人类是怎么摆弄能量的,看个物理课的例子。

咱们先说说人类是怎么摆弄能量的,看个物理课的例子。老师拿辆太阳能小车,用手电筒一照,它就动了;随手摇几下发电机,小灯泡立马亮堂;点上蜡烛又把热能散出去。这三个小动作把太阳能变动能、再变电能、最后变热能的链条给串了起来,这让我们知道能量其实就在身边,只不过平时都忽略了。 老师提问道:“要是能量用不完,大家还会为电费吵架吗?”话音刚落教室里就炸锅了。有的说烧水做饭靠柴禾和煤炭;有的说开车烧油;还有的说点灯是用水电和火电甚至核电。最后老师下了个定义:凡是能给人提供动力的东西都叫能源。这下把煤炭、石油、天然气、风还有核都给收进来了,也埋下了“以后靠啥过日子”的悬念。 接下来聊聊化石能源,这可是地球埋了亿万年的“古代外卖”。远古时候的藻类和珊瑚把太阳能锁在自己细胞里,死后沉到海底变成煤和油。现在开采的每一桶油都是当年地球替咱们存的太阳能。画面切到海上钻井平台时大家都屏住了呼吸,看着巨型吊车吊起黑色岩芯——那就是留给子孙的最后一点“古代外卖”。 再讲讲一次和二次能源的区别。一次能源是像煤炭、石油这种直接拿出来就能用的;二次能源得先消耗一次能源才能弄出来。这就好比身份证一样一目了然,也让学生秒懂为啥煤炭是大哥,电只能排老二。 翻开教材P168那张图一看,你会发现那是条直往上冲的曲线:1950年人类消耗了26亿吨标准煤左右的能源,到2007年就猛涨到160亿吨了。石油虽然还是主力,但风车、潮汐还有生物质能也在慢慢分羹。STS教材里提到的石油危机提醒咱们:化石燃料是有尽头的,“用一点少一点”是铁打的规矩。 接着聊聊核能——这可是锁在原子核里的宇宙级能量。老师把黑板比作广场,原子核就像几颗豆子那么大却集中了99%以上的质量和能量。要是豆子分裂或聚合就能释放出相当于百万颗氢弹的威力。 1942年人类第一次做到可控裂变;如今一座百万千瓦的反应堆只需要30吨核燃料就够了。相比之下烧煤发电就麻烦多了,一天要跑40节车厢的火车拉煤。“省煤就是省地球”成了最直接的环保口号。 不过要是失控就成了核武器。当年“小男孩”在广岛炸响时导致8万人瞬间消失;氢弹的威力更是高达千万吨TNT当量。1945年广岛那团蘑菇云让人至今后怕——核战争没赢家只有灰烬。要是50年内商用可控核聚变能成功,咱们才有希望彻底摆脱能源危机。 最后留给大家几个思考题:要是明天化石燃料用完了你最想开发啥新能源?为啥?离我们还远的核聚变有什么技术门槛要跨?能源危机背后藏着哪些国际博弈?中国该怎么入局?