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(共26張PPT)
第十四章 內(nèi)能的利用
第三節(jié) 能量的轉(zhuǎn)化和守恒
新知探究
一、多種形式的能量
認(rèn)識化學(xué)能
1.燃料的燃燒是一種化學(xué)變化，燃燒時產(chǎn)生的光和熱就來源于燃料儲存的化學(xué)能。
2.食物也具有化學(xué)能，人們的生活、工作所消耗的能量就來源于食物里儲存的化學(xué)能。
轉(zhuǎn)化
食物的化學(xué)能
人體的內(nèi)能、電能、機(jī)械能等
拉長的橡皮筋
山巔的危石
運(yùn)動的足球
西藏羊八井地?zé)岢?br/>食 物
太陽光
你能說出下面物體都具有什么形式的能量嗎？
認(rèn)識能量
彈性勢能
重力勢能
機(jī)械能
內(nèi)能
化學(xué)能
太陽能
二、能量的轉(zhuǎn)化
1．來回迅速摩擦雙手。
2．黑塑料袋內(nèi)盛水，插入溫度計后系好袋口，放在陽光下。
3．將太陽電池連在小電扇上，并使它對著陽光。
4．用鋼筆桿在頭發(fā)或毛衣上摩擦后再靠近細(xì)碎的紙片。
觀察實(shí)驗(yàn)發(fā)生的現(xiàn)象，討論發(fā)生了哪些能量轉(zhuǎn)化？
1.手會發(fā)熱，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
2.一會兒溫度計示數(shù)升高，光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
3.小電扇會轉(zhuǎn)動起來，光能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
4.鋼筆會發(fā)熱，并同時吸引小紙片，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能及內(nèi)能。
想一想
下列物體具有哪種形式的能量？物體的能量發(fā)生怎樣變化？
讀圖
熱水
水具有內(nèi)能
水的內(nèi)能
勺子的內(nèi)能
轉(zhuǎn)移
B的勢能
A的勢能
轉(zhuǎn)移
A、B物體具有動能和勢能
1.同一形式的能量可以在兩個物體之間轉(zhuǎn)移。
地球上的能量主要來自太陽
太陽光已經(jīng)照耀我們的地球近50億年，地球在這近50億年中積累的太陽能是我們今天所用大部分能量的源泉。人類的日常生活，也無法離開陽光。
2.不同形式的能量也可以轉(zhuǎn)化。
植物吸收太陽光進(jìn)行光合作用
電池充電
熱機(jī)做功沖程
鉆木取火
喇叭發(fā)聲
植物通過光合作用把_____能轉(zhuǎn)化為_____能；植食性動物從植物中獲取的能量，轉(zhuǎn)化為___能和_____能；肉食性動物通過捕食植食性動物獲取能量。
太陽
化學(xué)
內(nèi)
化學(xué)
大量事實(shí)表明，自然界中各種形式的能量都不是孤立的，不同形式的能量之間會發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，能量也會在不同的物體間相互轉(zhuǎn)移。
各種形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是非常普遍的現(xiàn)象，自然界中物質(zhì)運(yùn)動形式的變化總伴隨著能量的相互轉(zhuǎn)化。
平常我們所說的“ 消耗能量”、“ 利用能量”或者“ 獲得能量”， 實(shí)質(zhì)上就是能量相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程。
嘗試一下，按圖中給出的實(shí)例，你能做些補(bǔ)充嗎？
發(fā)電機(jī)
充電機(jī)
燃料燃燒
太陽能熱水器
蒸汽機(jī)
摩擦生熱
高溫物體發(fā)光
光合作用
電 池
電動機(jī)
加壓使化學(xué)平衡移動
放熱化學(xué)反應(yīng)
地?zé)岚l(fā)電
納米層次上實(shí)現(xiàn)將光能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
火藥爆炸
太陽能電池
吸熱化學(xué)反應(yīng)
三、能量守恒定律
小球在地面彈跳的頻閃照片
思考
1.小球的高度逐漸降低說明了什么？
說明了小球的機(jī)械能逐漸減少。
2.減少的機(jī)械能到哪里去了？
小球跟空氣和地面摩擦，一部分的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
大量事實(shí)表明，能量既不會憑空消滅，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。
討 論：滑冰滑梯的過程中，能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？遵守能量守恒定律嗎？
滑下來的過程中，一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能。
遵守能量守恒定律
討 論：用電動機(jī)提升重物時，電動機(jī)消耗的電能，是否都轉(zhuǎn)化為重物的機(jī)械能？是否還轉(zhuǎn)化為其他形式的能量？如果把轉(zhuǎn)化后的各種形式的能量全部加起來，是否跟電動機(jī)消耗的電能相等？
電動機(jī)消耗的電能不會全部轉(zhuǎn)化為重物的機(jī)械能。電動機(jī)消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為重物的機(jī)械能，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（克服摩擦做功與電流的熱效應(yīng)）；
