《2022-2023学年高二物理备课优选导学案（人教版2019必修第三册）》12.4能源与可持续发展（解析版）

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第 4 节能源与可持续发展

【自主预习】

一、能量守恒定律

1，做机械运动的物体具有① 和② 相互之间可以转化；在电路中，电源将其他

形式能转化为③ ，负载又把④ 转化为内能、光能和机械能，这些都说明各种自然现

象之间能量的相互联系和转化。

2，能量守恒定律的内容：能量既不会凭空⑤ ，也不会凭空消失，它只能从一种形式⑥

为其他形式，或者从一个物体⑦ 到别的物体，在

⑧ 或⑨ 的过程中，能量的总量保持⑩ 。

二、能量转移或转化的方向性

1.把刚刚煮熟的热鸡蛋拿出来放在冷水中，鸡蛋的温度⑪ ，水的温度⑫ ，最终

鸡蛋和水的温度会⑬ ，这一过程是自发的；达到温度相同后，鸡蛋和水都不能自发地变回到原

来的温度，这一例子说明，与热现象有关的宏观自然过程是 ⑭ ，虽然能量守恒，能量转化的过

程中有些可以自然发生，有些则不能。

2，能量的耗散：燃料燃烧时把自己的热量释放出去，但是不会⑮ 聚集起来供人类重新利

用。

3.能源危机：在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上虽未减少，但在可利用的

⑯ 降低了，从便于利用的能源变成不便于利用的能源。

4.能量转化的方向性：能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有⑰ ，所

以自然界的能量虽然守恒，但还是很有必要⑱ 能源。

三、能源的分类与应用

1.煤炭、石油、天然气等化石能源无法短时间内再生，所以这类能源被叫作

⑲ 。

2.水能、风能、潮汐能等能源，归根结底来源于⑳ 这些能源在自然界中可以再生，叫作㉑

。

3.太阳能发电：目前我国是最大的光伏产品制造国，光伏即光伏发电系统，是通过太阳能电池将㉒

直接转化成㉓。

4.水力发电：水力发电对环境的影响小，成本低，水能是廉价的㉔资源。我国水电装机总

量居世界第一。

5.风能发电：我国风力资源丰富，利用风力将㉕能转化为㉖能，我国的风力发

电已经走在世界前列，装机容量居全球之首。

6.核能发电：有一些质量非常大的原子核像铀、钍和钚原子的原子核在㉗成质量较小的原

子核时，会放出惊人的能量，核电站就是利用㉘发电的。有些质量较小的原子㉙在

一起发生㉚也会释放巨大的能量。

四、能源与社会发展

1.人类对能源的利用大致经历了㉛、㉜和㉝三个时期。

2.可持续发展的核心是追求㉞与㉟、㊱的平衡，既满足当代人的需

求，又不损害子孙后代的需要。

答案：①动能 ②势能 ③电能 ④电能 ⑤产生 ⑥转化 ⑦转移 ⑧转化 ⑨转移 ⑩不变 ⑪降低

⑫升高 ⑬相同 ⑭不可逆的 ⑮自动 ⑯品质 ⑰方向性 ⑱节约 ⑲不可再生能源 ⑳太阳能㉑

可再生能源㉒太阳能㉓电能㉔可再生㉕风㉖电㉗裂变㉘可控裂变㉙核聚合㉚聚变㉛

柴薪㉜煤炭㉝石油㉞发展㉟资源㊱环境

【方法突破】

一、能量转移或转化的方向性

【例 1】随着时代的发展，能源格局面临新的机遇与挑战。下列关于能量和能源说法正确的是（　　）

A．由于自然界的能量是守恒的，所以不需要节约能源

B．在利用能源的过程中，能量在数量上逐渐减少

C．能量在转化过程中具有方向性，因此能源是有限的

D．核能是可再生能源，应大力开发和使用

【答案】C

【详解】ABC．自然界中的能量是守恒的，即能量在数量上是保持不变的；但是由于能量在转化过程中具

有方向性，所以人类可利用的能源是有限的，人类需要节约能源，故AB 错误、C正确；

D．核能是不可再生能源，故D错误。故选 C。

【针对训练 1】行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰；降

落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流．上述不同现象所包含的相

同物理过程是()

A．物体克服阻力做功

B．物体的动能转化为其他形式的能量

C．物体的势能转化为其他形式的能量

D．物体的机械能转化为其他形式的能量

【答案】AD

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