【高中物理】高中物理人教版选修3-3学案：第十章6能源和可持续发展-.doc

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1、6能源和可持续发展1能量耗散和品质降低(1)能量耗散集中度较高且有序度较高的能量如机械能、电能、化学能等，当它们变为环境的内能后，就成为更加分散且无序度更大的能量，内能作为能量发展的最终形式，没有办法把这些流散的内能重新收集起来加以利用。这样的转化过程叫做能量耗散。(2)品质降低：能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式叫品质降低。能量在利用过程中，总是由高品质的能量最终转化为低品质的内能。说明：能量耗散虽然不会使能的总量减少，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。煤、石油、天然气等能源储存着高品质的能量，在利用它们的时候，高品质的能量释放出来并最终转化为

2、低品质的内能。又如流动的水带动水磨做功，由于磨盘之间的摩擦，磨盘和粮食之间的摩擦和挤压，使磨盘和粮食的温度升高，水流的一部分机械能转变成了内能，这些内能最终流散到周围的环境中，我们没有办法把这些流散的内能重新收集起来加以利用，可见，内能与机械能相比，是一种低品质的能量。能量虽然不会减少但能源会越来越少，所以要节约能源。【例1】 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流散的能量重新收集、重新加以利用。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能量耗散不符合热力学第二定律C能量耗散过程中能量仍守恒D能量耗散是从能量转化的角度反映出自然

3、界中的宏观过程具有的方向性解析：能量耗散过程能量仍守恒，但可利用的能源越来越少，这说明自然界中的宏观过程具有方向性，恰恰说明符合热力学第二定律。答案：CD2能源与人类社会(1)能源的定义：能源是指能够提供可利用能量的物质，它是现代社会生活的重要物质基础。(2)常规能源：指已被广泛应用的能源，如煤、石油、天然气、水能、风能等。(3)能源的供需现状：石油将在几十年内采完，煤也将在二百多年内采完，故需加强新能源的开发和利用，如水能、风能等。(4)能源的分类：不可再生能源：如前面提到的煤、石油、天然气等常规能源；可再生能源：如风能、水能等。(5)新能源的开发：开发的新能源主要有下列几种：太阳能、生物质

4、能、风能、水能等。太阳能：是取之不尽、用之不竭的。同时太阳能是一种清洁能源，不会污染环境。生物质能：生物质能指绿色植物通过光合作用储存在生物体内的太阳能，储存形式是生物分子的化学能。风能：为了增加风力发电的功率，通常把很多风车建在一起，成为“风车田”。我国的新疆、内蒙古等地已经开始大规模利用风力发电。水能：水是可再生的。水电对环境的影响小，发电成本低。谈重点：人类的生活离不开能源如果没有能源，人就得吃生米、生菜、生肉，这对原始人来说，可以，对现代人来说，那不可想象。要把饭菜烧熟，就需要能源。照明需要能源，坐汽车、火车、轮船、飞机也需要能源，炼钢炼铁、开动机器都得有能源。人类能源的总来源是太阳。

5、这就是说，不仅风能、水力能、海浪能、生物能、太阳能等自然能源来自太阳，就是矿物燃料煤、石油、天然气也来自太阳。以上这些属于一次能源，由一次能源生产的电力属于二次能源。由于分类标准不同，同一种能源既可能作为常规能源，又可能属于可再生能源。【例2】 以下说法正确的是()A煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能B汽油是一种清洁能源C水能是可再生能源D煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的解析：煤、石油、天然气等是动植物转化成的，其来源可追溯到太阳能，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；水能是可再生能源，C对；煤、石油等存储量是有限的，是不可再生能源，D错。答案：

6、AC3能源与环境(1)常规能源对环境污染严重。(2)新能源：指目前尚未被人类大规模利用而有待进一步研究、开发和利用的能源，如核能、太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能等。谈重点：环境污染的种类大气污染、水污染、噪声污染，具体有温室效应、酸雨、光化学污染。温室效应：化石燃料燃烧放出的大量二氧化碳，使大气中二氧化碳的含量大量增高，导致“温室效应”，造成地面温度上升、两极的冰雪融化、海平面上升、淹没沿海地区等不良影响。酸雨污染：排放到大气中的大量二氧化硫和氮氧化物等在降水过程中溶入雨水，使其形成酸雨，酸雨进入地表、江河，破坏土壤，影响农作物生长，使生物死亡，破坏生态平衡。同时腐蚀建筑结构、工业装备、动

7、力和通讯设备等，还直接危害人类健康。臭氧层的破坏：臭氧层的存在对吸收紫外线方面起着举足轻重的作用，一旦臭氧层遭到破坏，对生物有害的紫外线会毫无遮拦地照射到地面上，会提高皮肤癌和白内障的发病率，也会影响我们的免疫系统。同时对不同生态系统中生物的生长、发育、繁殖、分布和生物地球化学循环都会造成一系列危害。【例3】 二氧化碳对长波辐射有强烈的吸收作用，行星表面发出的长波辐射到大气以后被二氧化碳截获，最后使大气升温，大气中的二氧化碳像暖房的玻璃一样，只准太阳的热辐射进来，却不让室内的长波热辐射出去，大气中的二氧化碳的这种效应叫温室效应。这是目前科学界对地球气候变暖进行分析的一种观点，根据这种观点，以下