轉(zhuǎn)化后的各種形式的能量全部加起來等于電動機(jī)消耗的電能。
2.能量轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移的方向性
內(nèi)能總是自發(fā)地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移，而不會自發(fā)地由低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移。
燃料燃燒釋放的內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化。熱機(jī)的效率不可能是100%。
電能可以使電燈發(fā)光，同時產(chǎn)生內(nèi)能散失在空氣中，但這些內(nèi)能卻無法自動轉(zhuǎn)化為電能。該現(xiàn)象說明能量的轉(zhuǎn)化具有方向性。
“永動機(jī)”不可能旋轉(zhuǎn)不息，因?yàn)閳A輪轉(zhuǎn)動時要克服摩擦和空氣阻力消耗能量，而能量的轉(zhuǎn)化有方向性，摩擦生熱是不可逆的。
機(jī)械師斯特爾永動機(jī)
3.永動機(jī)
1、你知道什么是永動機(jī)嗎？
永動機(jī)：不消耗任何能量和燃料，卻源源不斷對外做功的機(jī)器。
能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。無論是機(jī)械運(yùn)動，還是生命運(yùn)動；無論是宇宙天體，還是微觀粒子，都遵循這個定律。
課堂小結(jié)
１.各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化。
2. 能量守恒定律
能量既不會憑空消滅，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)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。
3.依據(jù)能量守恒定律，永動機(jī)不可能實(shí)現(xiàn)。
課堂練習(xí)
1.能量守恒是自然界的基本規(guī)律之一，下列能量轉(zhuǎn)化過程中，屬于內(nèi)能的轉(zhuǎn)移的是（ ）
A．用電燈照明 B．光合作用
C．用暖水袋取暖 D．天然氣的燃燒
2.從斜面上滾下的小球能推動水平面上的木塊前進(jìn)一段距離，最后小球和木塊都靜止，對此現(xiàn)象，下列說法中正確的是（ ）
A．小球和木塊的機(jī)械能都消失了
B．小球的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到木塊上，但機(jī)械能的總量保持不變
C．小球和木塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量（如內(nèi)能等），但能的總量保持不變
D．以上說法都不對
C
C
3.下列說法中正確的是（ ）
A．冬天對著手哈氣，手變暖是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
B．用酒精燈給水加熱，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C．滑冰時冰刀與冰之間相互摩擦，出現(xiàn)一道痕跡，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D．高速行駛的汽車爆胎是很危險的，從能量角度來看，是機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化
4.下列事例與能量轉(zhuǎn)化描述正確的是（ ）
A．煤炭燃燒——化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
B．給蓄電池充電——化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
C．植物光合作用——光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D．轉(zhuǎn)動的電風(fēng)扇——機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
D
A
5.下列過程中，屬于能量的轉(zhuǎn)移的是（ ）
A．用電燈照明 B．光合作用
C．用暖水袋取暖 D．天然氣的燃燒
C
6.指出下列各種現(xiàn)象中，能量是如何轉(zhuǎn)化的？
（1）氣體膨脹做功，溫度降低 （ → ）
（2）水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電 （ → ）
（3）電動機(jī)帶動水泵轉(zhuǎn)動 （ → ）
（4）電流通過燈絲使燈絲發(fā)光 （ → → ）
（5）液化氣燃燒 （ → ）
（6）光合作用 （ → ）
（7）原子能發(fā)電 （ → → ）
（8）壓縮氣體做功 （ → ）
（9）物體高溫下發(fā)光 （ → ）
（10）人運(yùn)動 （ → ）
內(nèi)能
機(jī)械能
機(jī)械能
電能
電能
機(jī)械能
電能
內(nèi)能
光能
化學(xué)能
內(nèi)能
光能
化學(xué)能
核能
內(nèi)能
電能
機(jī)械能
內(nèi)能
內(nèi)能
光能
化學(xué)能
機(jī)械能

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