高一物理《能量守恆定律與能源》知識點總結

2022-10-03 14:06:02 字數 1914 閱讀 3746

一、能量的轉化與守恆

1.化學能:由於化學反應,物質的分子結構變化而產生的能量。

2.核能:由於核反應,物質的原子結構發生變化而產生的能量。

3.能量守恆定律:能量既不會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為另一種形式,或者從乙個物體轉移到另乙個物體,而能的總量保持不變。

●內容:能量既不會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從乙個物體轉移到另乙個物體,而在轉化和轉移的過程中,能量的總量保持不變。

即e機械能1+e其它1=e機械能2+e其它2

●能量耗散:無法將釋放能量收集起來重新利用的現象叫能量耗散,它反映了自然界中能量轉化具有方向性。

二、能源與社會

1.可再生能源:可以長期提供或可以再生的能源。

2.不可再生能源:一旦消耗就很難再生的能源。

3.能源與環境:合理利用能源,減少環境汙染,要節約能源、開發新能源。

三、開發新能源

1.太陽能

2.核能

3.核能發電

4、其它新能源:地熱能、潮汐能、風能。

能源的分類和能量的轉化

能源品種繁多,按其**可以分為三大類:一是來自地球以外的太陽能,除太陽的輻射能之外,煤炭、石油、天然氣、水能、風能等都間接來自太陽能;第二類來自地球本身,如地熱能,原子核能(核燃料鈾、釷等存在於地球自然界);第三類則是由月球、太陽等天體對地球的引力而產生的能量,如潮汐能。

【一次能源】指在自然界現成存在,可以直接取得且不必改變其基本形態的能源,如煤炭、天然氣、地熱、水能等。由一次能源經過加工或轉換成另一種形態的能源產品,如電力、焦炭、汽油、柴油、煤氣等屬於二次能源。

【常規能源】也叫傳統能源,就是指已經大規模生產和廣泛利用的能源。表2-1所統計的幾種能源中如煤炭、石油、天然氣、核能等都屬一次性非再生的常規能源。而水電則屬於再生能源,如葛洲壩水電站和未來的三峽水電站,只要長江水不乾涸,發電也就不會停止。

煤和石油天然氣則不然,它們在地殼中是經千百萬年形成的(按現在的採用速率,石油可用幾十年,煤炭可用幾百年),這些能源短期內不可能再生,因而人們對此有危機感是很自然的。

【新能源】指以新技術為基礎,系統開發利用的能源。其中最引人注目的是太陽能的利用。據估計太陽輻射到地球表面的能量是目前全世界能量消費的1.

3萬倍。如何把這些能量收集起來為我們所用,是科學家們十分關心的問題。植物的光合作用是自然界「利用」太陽能極為成功的範例。

它不僅為大地帶來了鬱鬱蔥蔥的森林和養育萬物的糧菜瓜果,地球蘊藏的煤、石油、天然氣的起源也與此有關。尋找有效的光合作用的模擬體系、利用太陽能使水分解為氫氣和氧氣及直接將太陽能轉變為電能等都是當今科學技術的重要課題,一直受到各國**和工業界的支援與鼓勵。

以上是從能源的使用進行分類的方法,若從物質運動的形式看,不同的運動形式,各有對應的能量,如機械能(包括動能和勢能)、熱能、電能、光能等等。各種形式的能量可以互相轉化,如動能可與勢能互相轉化(建築工地打夯的落錘的上、下運動所包括的能量轉化過程);化學能可與電能互相轉化(化學電池和電解就是實現這種轉化的兩種過程)。在能量相互轉化過程中,儘管做功的效率因所用工具或技術不同而有差別,但是折算成同種能量時,其總值卻是不變的,這就是能量轉化和能量守恆定律,這是自然界中一條極為基本的定律(另一條為質量守恆定律),也是識破各式各樣永動機的有力判據。

在能量轉化過程過中,未能做有用功的部分稱為「無用功」,通常以熱的形式表現。

物質體系中,分子的動能、勢能、電子能量和核能等的總和稱為內能。內能的絕對值至今尚無法直接測定,但體系狀態發生變化時,內能的變化以功或熱的形式表現,它們是可以被精確測量的。體系的內能、熱效應和功之間的關係式為:

△e=q+w

其中△e是體系內能的變化,q是體系從外界吸收的熱量,w是外界對體系所做的功。這就是著名的熱力學第一定律的物理表示式,也就是能量守恆定律的物理表示式。應用上述公式時,要注意各種物理量的正、負號,即:

△e──(+)體系內能增加, (-)體系內能體系減少;

q──(+)體系吸收熱量, (-)體系放出能量;

必修二能量守恆定律專題

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第十節能量守恆定律與能源

教學目標 一 知識與技能 理解能量守恆定律,知道能源和能量耗散。二 過程與方法 通過對生活中能量轉化的例項分析,理解能量守恆定律的確切含義 三 情感 態度與價值觀 感知我們周圍能源的耗散,樹立節能意識。教學重點 能量守恆定律的內容。教學難點 理解能量守恆定律的確切含義。教學方法 教師啟發 引導,學生...

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