内容正文:
课时14.3 能量的转化与守恒(帮课堂)(解析版)
【学习目标】
1.认识生活中常见的能量;
2.了解各种形式的能量是可以相互转化的;
3.掌握在转化的过程中,能量的总量是保持不变的;
4.能够举出日常生活中能量守恒的实例;
5.具有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。
【知识导图】
【基础知识】
知识点一、能量的转化与转移
1.能量的存在形式
2.能量的转化
在一定条件下,能量可以从一种形式的能量转化为另一种形式的能量,这种现象叫能量的转化。自然界转化各种形式的能,在一定条件下都可以相互转化。如图为能量转化示意图。
3.能量的转移
能量可以从一个物体转移到另一个物体,也可以从物体的一部分转移到另一部分。例如,在热传递过程中,内能从高温物体转移到低温物体,或从物体的高温部分转移到低温部分,这属于能量的转移。
特别提醒:能量的“转化”和“转移”的区别
(1)能量的转化:能量的转化时能的形式发生了改变。在能量转化过程中,一种形式的能量增加了,必然其他形式的能量减少了。
(2)能量的转移:能量的转移是指能量从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,能量的形式没有改变。
【典例】“嫦娥一号”靠太阳能电池板提供电能,它能将多余的能量储存在蓄电池里,这种能量的转化和储存的方式是( )。
A.太阳能转化为电能,再转化为电能 B.太阳能转化为电能,再转化为化学能
C.太阳能转化为内能,再转化为化学能 D.太阳能转化为电能,再转化为光能
【答案】B。
【解析】太阳能电池板把太阳能转化成电能,多余的电能通过化学反应转化成化学能储存在蓄电池里,选项B符合题意。故选B。
知识点二、能量守恒定律
1.能量守恒定律
(1)能量守恒定律内容:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变。
(2)对能量守恒定律的理解:
①能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体,小到原子核,也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都遵从能量守恒定律。
②能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。
特别提醒:机械能守恒和能量守恒的区别与联系
(1)机械能守恒需要满足一定的条件,能量守恒不需要条件。
(2)机械能守恒是能量守恒的特殊情况。
2.永动机
(1)不少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,人们把这种机器叫做永动机。然而,从没有一种永动机成功过。
(2)能量守恒定律使人们认识到:任何一部机器,只能使能量从一种形式转化为其他形式,而不能无中生有地制造能量。因此,根本不可能制造出永动机。
【典例】关于能量守恒定律的下列说法中。正确的是( )。
A.能量既可以凭空消失;
B.能量也可以凭空产生;
C.热机的工作过程不遵循能量守恒定律;
D.能量转化和转移过程中,能量的总量保持不变
【答案】D。
【解析】AB、能量既不能凭空产生,也不会凭空消失,故AB错误;
C、能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化,热机的工作过程也遵循能量守恒定律,故C错误;
D、一个物体能量增加,必然伴随着别的物体能量减少,在能量转移和转化的过程中能量的总量是保持不变的,故D正确。
【点睛】本题考查了对能量守恒定律的理解,是一道基础题。
能量即不会消灭,也不会创生,只能从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体上,在能量转化和转移过程中,能量的总量保持不变。
【方法帮】
题型一:能量转化类型的识别
能量转化的识别技巧
识别能量转化类型时要注意:一是弄清哪种形式的能减少,哪种形式的能增加,结果就是减少的那种形式的能转化为增加的另一种形式的能;二是注意描述中的关键字,一般“动”字对应的是机械能,“热”字对应的是内能,“电”字对应的是电能。
【典例】夜幕下的广场,孩子们都喜欢骑上能发光的滑板车遛弯,这种滑板车在人的助力下可以滑行起来,同时轮子会发光,停下来时就不发光。关于这种滑板车发光的原理,从能量转化的角度分析正确的是( )。
A.机械能转化为电能,再转化为光能;B.电能转化为机械能,再转化为光能;
C.机械能转化为光能,再转化为电能;D.光能转化为机械能,再转化为电能
【答案】A。
【解析】人运动时具有机械能,而轮子发光需要电能,所以滑板车发光的能量转化是:机械能转化为电能,电能再转化为光能。故A正确,BCD错误。
故选A。
题型二:能量的转化和转移
判断能量是转化还是转移关键在于分析能量的形式是否发生了变化。若能量的形式发生了变化,则为能量的转化;若能量的形式没有发生变化,则为能量的转移。
【典例】下列有关能量转化的表述中,正确的是( )。
A.汽油机做功冲程中,机械