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人教版第十四章第三節
能量的轉化和守恒
新課
導入
拉長的橡皮筋
　　你能說出下面物體都具有什么形式的能量嗎？
山巔的危石
運動的足球
西藏羊八井地熱池
1）燃料的燃燒是一種化學變化，燃燒時產生的光和熱就來源于燃料儲存的化學能。
2）食物也具有化學能，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能。
化學能
常見的能量形式有：
機械能、內 能、電 能、光 能、太陽能、生物能、原子能 等
風能：地球表面大量空氣流動所產生的動能
太陽能：一般是指太陽光的輻射能量，在現代一般用作發電
生物能：太陽能通過綠色植物的光合作用轉換成化學能，儲存在生物體內部的能量。
知識點一
多種形式的能量
水具有內能
水的內能
勺子
的內能
轉移
B的勢能
轉移
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移。
熱水
A的勢能
下列物體的能量發生怎樣變化？
2、不同形式的能量也可以轉化。
下列物體的能量發生怎樣變化？
3.太陽能可以轉化為各種形式的能量。
化學能
空氣的動能
水的內能
電能
4.人體能量的來源及轉化。
人吃進各種食物，食物消化后被吸收的營養物質由血液輸送到人體各處。
轉化
食物的化學能
人體的內能、電能、機械能等
在火力發電廠中,燃燒煤或者天然氣來加熱水,水沸騰后產生的蒸汽驅動渦輪機轉動,渦輪機帶動發電機,發電機發出的電通過輸電線傳輸到各地的用戶.
化學能
內能
機械能
電能
5.火力發電廠能量轉化。
小結：
大量事實表明,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生相互轉化,能量也會在不同的物體間相互轉移。
各種形式的能量之間的轉化是非常普遍的現象，自然界中物質運動形式的變化總伴隨著能量的相互轉化。
平常我們所說的“ 消耗能量”、“ 利用能量”或者“ 獲得能量”， 實質上就是能量相互轉化或轉移的過程。
電能轉化為機械能
機械能轉化為電能
化學能轉化為電能
水果電池
太陽能轉化
為化學能
化學能轉化為內能
機械能轉化為電能
煤氣灶做飯
太陽能轉化為電能
電能轉化為內能
摩擦生熱
機械能轉化為內能
電動機
電能轉化為機械能
光能轉化為內能
內燃機車
太陽能熱水器
內能轉化機械能
電燈發光時， 能轉化為 能和 能
電
光
內
光能轉化為電能再轉化為機械能
機械能轉化為光能和內能
熱機做功沖程
化學能轉化為內能再轉化為機械能
化學能轉化為光能和內能
鉆木取火
機械能轉化為內能
火力發電廠發電
內能轉化為機械能再轉化為電能
植物通過光合作用把 能轉化為 能；
植食性動物從植物中獲取的能量，轉化為 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
內
化學
蒸汽機
摩擦生熱
太陽能電池
電 燈
電熱器
發電機
電動機
充電機
電 池
光合作用
燃料燃燒
太陽能熱水器
高溫物體發光
吸熱化學反應
放熱化學反應
火藥爆炸
加壓使化學平衡移動
地熱發電
納米層次上實現將光能轉化為機械能
？
　　觀察實驗發生的現象，討論發生了哪些能量轉化？
　1．來回迅速摩擦雙手。
2．用鋼筆桿在頭發或毛衣上摩擦后再靠近細小的紙片。
體驗與感受：
如圖所示，用電動機提升重物時，電動機消耗的電能，是否都轉化為重物的機械能？是否還轉化為其他形式的能量？如果把轉化后的各種形式的能量全部加起來，是否跟電動機消耗的電能相等？
電動機消耗的電能一部分轉化為重物的機械能，一部分轉化為內能（克服摩擦做功與電流的熱效應）；
轉化后的各種形式的能量全部加起來等于電動機消耗的電能
能量守恒定律
　　大量事實表明：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到其他物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。
　　能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一
知識點二
能量守恒定律
　　1．滑冰滑梯的過程中，能量是怎樣轉化的？遵守能量守恒定律嗎？
討 論
滑下來的過程中，一部分機械能轉化成了內能。
遵守能量守恒定律
掉在地上的彈性小球會跳起，但是越跳越低。
停止用力，秋千會越擺越低；
討 論
為什么它們的高度會逐漸降低？是否丟失了能量？
減少的機械能到哪去了？
它們的高度降低，說明機械能減少了. 但能量并沒有丟失，實際上是通過做功把一部分機械能轉化為了內能.
小球在地面彈跳的頻閃照片
　　 有人曾設想制造一種不需要動力就能源源不斷地對外做功的機器，人們把這種機器叫永動機。
　　這種機器有可能制成嗎？
討 論
解：要使機器持續不斷地做功，就要消耗能量把低處的水抽到高處，而做機械運動的各部件間有摩擦，會有部分機械能轉化為內能，一部分能量用來對外做功抽水，使流下的水不能全部抽回.
“永動機”不可能旋轉不息，因為圓輪轉動時要克服摩擦和空氣阻力消耗能量，而能量的轉化有方向性，摩擦生熱是不可逆的。
機械師斯特爾永動機
鐵塊不可能自發地從同溫度的水中吸收熱，使自己變得熾熱。
熾熱的鐵塊投入水中時，內能從鐵塊傳遞給水，最后兩者達到相同的溫度。
當雜技演員沿竹竿下滑時，重力勢能轉化為內能，使手和竹竿的溫度升高。
手和竹竿不可能自發地降低溫度，而使人的位置升高。
例1：
能量的轉移和轉化的方向性
例2：
大量的現象表明，能量的轉移和轉化有一定的方向性。
例如，內能只能有高溫物體轉移到低溫物體，這樣就可以用高溫物體給低溫物體進行加熱。
我們要遵循能量轉移和轉化的方向性，在能量轉移和轉化過程中合理利用能量。
又例如，水總是從高處流到低處，這樣人們就可以用水的落差進行水力發電。
知識點二
能量守恒定律
能量守恒是自然界的基本規律之一，下列能量轉化過程中，屬于內能的轉移的是（ ）
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
鞏固練習
　 下列說法中正確的是（ ）
　　A．冬天對著手哈氣，手變暖是機械能轉化為內能
　　B．用酒精燈給水加熱，是機械能轉化為內能
　　C．高速行駛的汽車爆胎是很危險的，從能量角度來看，是 機械能與內能的相互轉化
　　D．滑冰時冰刀與冰之間相互摩擦，出現一道痕跡，是內能 轉化為機械能
鞏固練習
課堂小結
能量之間可以相互轉化和轉移
轉移和轉化的過程中，能的總量是守恒的
依據能量守恒定律，永動機不可能實現

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