

结论:
在一定条件下,各种形式的能量都可 以相互转化。

1、小球的高度逐渐降低说明了什么? 答:说明了小球的机械能逐渐减少。 2、是否丢失了能量? 答:没有丢失。 3、减少的机械能到哪里去了?

答:小球跟空气和地面摩擦,一部分的机械 能转化为内能。

科学工作者经过长时间的探索,
发现自然界的各种现象不是孤立的, 而是互相联系的,直到19世纪,才确 立了这个自然界最普遍的定律——能 量守恒定律。

能量守恒定律

能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生, 它只会从一种形式转化为其他形式,或者 从一个物体转移到另一个物体,而在转化 和转移的过程中,能量的总量保持不变。 方法点拨:
根据能量守恒定律,在分析自然现象时,如 果发现某种形式的能量减少,一定能找到另一种形式 的能量增加;反之,当某种形式的能量增大时,也一 定可以找到另一种形式的能量减少。

机械能可以全部转化为内 能,而内能不可全部转化 为机械能而不引起其他变 化

热机的效率不可能1000/0
例如:一辆行驶的小轿车,燃料燃烧产生的内能有 370/0通过发动机散热系统排除,370/0直接由排气管 排出,有260/0变为发动机输出的机械能

按照能量守恒定律能得到关系: 输出能量 = 输出有效能量 +输出无效能量 为了描述这些过程,人们定义了 能量转化效率η= 输出有效能量 / 输入能量 任何情况下,能量转化效率η<1

很长时间以来,不少 人想发明一种永动机,不 消耗能量就可以永远地运 动下去,并联系不断的做 功。

思考:永动机可以制成吗? 据能量守恒定律可知,不会实现!

核能

1945年8月6日名为“小男孩”的原子弹。 这个“小男孩”的巨大毁灭力,令日本广岛 核爆中心方圆2公里内所有建筑物全部被夷 为平地。

在爆炸中心1.6公里半径内,钢架 软瘫,混凝土化为尘粉,砂子熔 结为玻璃体,树木变成焦炭,人 体化为灰烬。爆炸三

分钟后,西 区落下粘腻乌黑的辐射雨,带来 致命的核尘。

我国第一颗原子弹 爆炸时的情景

我国第一颗氢弹爆 炸时的情景

1964 年 10 月 16 日 15 时,我国第一颗原 子弹爆炸成功。你 知道原子弹为什么 会突然放出那么大 的能量的呢?随后, 1967 年 6 月 17 日上午 8 时 20 分,我国西部 地区新疆罗布泊上 空,我国第一颗氢 弹爆炸试验获得完 全的成功,氢弹和 原子弹的原理相同 吗?

放射性

放射性
1、自然放射现象:贝克勒尔,铀原子能自发 辐射。物质这种发射射线的性质叫做放射性。 2、居里夫人,发现钍、镭、钋具有放射性 3、具有放射性的元素称为放射性元素。(元 素周期表中大于83的所有天然元素都具有 放射性,小于83的一些元素也有放射性)

放射性元素释放出来的物质称为射线。

β射线:高速电子流
放射性物质

γ射线:电磁波 α射线 :氦原子核

射线进过电场会分成三束

大剂量放射线对人 畜会造成很大的伤害; 但是,如果用较小的 剂量,并谨慎地加以 控制,射线也可以为 人类做许多事。

α射线:带两个单位正电荷(氦核) β射线:带一个单位负电荷(电子) γ射线:电磁波

放射性物质的标志

放射源的包装
放射源一般都装在特殊设计的专用容器 内,以防止对人体造成伤害。 放射源包装容器种类很多,大多为球形 和圆柱形,一般用铅、铸铁、钢、塑料、 石蜡等材料制成。

放射源警示标志

核能及其利用

中子 (不带电) 核外电子 (负)

原子核 (正)

质子 (正)

一、核能:在原子核发生变化时放出的能量. 二、获得核能的两条途径是: (1)重核的裂变 对链式反应不加控制——原子弹 控制链式反应速度——核反应堆 (2)轻核的聚变 应用——氢弹、太阳

裂变

科学家们发现用中 子轰击铀235时, 铀核会分裂成大小 差不多的两部分, 这种现象叫做裂变

1kg 铀中的铀核如果全部发生裂变, 释放出的能量大约相当于 2500t 的标 准煤完全燃烧所放出能量.

