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(共26張PPT)
20.1 能源的轉(zhuǎn)化與守恒
1．通過(guò)實(shí)例了解能量及其存在的不同形式。能說(shuō)出一些常見(jiàn)的能量名稱，知道自然界有多種形式的能量。
2．知道能量守恒定律，知道永動(dòng)機(jī)不可能制成，并能自覺(jué)利用能量守恒定律分析有關(guān)問(wèn)題。
3．能解釋一些常見(jiàn)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
自然界和生活中，能量以多種形式展現(xiàn)著，我們已經(jīng)學(xué)過(guò)機(jī)械能、電能和內(nèi)能，你還知道哪些能量呢？
高舉的重錘
風(fēng)力發(fā)電
摩擦后手發(fā)熱
新課導(dǎo)入
各種形式的能
內(nèi)能
光能
電能
化學(xué)能
核能
機(jī)械能
新知講解
多種形式的能量
一
木材的燃燒是一種化學(xué)反應(yīng)，燃燒時(shí)產(chǎn)生的光和熱就來(lái)源于木材里儲(chǔ)存的化學(xué)能。
1、化學(xué)能:由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的能量。
食物也具有化學(xué)能，人們的生活、工作所消耗的能量都來(lái)源于食物里儲(chǔ)存的化學(xué)能。
2、核能：由于核反應(yīng)，物質(zhì)的原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而釋放的能量。
原子彈、氫彈爆炸時(shí)釋放的能量就來(lái)源于核能。
我國(guó)第一顆原子彈爆炸
我國(guó)第一顆氫彈爆炸
試一試：嘗試說(shuō)出下列物體所具有的能量。
重力勢(shì)能
動(dòng)能
內(nèi)能
化學(xué)能
電能
能以多種形式存在于自然界，每一種形式的能對(duì)應(yīng)于一種運(yùn)動(dòng)形式。
機(jī)械運(yùn)動(dòng)――機(jī)械能　　
熱運(yùn)動(dòng)――內(nèi)能
電荷運(yùn)動(dòng)――電能　　　
化學(xué)運(yùn)動(dòng)――化學(xué)能　　　　
原子核內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)――核能
　　
那么，其他形式的能量是否也會(huì)發(fā)生相互轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化呢？
我們知道，動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化。
用熱水袋取暖
一個(gè)球上升一個(gè)球下降
熱水袋的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到人體
下降小球的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到上升小球
1.能量是可以在兩個(gè)物體之間轉(zhuǎn)移的
能量的形式?jīng)]有變化，能量只是從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，此過(guò)程叫能量的轉(zhuǎn)移。
能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化
二
機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵把地下水送到地面
鉆木取火
2.各種形式的能量在一定條件下還可以相互轉(zhuǎn)化
化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
燃料燃燒時(shí)發(fā)熱
能量的形式發(fā)生改變。
各種形式的能可以相互轉(zhuǎn)化
3.地球上的大多數(shù)能量都來(lái)源于太陽(yáng)
太陽(yáng)能是地球上的主要能源
太陽(yáng)能
化學(xué)能
植物
光合作用
煤、石油天然氣
動(dòng)物
化學(xué)能
內(nèi)能
風(fēng)能
水能
電能
其他形式的能
做一做：取一皮球，掉在地上觀察其每次反彈高度的變化？
其結(jié)果是一次比一次低，直至靜止為止。
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。
1.小球的高度逐漸降低說(shuō)明了什么？
說(shuō)明了小球的機(jī)械能逐漸減少。
能量守恒定律
三
科學(xué)家經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究發(fā)現(xiàn)，在一定量的某種形式的能減少的同時(shí)，總伴隨著其他形式的能的增加，能的總量是守恒的。
也就是說(shuō)，能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，或者從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式。
能量守恒定律的內(nèi)容：能量在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，能的總量保持不變。
想一想：玩具小丑在跳動(dòng)過(guò)程中，能量是如何轉(zhuǎn)化的？它遵守能量守恒定律嗎？
下降：重力勢(shì)能→彈性勢(shì)能
上升：彈性勢(shì)能→重力勢(shì)能
遵守能量守恒定律，但一部分
機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這部分內(nèi)能
不可能自動(dòng)的轉(zhuǎn)化為機(jī)械能如果沒(méi)有能量的補(bǔ)充，小丑將最終停止運(yùn)動(dòng)。
問(wèn)題：人們?yōu)榱藵M足生產(chǎn)對(duì)動(dòng)力日益增多的需要，幻想制造一種機(jī)器，它不需要任何動(dòng)力和燃料，卻能不斷地對(duì)外做功，這種機(jī)器稱為“永動(dòng)機(jī)”。
你認(rèn)為這樣的永動(dòng)機(jī)可以制造成功嗎？
科學(xué)研究表明：能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中由于摩擦的存在，一部分機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這部分內(nèi)能不可能自動(dòng)的轉(zhuǎn)化為機(jī)械能如果沒(méi)有能量的補(bǔ)充，小球?qū)⒆罱K停止運(yùn)動(dòng)，所以“永動(dòng)機(jī)”是不能實(shí)現(xiàn)的。
能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化的方向性
四
在熱傳遞的過(guò)程中，熱量只能自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，不能相反。如果要使熱量從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體，就需要消耗其他形式的能量。
例如電冰箱就需要消耗電能。
火力發(fā)電廠把煤中貯存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，供生產(chǎn)和生活用。
用電器將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、光能、機(jī)械能多種形式的能后，這些能量無(wú)法再變回能源。
化學(xué)能
內(nèi)能
內(nèi)能
電能
能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性，有些能量可以利用，有些則不能。
1.下列四種現(xiàn)象中，只發(fā)生能的轉(zhuǎn)移而不發(fā)生能的轉(zhuǎn)化的過(guò)程是（ ）
A.給電動(dòng)自行車的蓄電池充電
B.閉合開(kāi)關(guān)后，燈泡發(fā)光
C.燒水時(shí)，水蒸氣頂起壺蓋
D.冬天用手摸戶外的金屬桿時(shí)手感覺(jué)到冷
D
當(dāng)堂檢測(cè)
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(shí)，沖擊水輪機(jī)的葉輪，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。在這個(gè)過(guò)程中，能量的轉(zhuǎn)化順序是( )
A.動(dòng)能、勢(shì)能、電能
B.勢(shì)能、動(dòng)能、電能
C.內(nèi)能、電能、動(dòng)能
D.動(dòng)能、電能、勢(shì)能
B
3.小夢(mèng)在學(xué)習(xí)完能量轉(zhuǎn)化知識(shí)后，設(shè)想了如圖所示的方案，先利用水力發(fā)電，然后再利用發(fā)出的電驅(qū)動(dòng)抽水機(jī)把水抽到蓄水池，這樣就可以一直循環(huán)下去。你認(rèn)為這個(gè)設(shè)計(jì)方案 （選填“可行“或“不可行“），理由是違背了 。
不可行
能量守恒定律
一、多種形式的能量
二、能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化
能量轉(zhuǎn)移的特點(diǎn)是：能量的形式?jīng)]有變 ；
能量轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)是：能量的形式發(fā)生變化 ；
三、能量守恒定律
能量在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能的總量保持不變
四、能量在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過(guò)程中具有方向性
課堂小結(jié)

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