北師大版九年級物理下冊《能源 危機與希望》粒子和宇宙PPT教學課件下載,共18頁。
一、能量轉(zhuǎn)化與守恒定律
遠古時代,人類可以利用的能源只有太陽能和儲存在動植物體內(nèi)的生物質(zhì)能。
鉆木取火——人類最早的“技術(shù)革命”
鉆木取火是人類在能量轉(zhuǎn)化方面最早的一次技術(shù)革命,從利用自然火到利用人工火的轉(zhuǎn)變,開啟了以柴薪作為主要能源的時代的到來。
蒸汽機的發(fā)明——第一次工業(yè)革命
蒸汽機的發(fā)明令人類成功地將燃燒獲取的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。實現(xiàn)了以機械動力大規(guī)模代替人力和畜力的新時代,人類的主要能源從柴薪轉(zhuǎn)向熱值更高的煤。
蒸汽機的能量轉(zhuǎn)變:化學能(煤)→內(nèi)能(蒸汽) →機械能(推動機械)。
1.能量轉(zhuǎn)化與守恒定律:
能量既不會憑空消失,也不會憑空產(chǎn)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。這就是能量轉(zhuǎn)化與守恒定律。
2.能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性
在熱傳遞的過程中,熱量只能自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體,不能相反。如果要使熱量從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體,就需要消耗其他形式的能量。例如電冰箱就需要消耗電能。
自發(fā)的能量轉(zhuǎn)化過程是有一定方向性的,即自然進行的能量轉(zhuǎn)化過程是不可逆的。
二、能量與能源
金屬的冶煉、機器的運轉(zhuǎn)、汽車和火車等交通工具的行駛需要能量,生活中燒飯、取暖、照明等也需要能量。
生產(chǎn)和生活中利用的這些能量,是通過不同的能源提供的。各種能源的廣泛利用,極大地促進了人類文明的發(fā)展。
能夠提供熱、光、機械能和電能等各種形式的能量來源就叫能源。
三、物質(zhì)與能量
1.物質(zhì)與能量的關(guān)系式:E=mc2
2.科學家們發(fā)現(xiàn)用中子轟擊鈾235時,鈾核會分裂成大小差不多的兩部分,這種現(xiàn)象叫做核裂變。
(1)1kg鈾中的鈾核如果全部發(fā)生裂變,釋放出的能量大約相當于2500t的標準煤完全燃燒所放出能量。
(2)核武器——原子彈
在人類實現(xiàn)可控核裂變大約三年后,即1945年,利用不加控制的核裂變制造的毀滅性武器——原子彈爆炸了。
3.核聚變
(1)發(fā)生聚變的條件
氘核與氚核在超高溫下結(jié)合形成氦核和一個中子,能釋放大量核能。這一過程就是核聚變。
(2)核武器——氫彈
氘核和氚核都屬于氫核的一種。大量氫核的聚變,可以在瞬間釋放驚人的能量。氫彈利用的就是聚變瞬間釋放的能量。
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