链式反应

用中子轰击铀核,铀核发生裂变,放出能量. 铀核 分裂的同时放出2~3个中子,又可以轰击其它铀 核,使它们也发生裂变.于是裂变反应便会链锁 式地自行持续下去.这种现象叫做链式反应.
应用1:原子弹就是根据裂变链式反应制成的.

原子弹:
链式反应如果不加控制大量原子核就会在极短 时间里发生裂变,释放出极大的能量,进而产生毁 灭性的破坏力。

核电站:
是利用可控链式反应释放出能量发电。 核电站:
核心设备是核反应堆。

核能

内能

机械能

电能

核反应堆核裂变产生的大量的 核能使水汽化变成水蒸气,水蒸 气带动汽轮

机工作,汽轮机推动 发电机发电,实现了核能向电能 的转化。

秦山核电站

核能的和平利用―核电站

聚变

科学家们发现,某 些质量较小的原子核 结合成质量较大的原 子核时,也能释放出 核能,这种现象叫做 核聚变,简称聚变.

聚变是获得大量核能的另一重要途径

核聚变:轻原子核结合成较重的原子核,同 时释放出能量的过程。
一个中子 (随能量 释放) 氦核

氘核

氚核

例子:氢弹;太阳及恒星

聚变产生的能量比裂变产生的能量大很多。

核聚变

氢弹爆炸产生的蘑菇云

自然界中的热核反应
自然界中,太阳内部的温度高达 1 千 万摄氏度以上,在那里就进行着大规模 的聚变反应 . 太阳辐射出的光和热,正是 由聚变反应释放的核能转化而来的 .可以 说,地球上的人类每天都享用着聚变释 放出的能量.

能源与可持续发展

一次能源是自然界直接提供的能源. ? 由自然界提供的能源转化而来的能 源是二次能源
?

常见的一次能源:煤、石油、天然 气、风能、水能、地热能、核能等
常见的二次能源:电能,蒸气等

不可再生能源:不可能在短期内从自 然界得到补充。

如:石油、煤、核能 可再生能源:可以在自然界里源源不 断地得到补充。
如:水能、风能、太阳能、地热能 此外,还有新能源和常规能源之分 新能源:尚未广泛利用的一次能源。

练一练

(1)(2011湖州)2011年3月11日,日本东部近海发生9级地 震,引起福岛核电站部分机组相继爆炸。经专家判断, 爆炸是由于氢气在高温下与氧气反应引起。当前核电 站获得核能的途径是 重核裂变 (选填“轻核聚变”或 “重核裂变”)。 (2)(2011义乌)2011年3月11日,日本地震使福岛第一核电 站发生核泄漏,引起人们的恐慌。这是因为核材料中有 一些放射 性物质,这些物质产生的放射线大量作用于 人畜时会造成很大的伤害。

3、市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子(如图所

示).在阳光的照射下,小电扇快速转动,能给炎热
的夏季带来一丝凉意.该装置的能量转化情况是

( A)
A.太阳能→电能→机械能

B.太阳能→机械能→电能
C.电能→太阳能→机械能

D.机械能→太阳能→电能

1.(2009江苏)自然界中有些能源一旦消耗就很难再生, 因此我们要节约能源.在下列能源中,属于不可再生能 源的是( D) A.风能 B.水能 C.太阳能 D.石油 2.(2009仙桃 、天门 、潜江、江汉油田)大量使用下 列能源能造成空气污染加剧的是( A) A.化石能源 B.太阳能 C.风能 D.核能

3.(2009广西百色)下列各种能源中,属于不可再生能 源的是( B ) A.潮汐能 B.石油 C.风能 D.太阳能 4.(2009广西来宾)

下列能源中均属不可再生能源的是 ( D ) ①风能 ②水能 ③煤 ④石油 ⑤核燃料 A.①③ B.①②⑤ C.①③④ D.③④⑤

5.(10湖北荆州)据报道,荆州市的松滋有望 继通山县之后建设湖北省的第二座核电站,下 列有关说法正确的是( B ) A.核能和石油一样,属于可再生能源 B.核电站是利用核裂变释放的核能来发电的 C.核电站是利用核聚变释放的核能来发电的 D.核电站发电和原子弹爆炸时发生的链式反应 ,都是不加控制的

6.如图所示是太阳能LED照明路灯。它主要由太 阳能电池板、LED灯头等部分构成。LED是一种 发光二极管,通过电流能够发光,可以把电能 直接转化成 光 能。太阳能是 一次 能源(填 “一次”或“二次”)、清洁无污染,它是在 太阳内部,氢原子核发生 聚变 (填“裂变”或 “聚变”),释放出的核能。


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