資源簡介

(共24張PPT)
11.1 能量守恒定律
人類的生產、生活都離不開能量， 能量以多種形式存在于自然界，每一種形式的能對應于一種運動形式。總結一下，你知道哪些形式的能量？
常見的能量：機械能、內能、電能、光能，電磁能、化學能、太陽能等。
新課引入
1．了解能量存在不同的形式，能解釋生產、生活中各種形式的能量是如何轉化的。
2．理解能量守恒定律，知道永動機不可能制成。
學習目標
討論交流 物體具有的能量
你能說出下圖中這些物體具有的是什么能量嗎？
機械能
太陽能
在空中運動的足球
一縷陽光
燙手的暖氣片
電池
內能
化學能
新知講解
形形色色的能量
一
足球在空中運動；
太陽內部的原子核在發生劇烈的變化；
暖氣片內的水中，大量水分子在做無規則的熱運動；
電池一旦接入閉合回路，它內部的化學成分將持續發生反應……
運動形式的多樣性，對應著能量的多樣性。
在空中運動的足球
一縷陽光
燙手的暖氣片
電池
能量可以從一個物體轉移到另一個物體，在一定條件下, 形式多樣的能量之間還可以相互轉化。
在空中運動的足球
一縷陽光
燙手的暖氣片
電池
足球的重力勢能轉化成動能
太陽能轉化成內能
內能轉移到空氣
化學能轉化成電能
不同形式能量的相互轉化
二
觀察 能量之間的轉化
試著分析以下過程中的能量轉化情況。
動能、勢能不斷相互轉化
動能與勢能（包括重力勢能和彈性勢能）不斷相互轉化
小球左右擺動
小球上下運動
由a點出發，以速度v運動的木塊在摩擦力作用下到b點停止。
電流通過燈絲，燈泡發光
電能轉化為光能和內能
木塊的動能全部轉化為內能
V
a
b
試著分析以下過程中的能量轉化情況。
既然不同形式的能量是可以相互轉化的，為了便于傳遞、輸送，我們利用最廣泛的能量形式是哪一種呢？
機械能轉化為電能
太陽能轉化為電能
電能轉化為機械能
電能轉化為內能
蓄電池充電時，電能轉化為化學能
從能量利用和轉化角度來講，現代化的生活就是以電能為中心的能量轉化和利用的過程。
討論交流 我們生產、生活中的能量從哪里來
觀察下圖，你能得到哪些認識
通過上圖可以發現，我們生產、生活中利用的能量追根溯源，大都來自太陽。太陽的輻射，向地球傳遞了巨大的能量。
在力學部分已知道，在只有重力或彈力 對物體做功的條件下 (或者不受其他外力的作用下），物體的動能和勢能（包括重力勢能和彈性勢能）發生相互轉化，機械能守恒。
思考：1.為什么圖中的小球在來回擺動過程中達到的最高點會越來越低呢？
2.為什么機械鐘要定時上發條？
小球左右擺動
能量守恒定律
三
1.為什么圖中的小球在來回擺動過程中達到的最高點會越來越低呢？
如果把小球和空氣分子的內能加上，總能量仍然不變。
小球左右擺動
這是因為小球受到了空氣的阻力，在擺動過程中不斷生熱，小球的機械能不守恒。
也就是說，考慮機械能和增加的內能，能量仍然是守恒的。
2.為什么機械鐘要定時上發條？
如果考慮機械能和內能，總能量依然是守恒的。
鐘擺、指針在運動過程中也會發生能量損耗，機械能轉化為內能,機械能總量減小；
上發條后，彈簧發條不斷將彈性勢能補充給鐘擺，維持正常的擺動。
能量守恒定律：
能量既不能創造，也不會消滅；當能量從一個物體轉移到其他物體或從一種形式轉化為其他形式時，總量不變。這稱為能量守恒定律。
1.一種能增加，總伴隨著另一種形式能減少或者另一物體轉移而來;
2.該定律是大量實驗事實得出，是人們對自然現象長期觀察和研究的科學總結。所有能量轉化和轉移過程，都遵守能量守恒定律。
3.能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，是人們認識自然和改造自然的重要科學依據。
歷史上曾有人妄想，不用消耗能量就能使機器運轉，或用很少的能量就能使機器永不停息地運轉，并為此設計、制作了各種各樣的“永動機”，結果都失敗了。如圖所示是歷史上兩種“永動機”的模型示意圖。
永動機是不可能實現的
四
討論交流 如圖所示是一位“發明家”設計的一種永動機。他的設想是：利用上水池的水向下的沖力使水輪發電機發電，然后，利用發電機發出的電能驅動抽水機把下水池的水再抽回上水池。這樣不斷循環下去，就可以制成一個永動機。在此過程中，水輪發電機
還可以抽出一部分電能供用電器使用。真是
一種美妙的設想！遺憾的是，這個永動機不
能持續運轉。你能分析一下這種永動機失敗
的原因嗎？
永動機不可能實現，因為抽水機在此過程中，機械存在摩擦,有部分機械能會轉化為內能，即機械能會逐漸減少，所以機械能總量不守恒，永動機裝置不能實現。
永動機的失敗，從反面證明了能量守恒定律的正確性。
1.某智能百葉窗的葉片上貼有太陽能板，在光照時發電，給電動機供電以調節百葉窗的開合。該過程中發生的能量轉換是（　　）
A.電能→機械能→光能 B.光能→機械能→電能
C.光能→電能→機械能 D.機械能→電能→光能
2.水電站用攔河壩提高上游水位，被提高了水位的水流下泄時，沖擊水輪機的葉輪，帶動發電機發電。在這個過程中，能量的轉化順序是( )
A.動能、勢能、電能 B.勢能、動能、電能
C.內能、電能、動能 D.動能、電能、勢能
C
B
當堂檢測
3.在下列事例中，屬于機械能轉化為內能的是（ ）
A.鐵棒在火上烤得很熱
B.汽車緊急剎車，輪胎發熱
C.燃燒木材取暖
D.給電爐通電，電爐發熱
B
4.在各種形式的能量轉化的過程中，下列說法中正確的是（ ）
A.機械能一定守恒
B.各種形式的能量都守恒
C.各種形式的能的總量一定守恒
D.只有機械能轉化為內能
C
能量及其轉化
世界上存在著不同形式的能量，能量之間可以相互轉化
能量守恒定律
能量是守恒的、永動機是不存在的
能量守恒定律
課堂小結

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