8、说法成立的是()A在地球形成的早期，火山活动频繁，排出大量的二氧化碳，当时地球的气温很高B经过漫长的年代，地壳的岩石和气体二氧化碳发生化学反应，导致二氧化碳减少，地球上出现了生命C由于工业的发展和人类的活动，导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温正在升高D现在地球正在变暖的主要原因是工业用电和生活用电的急剧增加，使电能和其他形式的能转化为内能解析：地球形成的早期，地壳不如现在牢固，地球不如现在稳定，火山活动频繁，符合地质的发展规律。由于火山的喷发，排出大量的二氧化碳，进而导致当时地球的气温很高。地球上的岩石由于多种原因，其中包括岩石中的矿物质成分与水、氧气、二氧化碳发生化学反应，使岩石进

9、一步分化，最后形成土壤，二氧化碳减少，形成了适合生物生存的条件。由于工业的发展和人类的活动，大量地使用常规能源，导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温正在升高。生活用电和工业用电是电能和其他形式的能的转变，会产生热，但它们并不是地球正在变暖的主要原因，因此A、B、C项是正确的。答案：ABC点评：明确二氧化碳对长波辐射有强烈的吸收作用，使星球表面发出的长波辐射到大气层后被二氧化碳吸收产生温室效应，最后使大气温度升高这一特性是解题的关键。4能量守恒定律解题思路与方法能量守恒定律是自然界普遍适用的规律，不同形式的能量可以相互转化，这需要做功来实现，而能的转移是通过某种形式的能传递来完成。无论是

10、能的转移还是转化，其能的总量保持不变。运用能量守恒定律解题关键是弄明白哪些能量参与转化和转移，在其过程中遵循怎样的规律转化和转移，然后根据能量守恒定律列等式求解。太阳能的特点：数量巨大：太阳辐射功率为3.91026瓦。能到达地球表面的太阳能每年约为1.31010吨标准煤，是目前全世界所消耗的各种能量总和的1104倍。时间长久：根据天文学的研究结果，可知太阳系已存在大约5109年左右，估计尚可继续维持大约1010年之久。清洁安全：太阳能素有“干净能源”和“安全能源”之称，它不仅毫无污染，也毫无危险。水利发电的能流图：风能发电原理图：风力发电的原理：利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速

11、度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三千米的微风速度(微风的程度)，便可以开始发电。【例41】 瀑布从20 m高处以103 m3/s的流量竖直落下，流进底部的水轮机后再以2 m/s的速度流出，水轮机再带动发电机发电。如果水的机械能转化为电能的效率是80%，那么发电机发出的电功率有多大？(瀑布在山顶的速度可忽略不计，g取10 m/s2)解析：设t时间内流下的水的质量为m，以m为研究对象，竖直下落后减少的机械能为mghmv2转化为电能的功率为P(gh)0.8103103(102022)0.8 W1.58108 W1.58105 kW。答案：1.58105 kW【例42】 说明下

12、列能源利用方式中的能量转化过程：(1)水力发电：_；(2)电动水泵抽水：_；(3)柴油机牵引列车前进：_；(4)火箭发射人造卫星：_。解析：水力发电是将水的机械能转化为电能。电动水泵抽水是将电能转化为水的机械能。柴油机牵引列车前进是将柴油的化学能先转化为内能，再转化为列车的机械能。火箭发射人造卫星是将燃料的化学能转化为卫星的机械能。答案：见解析点评：自然界中的能量可以相互转化，且转化过程中能量是守恒的。【例43】 某地的平均风速为5 m/s，已知空气密度是1.2 kg/m3，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为12 m的圆面，如果这个风车能将此圆内10%的气流的动能转变为电能，则该风车带动的发

13、电机功率是多大？解析：首先可以求出在时间t内作用于风车的气流质量为mr2Vt，这些气流的动能为mv2；转变的电能为Emv210%，故风车带动发电机发电的功率为Pr2v310%代入数据以后得P3.4 kW。答案：3.4 kW高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上，时间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。那么，高中物理考试答题技巧及注意事项有哪些呢？下面和小编一起来看看吧！高中物理考试答题技巧选择题的答题技巧解答选择题时，要注意以下几个问题：（1）注意题干要求，让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”。（2）相信第一判断：只有当你发现第一次判断肯定错了，另

14、一个百分之百是正确答案时，才能做出改动，而当你拿不定主意时千万不要改。特别是对中等程度及偏下的同学尤为重要。切记：每年高考选择题错误率高的不是难题，而是开头三个简单题。不要再最简单的地方，轻敌栽坑！实验题的做题技巧（1）实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。填空题：数值、单位、方向或正负号都应填全面；作图题：对函数图像应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点。对电学实物图，则电表量程、正负极性，电流表内、外接法，变阻器接法，滑动触头位置都应考虑周全。对光路图不能漏箭头，要正确使用虚、实线，各种仪器、仪表的读数一定要注意有效数字和单位；实物连接图一定要先画出电路图（仪器位置要对应）；各

