資源簡介

(共24張PPT)
第二十章　能源、材料與社會
第一節　能量的轉化與守恒
學習目標-新課導入-新知探究-課堂小結-課堂訓練
學習目標
1.了解能量及其存在的不同形式，能描述能量和生產、生活的聯系。
2.認識能量可以從一個物體轉移到其他物體，不同形式的能量可以相互轉化。
3.知道能量守恒定律，并能利用能量守恒定律分析有關問題。
4.知道永動機，了解能量轉移與轉化有一定方向性。
【重點】
1.能量及其存在的不同形式。
2.不同形式的能量可以相互轉化。
新課導入
永動機的想法起源于印度，公元1200年前后，后傳到西方。在歐洲，早期最著名的一個永動機設計方案是十三世紀時一個叫亨內考的法國人提出來的。
文藝復興時期，達·芬奇也設計了一個永動機。
1681年，英國有一位著名的醫生弗拉德利用阿基米德螺旋把水池的水提到高處，再讓升高的水推動水輪機。
永動機可以被制成嗎？
你們知道能量是如何傳遞的嗎？
知識點 多種形式的能量
1
自然界中能量展現的形式是形形色色、多種多樣的。我們已學過機械能、電能和內能等。
機械能
內能
電能
新知探究
1.木材的燃燒是一種化學反應，燃燒時產生的光和熱來源于哪里？
木材燃燒
化學能：是由化學反應而產生的能量。
來源于木材里儲存的化學能。
新知探究
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。
各種各樣的食物
新知探究
3.核能是由于核反應，物質的原子結構發生變化而釋放的能量。
我國第一顆原子彈爆炸
新知探究
下列物體所具有的能量是什么？
導線中的電流
山頂的石塊
加熱后的物體
滾動的足球
牛奶、面包和水果
勢能
動能
內能
化學能
電能
新知探究
知識點 能量的轉移與轉化
2
1.能量可以從一個物體轉移到其他物體嗎？
牛頓擺
火堆旁取暖
新知探究
2.自然界中，能量不但可以從一個物體轉移到其他物體，而且可以從一種形式轉化為其他形式。
給充電寶充電
電風扇轉動
將牛排煎熟
電能轉化為機械能
電能轉化為化學能
化學能轉化為內能
新知探究
3.地球上的能量主要來源于太陽。太陽的內部每時每刻都發生著劇烈的核反應，釋放出巨大的能量。太陽能給大地帶來光明和溫暖，帶來云、雨、風、浪和滔滔的江河。
太 陽
新知探究
生命活動離不開太陽能。植物通過光合作用將太陽能轉化為化學能儲存在其體內。食草動物從植物獲取其生命活動所需要的能量，其中一部分轉化為內能，另一部分則轉化為化學能而變成了機體的一部分。食肉動物則通過捕食食草動物來獲取能量。
煤，石油和天然氣中的能量則來源于億萬年前植物、動物體內的化學能。
新知探究
知識點 能量守恒定律
3
1.小球彈起的高度逐漸降低，說明了什么？
2.減少的能量去了哪里？
從高處掉落的小球
小球的機械能減少
一部分轉化為內能，一部分與地面和空氣摩擦
新知探究
4.能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創生，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，而能的總量保持不變。
3.自然界中的能量是守恒的，科學家們將研究結果概括為能量守恒定律。
新知探究
動能最大
勢能最大
勢能最大
單擺
小球擺動時勢能與動能不斷地相互轉化。當小球達到最高處時，勢能最大，隨著小球的下降，勢能逐漸減小，動能逐漸增大，勢能轉化為動能。當小球下降到最低點時，勢能最小，動能最大。
新知探究
動能最大
勢能最大
勢能最大
單擺
小球在擺動過程中能量應該守恒，這樣小球應該永遠擺下去，事實上小球的機械能不斷減小，最終停下來，這是為什么呢？
小球在運動過程中與空氣摩擦產生熱，小球的一部分機械能轉化為內能，如果將此類能一并計算進去，總的能量還是守恒的。
新知探究
想一想：能不能制造出這樣一種裝置，它既不消耗能量，又能永遠不停地運動呢。
新知探究
知識點 能量轉移與轉化的方向性
4
1.從能量守恒定律看，我們無法制作出既不消耗能量，又能對外做功的裝置。
2.既滿足能量守恒定律，還能永遠不停地運動的永動機是否可以被制作出來？例如，若在小球運動過程中轉化的內能自動地轉化為機械能，小球可以永遠不停地運動嗎？
動能最大
勢能最大
勢能最大
單擺
新知探究
4.小球在擺動過程中，由于摩擦的存在，一部分機械能會轉化為內能，這部分內能不可能自動地再轉化為機械能，如果沒有能量的補充，小球最終會停止運動，所以，上面的設想是不可行的。
3.物理學的研究表明，能量的轉化與轉移具有方向性。
想一想：永動機可以被制作出來嗎？永動機可以一直不停地運動下去嗎？
新知探究
課堂小結
一、多種形式的能量
機械能、電能、內能和化學能
二、能量的轉移與轉化
三、能量守恒定律
自然界的能量是守恒的
能量可以從一個物體轉移到另一個物體，還可以從一種形式轉化為其他形式
四、能量轉移與轉化的方向性
能量的轉化與轉移具有方向性
課堂訓練
1.下列關于能量的敘述，錯誤的是（ ）
A.運動的物體具有能量，靜止的物體沒有能量
B.一個物體能對另一個物體做功，表明這個物體具有能量
C.物體具有的能量越大，它能對其他物體做的功就越多
D.能量和功的單位都是焦耳
A
課堂訓練
2.如圖所示是一種太陽能背包。它的前面有一個太陽能電池板，里面有一個蓄電池，可以給手機、小風扇或數碼相機等電子產品供電。下列說法錯誤的是（　　）
A.太陽能電池板將太陽能轉化為電能
B.給蓄電池充電將電能轉化為化學能
C.蓄電池放電將化學能轉化為電能
D.小風扇工作將化學能轉化為機械能
D
課堂訓練
3.《天工開物》中記載有一種自動引水灌溉工具——“高轉筒車”（如圖）。使用時下方轉輪安裝在河道中，流水驅動輪子轉動，系在傳動繩索上的竹筒將水從河里源源不斷輸送到上方農田中。下列說法正確的是（　　）
A.這是一臺“永動機”
B.水在輸送過程中重力勢能不變
C.轉輪轉速越快輸水做功功率越大
D.上、下兩個轉輪可分別看作定滑輪和動滑輪
C
課堂訓練
4.汽車在剎車過程中，機械能轉化為地面和輪胎的內能，這些內能將無法自動地轉化為汽車的機械能，這種現象說明自發的能量轉化過程是有一定 性的，但在能量的轉化和轉移過程中，能的總量 （選填“不斷減少”“保持不變”或“不斷增加”）。
方向
保持不變

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