能量的转化和守恒幻灯片
第十四章 内能的利用,能量的转化和守恒,知识目标,1.自然界中常见的能量形式：,拉长的橡皮筋,山巅的危石,运动的足球,（1）机械能：,包括动能和势能。动能是物体由于运动而具有的能；一切运动的物体都具有动能；物体的质量越大，速度越大，动能越大；势能包括重力势能和弹性势能：重力势能是物体由于高度而决定的能，物体的质量越大，高度越高，重力势能越大；弹性势能是物体由于发生弹性形变而具有的能，物体的弹性形变越大，弹性势能越大。,（2）内能：,内能是物体内部所以分子由于做无规则运动而具有的动能和分子势能的总和。一切物体都具有内能；内能与物体的质量、温度、体积有关。,（3）化学能：,这是一种很隐蔽的能量，它不能直接用来做功，只有在发生化学变化的时候才释放出来，变成热能或者其他形式的能量。像石油和煤的燃烧，炸药爆炸以及人吃的食物在体内发生化学变化时候所放出的能量，都属于化学能。,（4）太阳能：,一般指太阳辐射的光能和热能，实际上，太阳能是地球上一切能量的来源，风能、水能、地热能、动植物体内的化学能都来自太阳能。,（5）光能,一般指人眼可以接收到的光所携带的能量，人们看到的光来自于太阳或借助于产生光的设备，包括白炽灯泡、荧光灯管、激光器、萤火虫等。,（6）电能,是指使用电以各种形式做功(即产生能量)的能力。电能被广泛应用在动力、照明、化学、纺织、通信、广播等各个领域，是科学技术发展、人民经济飞跃的主要动力。电能在我们的生活中起到重大的作用。,（7）核能,核能（或称原子能）是通过核反应从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的质能方程E=mc² ，其中E=能量，m=质量，c=光速。,电能转化为机械能,机械能转化为电能,化学能转化为电能,水果电池,光能转化为化学能,化学能转化为内能,机械能转化为电能,煤气灶做饭,太阳能转化为电能,电能转化为内能,摩擦生热,机械能转化为内能,电动机,电能转化为机械能,光能转化为内能,内燃机车,太阳能热水器,内能转化机械能,光能转化为电能再转化为机械能,机械能转化为光能和内能,电能转化为光能和内能,电解池,电能转化为化学能,灯泡发光,热机做功冲程,化学能转化为内能再转化为机械能,化学能转化为光能和内能,钻木取火,机械能转化为内能,火力发电厂发电,内能转化为机械能再转化为电能,机械能转化为声能,敲鼓发声,电能转化为化学能,各种形式的能量间的转化：,（1）来回迅速摩擦双手： （2）用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片： （3）将太阳能电池连在小电扇上，并使它对着太阳光： （4）黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下： （5）钻木取火： （6）水轮机带动发电机发电： （7）电动机带电水泵抽水： （8）光合作用： （9）燃料燃烧：,机械能转化成内能,机械能转化成电能,太阳能转化成机械能；,光能转化成内能；,机械能转化成内能；,机械能转化成电能；,电能转化成机械能；,光能转化成化学能；,化学能转化成内能,各种形式的能可以相互转化,能量的转化转移：在一定条件下，自然界中各种形式的能量可以相互_或_ . 注 意： (1)自然界中的光现象、热现象、电现象与机械运动现象之间都有联系。 (2)判断某一过程中发生了怎样的能量转移或转化，关键是明确这一过程中能量的形式有没有改变，分析消耗了什么能量，获得了什么能量或者弄清能量从哪一物体转移到了另一物体,总结,例1.能量守恒是自然界的基本规律之一，下列能量转化过程中，属于内能的转移的是（ ） A用电灯照明 B光合作用 C用暖水袋取暖 D天然气的燃烧,C,练习1.下列说法中正确的是（ ） A冬天对着手哈气，手变暖是机械能转化为内能 B用酒精灯给水加热，是机械能转化为内能 C高速行驶的汽车爆胎是很危险的，从能量角度来看，是机械能与内能的相互转化 D滑冰时冰刀与冰之间相互摩擦，出现一道痕迹，是内能转化为机械能,C,（1）拿一个弹力小球由手中释放，观察小球的运动情况。,（2）结合小球在地面弹跳的频闪照片，想一想，为什么它的高 度会逐渐降低？是 否丢失了能量？减 少的机械能到哪去 了？,想想议议,二、能量守恒定律,大量事实表明，能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。,1.能量守恒定律,注 意： (1)能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，与发现细胞、进化论一起被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现。 (2)各种能量形式相互转化是有方向和条件限制的，能量相互转化时其量值不变，表明能量是不能被创造或消灭的因此各种形式能的总量一定守恒，单一的某一种形式的能或几种能不一定守恒如能的转化和转移过程中，能量一定守恒，但机械能不一定守恒,（1）荡秋千时停止用力，秋千会越摆越低，较少的机械能转化成了内能,（2）滑冰滑梯时，若不计空气阻力以及人与滑梯间的摩擦，机械能保持不变；实际上，一部分机械能转化成内能,（3）一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷在土地中，在这个过程中，火药的化学能先转化成燃气的内能，燃气推动子弹时，燃气的内能转化成子弹的机械能，子弹飞行及陷入土地时，其机械能转化成空气及土地的内能。,（4）某太阳能电池工作时的效率是16 ，太阳能电池把接收到的太阳辐射的能量的16转化为电能，其余84%转化成其他形式的能。,2永动机：,有人曾设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫永动机。,一定不能实现。因为 违反能量转化和守恒定律的事件是不可能发生的。 能量守恒定律的建立为永动机敲响了丧钟（真理与谬论有时就一步之遥，关键就在于是否按客观规律办事，培养学生尊重客观事实的意识）。,例2.木块从粗糙的斜面顶端匀速下滑到底端的过程中（ ） A.木块的重力势能全部转化为动能 B.木块的动能增加，重力势能减小 C.木块有一部分机械能转化为内能 D.木块的机械能全部转化为内能,C,练习2.某物体对外做功，消耗了100 J的机械能，这些机械能转化为其他形式的能量是（ ） A.50 J B.100 J C.0 J D.无法确定,B,能量之间可以相互转化,转移和转化的过程中，能的总量是守恒的,课堂小结,