15、种作图及连线要先用铅笔（有利于修改），最后用黑色签字笔涂黑。切记：游标卡尺、螺旋测微器、多用电表的读数历来都是考察的重点。切记：选择题有8-10分是送你的，但你可能拿不到（单位、有效数字、小数点后保留几位、坐标原点等）。（2）常规实验题：主要考查课本实验，几年来考查比较多的是试验器材、原理、步骤、读数、注意问题、数据处理和误差分析，解答常规实验题时，这种题目考得比较细，要在细、实、全上下足功夫。（3）设计型实验重在考查实验的原理。要求同学们能审清题意，明确实验目的，应用迁移能力，联想相关实验原理。在设计电学实验时，要把安全性【所谓的安全不是对人来说，而是对仪器来说的】放在第一位，同时还要尽可能

16、减小实验的误差【误差从偶然和系统两个方面考虑，系统免不了，偶然可减小】，避免出现大量程测量小数值的情况。计算题的答题技巧（1）仔细审题，明确题意。每一道计算题，首先要认真读题，弄清题意。审题是对题目中的信息进行搜索、提取、加工的过程。在审题中，要特别重视题中的关键词和数据，如静止、匀速、 最大速度、一定、可能、刚好等。一个较为复杂的运动过程要分解成几个不同的阶段。否则，一旦做题方向偏了，只能是白忙一场。（2）敢于做题，贴近规律。解题就是建立起与未知数数量相等的方程个数，怎样建立方程呢？方程蕴含在物理过程中以及整个过程的各个阶段中，存在于状态或状态变化之中；隐藏在约束关系之中。应由题目中的物理现

17、象及过程所对应的或贴近的物理规律，建立主体关系式。（3）敢于解题，深于研究。遇到设问多、信息多、过程复杂的题目，在审题过程中，若明确了某一阶段的情景，并列出了方程。要敢于先把结果解出来，这对完全理顺题意起着至关重要的作用。很多情况下第二阶段的情景要由第一阶段的结果来判定，所以第一阶段的结果成为打通障碍的重要武器。（4）答题要规范，得分有技巧简洁文字说明与方程式相结合尽量用常规方法，使用通用符号分步列式，不要用综合或连等式对复杂的数值计算题，最后结果要先解出符号表达，再代入数值进行计算。高中物理考试注意事项高三学习成绩不好怎么办？看高考蝶变掌握逆袭方法。淘宝搜索高考蝶变购买！1.计算大题绝对不能

18、空着即便你做不上来，也要写该部分对应课本中的基本物理公式。需要注意的是，必须带入题中的符号。比如说题目中电荷量是e，你在答题纸上写q往往就不会给分了。阅卷中我们老师们都严格遵守采点给分原则，也就是说，你写对了几个物理公式（与答案一样），即便没有计算，我们也给对应的分值。这是阅卷的规则，谁都不能改变。2.重视画图解题过程中要受力分析、研究运动轨迹的，一定要画图，养成画图的好习惯。图像画出来虽然有时候是没分的，借助于图像来分析题意很方便。另外，物理题的答案并不是标准的，有的时候你写的与答案不一样，老师们怎么理解呢？看图是一个捷径。答题纸上的内容是给老师看的（是你和阅卷老师的对话），不要给老师们的阅

19、卷制造困难，图一定要画。见到很多学生不画图，也没有个依据，就直接来个物理公式。我的第一感觉就是，莫非是抄别人的？相信判你卷子的老师也是一样的。3.物理试卷中几乎没有多选题四个选项都是对的物理多选题，基本上是不会有四个选项全对的，除非是非常老旧的题（90年代的高考题）。如果你物理成绩很差，我建议你把多选题都当成单选来做，这样更有利于得分，特别是多选题的最后一道题。4.不会的暂时跳过，合理分配考试时间同学们在考场上要注意解题时间的分配，没有思路的题先跳过去。建议多选题的最后一道先跳过，实验题的最后一个空，解答题的最后一问更是要留到最后再做。原因不解释了，大家都知道，不过王尚老师想说的是，真正的在考

20、场上认真去执行的同学还是少数。小编推荐：高考物理答题技巧5.看不懂题意的，联系课本考点物理题联系实际的很多，比如天体联系宇航的，磁场联系粒子加速度器的，等等。这些应用问题很难理解，一个诀窍就是联系课本的考点。高中物理wuli.in题万变不离其宗，考点还是源于课本。在考场上监考的时候王尚老师就发现很多同学在那里天马行空般的思考，完全脱离了课本，这样怎么能做出来呢？6.联系课堂上老师讲过的典型题和上面的建议类似，遇到难题，无从下手，就回忆下课堂上老师讲过的一些典型题，总是有类似的地方的。物理题本身就是有规律的，很多思考方法和切入点都是类似的。另外，笔者提醒同学们可以到物理自诊断学习系统中去看我们总结的解题思路，帮助你梳理考点，搞明白定理定律、物理公式的使用。