11.2 能量转化的方向性和效率-(配套课件)九年级下册物理【优+学案】课时通（教科版）

2.能量转化的方向性和效率 1.常识性了解能量转化技术给人类带来的变化 2.了解能量的转移和转化具有方向性 3.了解能源的消耗趋势以及产生的环境问题 能量的转化和转移无处不在 兔子吃草 草 人吃兔子 太阳 太阳能 草的能量 兔子的能量 人或其他动物能量 光合作用 兔子吃草 人或其他动物吃兔子 一杯水静置一段时间后，其中的一部分水自行从另一部分水中吸取热量，沸腾成水蒸气?另一部分水则内能减少，凝结成冰? 能量转化的方向性 能量转化的方向性 枯萎的花儿，自发从空气中吸取能量和水分，重焕青春？ 能量转化的方向性 坡底的巨石从周围环境中获取能量，滚向坡顶？ 能量转化的方向性 汽车从北京开到天津，掉转车头，可以不再消耗新的燃料，从空气、尾气中吸取能量，返回北京？ 能量转化的方向性 如同水总是自发地从高处往低处流，能量的流向也并不是随意的. 能量转化的方向性 能量的转化和转移是有______的，人们是在能量的转化和转移的过程中_________，因此不是什么能量都可以利用，能量的利用是有_______的，也是有_____的. 方向性 利用能量 条件 代价 能量转化的方向性 为什么能量是守恒的，我们仍然要节约能源呢？ （1）我们对能量的利用，无法避免涉及热量的 与 ； （2）每一次能量的利用，都会减少这个世界上可 利用、便于利用的能量的 . 生成 转移 总量 能量转化中的效率 在实际工作和生活中，人们把一种能量转化为另一种能量总是为了某种目的： 用燃气灶烧水，目的是为了把水烧热或烧开； 使用电梯是为了把人或物体提高到一定的高度； 这些愿望能实现吗？ 烧水时将天然气燃烧产生的热量完全传递给水壶中的水？ 使用电梯时每消耗1度的电能完全转化成人或物体的势能？ 骑自行车时我们消耗的每一分体能全部转化自行车的人的动能？ 不能 不能 不能 能量转化中的效率 能量转化的方向性 所有能量利用的过程中，能量损耗不可避免，如烧水过程中，有一定比例的热量会散发到大气、壶体中； 能量转化的方向性 输入能量：天然气完全燃烧释放出的化学能（电流通过用电器所做的功）； 输出有效能量：水吸收的那部分能量（用来做有用功的能量）； 输出无效能量：散发到大气、壶体中的那部分能量（电器自身吸收的热量）； 输入能量=输出有效能量+输出无效能量 能量转化的方向性 能量转化效率=输出有效能量/输入能量， 即η=w有/w总； 任何情况下，η<1! 机械效率：有用功占总功的比例； 热机效率：热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比； 能量转化的方向性 节能问题的核心是提高能量利用中的转化效率！ 【例1】 各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是（　　） A．①②③④ B．②③④① C．②①③④ D．①③④② 解析：各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，地球上所有能量直接或间接来自于太阳能，所以下列能量的转化顺序为：太阳——树林——燃煤电厂——空调，故选：C. 【例2】某校初三年级的学生参观了学校锅炉房后，提出了以下几种提高炉子效率的建议，其中不应采纳的是（　　） A．用鼓风机向炉膛内吹风，把煤粒吹起来燃烧 B．把煤磨成粉，用空气吹进炉膛 C．向炉内多加些煤，加大火力 D．用各种办法增大受热面积 解析：要提高炉子的效率，需要使燃料充分燃烧，并且减少能量的损失.A.鼓风机向炉膛内吹风，把煤粒吹起来燃烧，可以使煤燃烧的更充分，可以提高燃料的利用率；B.煤磨成粉，用空气吹进炉膛，可以使煤充分燃烧，可以提高炉子的效率；C.向炉内多加些煤，加大火力，这是消耗更多的燃料，不能提高炉子的效率；D.用各种办法增大受热面积，可以让热量被充分吸收，可以提高炉子的效率，故选C. 小 结 1.能量的转化和转移是有方向性的 2.能量转化的效率η ： η < 1 $