12.2 能量的转化与守恒 课件-2022-2023学年高二下学期沪科版（2020）选择性必修第三册

12.2能量的转化与守恒 依据不同的标准，我们可以将能源进行分类。如化石能源无法在短时间内再生，这类能源称不可再生能源。水能、风能、潮汐能等能源，都来自于太阳能，这些能源在自然界内可以再生，称可再生能源。再如，如果在生产及消费过程中对生态环境的污染程度低，我们叫做清洁能源，可再生能源都是清洁能源，不可再生能源当中的天然气，清洁煤等也是清洁能源。 能源分类：一次能源、二次能源 （1）太阳能发电：我国是最大的光伏制造国。发电容量4.158×107kW。 太阳能是利用太阳能的光热转换、光电转换和光化学转换。 （2）水力发电：装机容量约占全球水电装机总量1/4，居全球第一。 水能是利用水体的动能、势能和压力能等能量资源。 （3）风能发电：装机容量居全球第一。 风能是利用空气流动产生的动能转换。 二、能量守恒定律及其应用 大量事实表明，能量既不会消失，也不会创生，它只能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，而能量的总值保持不变。这就是能量守恒定律。 能量守恒定律 能量守恒定律是19世纪自然科学的重大发现，它揭示了自然科学各个分支之间的普遍联系，是自然界内在统一性的第一个有力证据。 自然界的一切物质都处在运动中，不同的运动形式对应着不同形式的能量。在物质运动形式发生变化的过程中，与之相对应的能量形式也在转化。在转化过程中，一种形式的能量减少多少，必然伴随着另外一种或几种形式的能量增加多少，自然界能量的总和是不变的。 二、能量守恒定律及其应用 能量转化过程中总伴有内能的产生。 打篮球时，储存在肌肉里的能量不断地转化为动能，使你能跑动、传球和投篮等，在投篮时又将部分能量传给了篮球，整个过程中，总有部分能量转化为内能； 打开台灯，过一会儿用手摸一摸灯罩，会发现温度升高，说明电能并没有全部转化为光能，部分电能还转化为内能。 二、能量守恒定律及其应用 人类所需的绝大部分能量都直接或间接地来自太阳。 植物通过光合作用把太阳能转变成化学能贮存在体内，煤、石油等化石能源是植物等经过漫长年代形成的，它们又可转化为电能和内能。 此外，水能、风能等能量也是由太阳能转化而来的。 例如，阳光对江河湖海的不断照射，使水蒸发到高处，并源源不断地流向低处，产生巨大能量。 二、能量守恒定律及其应用 在所有能量转化的过程中，能量都是守恒的。 热力学第一定律就是能量守恒定律在热现象领域内的具体体现。 消失 创生 转化 转移 保持不变 11 11 普遍联系 统一性 内能 能量守恒定律 12 12 × √ √ 13 13 √ √ × 14 14 2．能量守恒定律 (1)内容 能量既不会____，也不会____，它只能从一种形式____为另一种形式，或者从一个物体____到另一个物体，而能量的总值________． (2)意义 揭示了自然科学各个分支之间的________，是自然界内在______的第一个有力证据． (3)应用 ①各种形式的能可以转化，但能量在转化过程中总伴有____的损失． ②各种互不相关的物理现象，可以用____________联系在一起． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)热量、功和内能三者单位相同，物理意义相同． ( ) (2)热量和功由过程决定，而内能由物体状态决定． ( ) (3)系统内能增加了100 J，可能是外界采用绝热方式对系统做功100 J，也可能是外界单纯地对系统传热100 J． ( ) (4)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加． ( ) (5)某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加． ( ) (6)石子从空中落下，最后静止在地面上，说明能量消失了． ( ) $