内容正文:
第3节. 能量的转化和守恒
知识讲解
考点1 能量及其存在形式
1.能量存在形式:如:①机械能、内能、电能、光能、电磁运动的电磁能、化学能
②自然界的能包括:天然气,核能,风能,海洋温差能,水能,汽油,太阳能,电能,煤炭,氢能,煤气,蒸汽,柴油,石油,地热能,潮汐能,生物质能等。
考点2 能量守恒定律
1.内容: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。
理解:①能量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。大到天体,小到原子核,无论是理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都遵循能量守恒定律。
②有一种形式的能量减少或消失,一定有另一种形式的能量增加或产生,能量的总量是不变的。
即:减小的能转化为增加的能
2.永动机(1)概念:不需要动力就能源源不断地对外做功的机器。
(2)从能量转化和守恒定律的角度分析永动机不可能实现的原因
①从能量转化的角度:在能量转化的过程中,只要有运动,摩擦就不可能避免,就会产生热量,这样运动的机械能就会减少,运动最终会停止。
②从能量守恒的角度:机器运转需要能量,而不能无中生有的制造能量,因此不需要能量就能运转的机器不可能制造出来。
考点3 能量的转化和转移的方向性
1. 正确理解能量守恒定律中的“转化”和“转移”
(1)能的转化:在一定条件下,一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量,这种现象即为能量的转化即不同能量之间才会转化
例如: ①摩擦生热:机械能转化为内能 ②发电机:机械能转化电能③电动机:电能转化机械能
④电灯:电能转化为光能
(2)能量的转移:指同一种形式的能从一个物体转移到另一个物体,能的形式并没有发生变化。
即同种能量之间发生转移,能的形式没有改变
例如:发生热传递时,热量从高温物体转移到低温物体
2. 能量的转化、转移都具有方向性和不可逆性:
例如:①灯发光时:电能转化为内能和光能,内能不会自动的变成光能
②热传递:热传递过程中,热量总是自然地由高温物体传向低温物体,故内能也总是自然地从高温物体转移到低温物体,而不会自然地从低温物体转移到高温物体。所以能量的转移是有方向的。
针对练习
一.不同形式的能量(
1.关于能的概念,下列说法中正确的是( C )
A.高山上静止的石头不具有能 B.物体已做的功越多,说明物体具有的能量越多
C.只要物体能够做功,说明物体具有能 D.只有正在做功的物体才具有能
解:A、高山上静止的石头具有一定的高度,具有做功的本领,具有能量,故A不符合题意;
B、物体已做的功越多,并不能说明物体能够做功的本领大,故B不符合题意;
C、一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能量,故C符合题意;
D、一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能量,并不一定正在做功,故D不符合题意;
故选:C。
2.我们生活在能量的世界里,现实生活时时刻刻都离不开能量。我们生活中的大部分能量来源于(A)
A.太阳 B.电 C.天然气 D.石油
解:世界万物的生长离不开太阳,人类也离不开太阳,所以生活中的绝大部分能量都来源于太阳。故A正确、BCD错误。
故选:A。
3.热机的特点是将燃料燃烧获得内能,然后通过做功驱动机器。它们都是利用了储存在燃料中的( C )
A.势能 B.电能 C.化学能 D.机械能
解:所有的燃料都储存了化学能,而热机工作的过程是将燃料的化学能转化为内能,再通过做功的方式将内能转化成机械能的过程,故ABD错误、C正确。
故选:C。
4.说明下列各物体具有什么形式的能量。
(1)通电后的电炉具有 电能 。(2)原子弹、氢弹具有 核能 。
(3)高速运动的空气形成的龙卷风具有 机械能 。
解:(1)通电后的电炉具有电能。(2)原子弹、氢弹具有核能。
(3)高速运动的空气形成的龙卷风具有机械能。
故答案为:(1)电能;(2)核能;(3)机械能。
5.填写下列各物体具有什么形式的能量。汹涌澎湃的钱塘江大潮具有 机械 能;崭新的干电池具有 化学 能;夜间街道两边闪烁的霓虹灯具有 光 能。
解:汹涌澎湃的钱塘江大潮具有机械能;崭新的干电池具有化学能;夜间街道两边闪烁的霓虹灯具有光能。故答案为:机械;化学;光。
二.能量转化和转移
6.说明下列能源利用方式中的能量转化过程:
(1)水力发电: 机械能转化为电能 ;(2)内燃机车牵引列车前进: 内能转化为机械能 ;
(3)电动水泵抽水: 电能转化为机械能 ;(4)火箭发射人造卫星: 内能转化为机械能 ;
(5)风力发电: 机械能转化为电能 ;(6)燃料燃烧: 化学能转化为内能 。
解:(1)水力