資源簡介

(共22張PPT)
第十四章 內能的利用
第3節 能量的轉化和守恒
1.了解能量及其存在的多種形式；
2.知道能量的轉移和轉化，能解釋一些常見現象中的能量轉化過程；
3.理解能量守恒定律，體會能量守恒定律的普適性。
學習目標
請同學們雙手不停地來回搓動，體會有何感受？從能量的角度分析下，能量如何變化？
除此之外，自然界中的其他現象之間有聯系嗎？它們之間的能量可以相互轉化嗎？在轉化過程中有什么規律？下面我們就來學習這些知識。
提出問題：
雙手搓動后手心發熱。從能量的角度分析，是機械能轉化為內能。
分析：
新知導入
點亮的燈泡具有光能
滾動的足球具有機械能
一切物體都具有內能
高壓輸電線輸送電能
燃料具有化學能
核電站利用核能發電
生活中常見的能量
新知學習
01 能量的轉化
完成下面三個小實驗，觀察實驗發生的現象，討論其能量轉化情況。
實驗1：黑塑料袋內盛水，插入溫度計后系好袋口，放在陽光下。
實驗2：將太陽電池連在小電扇上，并使它對著陽光。
實驗3：將鋼筆桿在頭發或毛衣上摩擦后靠近細碎的紙片。
想想做做
實驗1演示
實驗2演示
實驗3演示
實驗1中光能轉化為內能。
實驗2中光能轉化為電能,再轉化為小電扇的機械能。
實驗3中機械能轉化為電能,再轉化為紙片的機械能。
能量的轉化情況：
1.能量可以發生轉化。
科學家們經過長期探索，發現能量轉化是非常普遍的，在一定條件下，各種形式的能量之間是可以相互轉化的。
鉆木取火
燃燒發光
光合作用
手機電池充電
蒸汽機
紅外加熱
木材燃燒
發電機
電動機
2.能量也可以發生轉移。
能量可以從一個物體轉移到其他物體，也可以從物體的一部分轉移到另一部分。
在這個過程中，能量的形式沒有發生改變。
注意：判斷能量是發生轉化還是發生轉移的方法，是看能量的形式是否發生變化。
在蕩秋千時，停止用力，秋千會越擺越低；掉在地上的彈性小球會跳起，但是越跳越低。
議論1：秋千和小球在運動過程中有怎樣的能量轉化？
議論2：秋千和小球的高度為什么逐漸降低？它們是否丟失了能量？減少的機械能去了哪里？
想想議議
02 能量守恒定律
分析1：秋千在運動過程中，秋千和空氣間有阻力，繩索間存在摩擦力，秋千要克服這些阻力做功，一部分機械能逐漸轉化為內能，機械能總量逐漸減少，最終機械能為零，全部轉化為內能。
分析2：小球在運動過程中，由于和空氣間有阻力，小球克服空氣阻力做功，一部分機械能逐漸轉化為內能，機械能總量逐漸減少，最終機械能全部轉化為內能。
1.能量守恒定律
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。這就是能量守恒定律。
2.能量守恒定律的普遍性
能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。大到天體，小到原子核，無論是物理學的問題還是化學、生物學、地理學、天文學的問題，所有能量轉化的過程，都服從能量守恒定律。
一支向高空瞄準的步槍，扣動扳機后射出一顆子彈，子彈沒有擊中目標，最后下落陷在土地中。請你說出以上過程中發生了哪些能量轉化。
火藥的化學能
燃氣的內能
子彈的機械能
空氣、土地的內能
【思考】
不少人曾經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，人們把這種機器叫做永動機。
永動機
右圖所示的這種設想中的永動機，現實中可以實現“永動”嗎？
帶動砂輪對外做功
帶動抽水機做功
高處水槽中水的勢能沖擊葉片
一種設想中的永動機
低處將水抽到高處
分析：要使機器持續不斷地做功,即要有水不斷地流下來,就要消耗能量把流到低處的水抽到高處,而做機械運動的各個部件之間有摩擦,會產生內能,機械能會逐漸減少,使流下的水不能全部被抽回。
任何一部機器，只能使能量從一種形式轉化為另一種形式，而不能無中生有地制造能量。因此，根本不可能造出永動機。
結論
能量的轉化和守恒
能量的轉化
能量守恒定律
內容：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。
能量的轉化:在一定條件下，一種形式的能量轉化成另一種形式的能量
“永動機”不可能存在
能量的轉移:同一種形式的能量,可以從一個物體轉移到另一個物體,或者從物體的一部分轉移到另一部分
課堂總結
1.在各種形式的能量的相互轉化的過程中,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.各種形式能的總量一定守恒
D.只有機械能轉化為內能
C
課堂練習
2.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
3.如圖所示，用繩子把一塊橡皮懸掛起來，把橡皮貼近自己的鼻子，穩定后松手，頭保持不動，橡皮向前擺去又擺回來，不會碰到鼻子。在這一過程中（ ）
A．橡皮從鼻子處向遠處運動過程中，動能轉化為重力勢能
B．橡皮運動到最高點時，速度為0，慣性消失
C．橡皮擺動過程中與空氣摩擦使部分機械能轉化為內能
D．這一過程沒有遵守能量的轉化和守恒定律
C
4.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
C
5.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
C

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