苏科版九下物理第十八章 能源与可持续发展第４节《能量转化的基本规律》学案（2份打包）

四、能量转化的基本规律 学习要求 1．知道能量守恒定律。能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的分析物理现象的意识。 2.初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。 3.讨论和分析两个具体的永动机设计方案，说明永动机是不可能的。 学习指导 1．能量守恒定律：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另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变。能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。一切有能量转化或转移的场合，大到宇宙、小到原子核内部，也不论是生物、化学还是物理、地质现象，都遵守能量守恒定律。自然界中能的总量保持不变，但是对于某一物体可能改变。 2．能量转化和转移的方向性：热量只能从高温物体转移到低温物体，不能相反，具有方向性，否则就要消耗其他的能。不是什么能源都可以利用，能源的利用是有条件的，也是有代价的，有的东西能成为能源，有的则不能。虽然能量在转化和转移的过程中是守恒的，但具有方向性，因此我们一定要节约能源。 典型范例 例题 市场经济的今天，一些厂商一改过去“酒香不怕巷子深”的做法，纷纷对产品进行广告宣传。可是有些厂商在广告上弄虚作假，夸大其词，欺骗消费者。如某品牌电热水器这样写道：“我厂电热水器功率只有55W，烧开一瓶水只需5min，节钱省电，最适合普通家庭使用。”这则广告可信吗？ 精析：电热水器烧开水，是电能转化为热能被水吸收的过程。方法一：根据题意求出电热水器所产生的热能，再利用热量公式，算出这些热量能够烧开多少质量的水，与事实进行比较，判断信息是否可信；方法二：先求出电热电热水器所产生的热能，再估算出烧开一瓶水所需要的热量，两者进行比较，判断信息是否可信，判断的依据是能量守恒定律。 全解：方法一：电热水器产生的热能为W=Pt=55W×5×60s=1.65×104J。 假设一般情况下烧开水是把水从20℃加热到100℃，则这些热量可以烧开的水的质量m＝＝0.049kg。＝＝ 一瓶水的质量远大于0.049kg，故信息不可信。 方法二：电热水器产生的热能为W=pt=55W×5×60s=1.65×104J。 假设一般情况下一瓶水的质量为2kg，烧开水是把水从20℃加热到100℃，则一瓶水烧开所需要的热量Q=cm△t=4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×105J。 由此可见电热水器产生的热量不能烧开一瓶水，故信息不可信。 点评：在很多情况下，我们对某些物理量大小要求并不是非常精确，运用估算法可以轻松解决问题。通过本题使我们进一步理解了能量守恒定律。 活动与探究 下面是生活中的一些现象：A.行驶的汽车刹车后滑行一段距离停下来；B.从树上掉下的苹果下落得越来越快；C.足球运动员头顶飞来的球，球飞出去；D.举重运动员用力将杠铃从地面举起来。 （1）试分别说出这些现象所对应的理物过程； （2）根据以上四个现象所对应的物理过程概括一个结论。 思考与练习 一、填空题 1．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，是人类认识自然、利用自然、保护自然的有力武器。由能量守恒定律可知：能量既不会凭空消失，也不会凭空___________，它只会从一种形式___________为其他形式，或者从一个物体_________另一个物体，而在_____________和______________过程中，能量的总量保持_____________。 2．能量的转化和转移具有 性，如在热传递中， 物体将热量传递给 物体。 3．2005年6月3日《场子晚报》报道，6月2日10时30分，江苏全省负荷达2482.9万千瓦，创历史最高。有关人士呼吁请社会有序、有效用电，做好节约用电工作。就家庭、学校和社会如何节约用电，请你提出两条合理化建议： （1）___________________________；（2）_______________________________。 二、选择题 4．火电站进的是煤，出的是电。在这个过程中能量的转化是（ ） A.机械能→内能→化学能→电能 B.化学能→内能→机械能→电能 C.化学能→重力势能→动能→电能 D.内能→化学能→机械能→电能 5．学习了“能量的转化和守恒”的知识后，同学们提出了下面一些关于利用和开发能源的建议，其中不可行的是（ ） A.我国煤炭资源丰富，应研究并采用如何让燃料充分燃烧，以减少热量损失的措施 B.应加快进行将内能充分转化为电能的研究，以减少内能在多次转化过程中的损失 C.我国应进一步开发利用江河水利资源 D.随着资源的不断消耗，应研究出一种既可以不消耗能量，又能不断对外多做功的机器 相关链接 “