内容正文:
14.3能量的转化和守恒
【交流展示】
1. 能量的转化
(1.)能量的形式有:机械能 、电能 、内能 、光能 _、化学能 。
(2)各种形式的能量都可以在一定条件下转化 。
(3)指出下列现象中,能量是由哪种形式转化为哪种形式。
摩擦生热: 能转化为 能. 化学电池充电: 能转化为 能.
电动机: 能转化为 能 发电机: 能转化为 能
光合作用: 能转化为 能 燃料燃烧: 能转化为 能
人造地球卫星太阳能电池板: 能转化为 能
2.能量守恒定律:
(1)想想议议:用力停止,秋千会越摆越低;掉在地上的小球会跳起,但是越跳越低。
①为什么它们的高度会逐渐降低?是否丢失了能量?
因为机能转化为内能,机械能减少,高度降低。
②你认为减少的机械能到了哪里去了?
减少的械能
结论:能量既不会__消灭__,也不会_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__到另一个物体,而在转化和转移过程中,_能量_ 的总量保持不变。能量守恒定律是自然界最能量_ 、最能量_ 的基本定律之一。
(2)问题思考:永动机能实现吗?①“永动机“:不消耗能 量,却源源不断对外做功的机器。②由能量守恒定律知: 不可以 实现。(可以或不可以)
【课堂小测】
1.指出下列现象中能量转化的形式
①利用木柴燃烧的过程是 转化为 ;
②汽车突然紧急刹车是 转化为 ;
③用毛巾反复擦背,感觉后背热了是 转化为 .
2.2012年3月,英国科学家研发出“激光橡皮”,专门用来去除白纸上的黑色碳粉字迹.激光照射下,纸张上的黑色碳粉直接升华为高温碳蒸气,同时字迹消失,这是 能转化为 能的过程.为防止高温对纸张的破坏,激光照射时间需严格控制.
3.在以下过程中,内能转化为机械能的是: ( )
A.冰块在地面上滑动时熔化 B.砂轮磨刀
C.水开了会顶动壶盖 D.水力发电
4.节能环保的太阳能灯已在运河景观区闪亮登场,两个太阳能光伏板一天储存的电能,使之遇到3到5个连阴天也能让灯正常工作。白天,太阳能电池板给蓄电池充电,晚上,蓄电池为路灯供电,这样白天与晚上的能量转化形式是( )
A.白天:太阳能-内能-电能 B.白天:太阳能-电能-化学能
C.晚上:化学能-电能-太阳能 D.晚上:化学能-电能-化学能
5.请从能量的转化的角度具体说明以下效率的意义:
某锂电池充电时的效率是99%,指该锂电池充电时可以把 的电能转化为 能。
某太阳能电池工作的效率是29%,指某太阳能电池工作时可以把 的 能转化为 能。
某柴油机工作的效率是35%,该柴油机可以把 的 能转化为 能。
【拓展提升】
6.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤的热值约为3×107J/kg。求:
(1)煤完全燃烧产生的热量;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率。
7.已知煤气的热值为3.6×107J/m3,0.28 m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少?
若这些热量的50%被温度为20℃,质量为30 kg的水吸收,则水吸收的热量是多少?水温升高多少?
[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
8.小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器,加满水后,经过4h阳光的照射,水温由原来的20℃升高到了40℃.问:(1)在这4h内水吸收了多少热量?
(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少kg焦炭?
[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)、焦炭的热值q=3.0×107J/kg]
【课后反思】
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