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魯教版初三物理能源革命知識(shí)點(diǎn)歸納
1.人類索取能源的歷史
遠(yuǎn)古人類和其他動(dòng)物一樣，只能利用無(wú)私的太陽(yáng)所賜予的天然能源--太陽(yáng)能.如圖16-11所示，各圖按能量轉(zhuǎn)移的先后順序串聯(lián)起來(lái)為：草通過(guò)光合作用吸收太陽(yáng)能，兔子吃草吸收草的能量，人或其他動(dòng)物吃兔子吸收兔子的能量，獵人通過(guò)吸收食物的能量才能進(jìn)行各種運(yùn)動(dòng).圖1(1)柴薪馬車--農(nóng)業(yè)文明
柴薪是人類第一代主體能源.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，導(dǎo)致了以柴薪作為主要能源的時(shí)代的到來(lái).當(dāng)時(shí)的人類用樹(shù)枝、雜草等作為燃料，用于燃燒、煮食和取暖，這就是人類第一次能源革命.相對(duì)于當(dāng)時(shí)的人口和當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)力，柴薪是一種數(shù)量巨大、能夠方便獲取的可再生能源，它們不僅用于燃燒，還被用于飼養(yǎng)牲畜，靠人力、畜力并利用一些簡(jiǎn)單機(jī)械作動(dòng)力，從事手工生產(chǎn)和交通運(yùn)輸活動(dòng).從遠(yuǎn)古時(shí)代直至中世紀(jì)，在馬車的低吟聲中，人類度過(guò)了近一萬(wàn)年的悠長(zhǎng)的農(nóng)業(yè)文明時(shí)代.
(2)煤炭蒸汽機(jī)--工業(yè)文明
蒸汽機(jī)的發(fā)明是人類利用能量的新里程碑.人類從此逐步以機(jī)械動(dòng)力大規(guī)模代替人力和畜力，它直接導(dǎo)致了第二次能源革命.人類的主要能源由柴薪向煤、石油、天然氣等化石能源轉(zhuǎn)化.
18世紀(jì)西歐產(chǎn)業(yè)革命開(kāi)創(chuàng)的工業(yè)文明，逐步擴(kuò)大了煤炭的利用.煤氣燈的使用，照亮了人類的漫漫長(zhǎng)夜.蒸汽機(jī)的發(fā)明，使煤炭一躍成為第二代主體能源，以煤炭作燃料的蒸汽機(jī)的應(yīng)用，使紡織、冶金、采礦、機(jī)械加工等工業(yè)獲得迅速發(fā)展.同時(shí)，蒸汽機(jī)車、輪船的出現(xiàn)，使交通運(yùn)輸業(yè)得到巨大進(jìn)步.19世紀(jì)以來(lái)，電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使得由蒸汽機(jī)作為動(dòng)力的發(fā)電機(jī)開(kāi)始出現(xiàn)，煤炭作為一次能源被轉(zhuǎn)換成更加便于輸送和利用的二次能源--電能.
電能是由其他形式的能轉(zhuǎn)化來(lái)的二次能源.它最終還要轉(zhuǎn)化為光能、內(nèi)能、動(dòng)能等其他形式的能，才能為人類所用.電能被廣泛應(yīng)用，是由于它的優(yōu)勢(shì)是便于輸送和轉(zhuǎn)化.
(3)石油內(nèi)燃機(jī)--現(xiàn)代文明
公元前250年，中國(guó)人首先發(fā)現(xiàn)石油是一種可燃的液體.1854年，美國(guó)賓西法尼亞州打出了世界上第一口油井，石油工業(yè)由此發(fā)端.19世紀(jì)末，人們發(fā)明了以汽油和柴油為燃料的奧托內(nèi)燃機(jī)和狄塞爾內(nèi)燃機(jī).1908年，福特研制成功了第一輛汽車.此后，汽車、飛機(jī)、柴油機(jī)輪船、內(nèi)燃機(jī)車、石油發(fā)電等，將人類飛速推進(jìn)到現(xiàn)代文明時(shí)代.到20世紀(jì)60年代，全球石油的消費(fèi)量超過(guò)煤炭，成為第三代主體能源.
20世紀(jì)40年代，物理學(xué)家發(fā)明了可以控制核能釋放的裝置--反應(yīng)堆，拉開(kāi)了以核能為代表的第三次能源革命的序幕.幾十年來(lái)，核電已經(jīng)成為一種相當(dāng)成熟的技術(shù).由于核電比火電更清潔、安全、經(jīng)濟(jì)，核能在許多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)成為常規(guī)能源.
(4)綠色能源革命--未來(lái)文明
隨著全球人口的急劇膨脹，人類的能源消費(fèi)大幅度增長(zhǎng).眾所周知，煤炭、石油均為礦物能源，是古生物在地下歷經(jīng)數(shù)億年沉積變遷而形成的，不可再生，其儲(chǔ)量極為有限.按現(xiàn)代的能源消耗，世界上的石油、天然氣和煤等生物化石能源將在幾十年至200年內(nèi)逐漸耗盡.另外，大量礦物能源的燃燒，是造成大氣污染、"酸雨"和"溫室效應(yīng)"的罪魁禍?zhǔn)?
60年代以來(lái)，"能源革命"的呼聲日漸高漲."能源革命"的目的，是以綠色能源，包括新能源(如核能)和可再生能源(包括水電能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽芎蜌淠艿?逐步代替礦物能源.綠色能源將有望為21世紀(jì)人類社會(huì)的發(fā)展提供持久的動(dòng)力.
2.能量轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)移的方向性
在課本中豆子生長(zhǎng)的過(guò)程，按順序應(yīng)為B、A、C、F、E、D.我們?cè)陔娪啊㈦娨曋锌吹剑梢酝ㄟ^(guò)技術(shù)處理使植物生長(zhǎng)、花開(kāi)的次序逆向，但在現(xiàn)實(shí)世界中這是不可能的.自然界的實(shí)際過(guò)程是有方向性的.
冬天，火爐把自己的內(nèi)能傳遞給房間里的空氣，供人們?nèi)∨?到了春天，能夠把這些內(nèi)能重新收集起來(lái)，來(lái)年再用嗎?顯然不能.一般情況下，內(nèi)能只能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，不能相反.否則會(huì)引起其他的變化，消耗別的能.
汽車制動(dòng)時(shí)，由于摩擦，動(dòng)能轉(zhuǎn)變成了地面、空氣的內(nèi)能，這些能量能夠自動(dòng)地用來(lái)再次開(kāi)動(dòng)汽車嗎?顯然不能.這些能量雖然沒(méi)有消失，但是我們不能利用它.
能量的轉(zhuǎn)化、能量的轉(zhuǎn)移，都是有方向性的.我們是在能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過(guò)程中利用能量的，因此，不是什么能量都可以利用.能源的利用是有條件的，也是有代價(jià)的.有的東西可以成為能源，有的卻不能.
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