内容正文:
第一节 能量的转化与守恒
第二十章 能源、材料与社会
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1.了解能量及其存在形式,能说出一些常见的能量名称,知道自然界中有多种形式的能量。
2.知道能量可以从一个物体转移到另一个物体,也可以从一种形式转化为另一种形式。
3.理解能量守恒定律,知道永动机不可能制成,并能自觉地利用能量守恒定律分析有关问题。
4.了解能量转移与转化的方向性。
5.能解释一些常见现象中的能量转化过程。
学 习 目 标
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电闪雷鸣,波涛汹涌,狂风暴雨……在自然界和生活中,能量以多种形式展现着。自然界中存在着哪些能量呢?
新 课 引 入
1.化学能:
由于化学反应,物质的分子结构变化而产生的能量。
2 .核能:
(1)定义:由于核反应,物质的原子核结构发生变化而产生的能量。
(2)应用:
原子弹、氢弹、核电站。
我国第一颗氢弹
木柴燃烧
一、多种形式的能量
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在日常生活和生产活动中处处都离不开能量。你能说出下列图中各物体所具有的能量吗?
讨论分析
答:(a)山顶的石块具有重力势能;(b)滚动的足球具有动能;(c)加热后的物体具有内能;(d)牛奶、面包和水果具有化学能;(e)导线中的电流具有电能。
1.能量的转移
内能的转移
【思考】(1)小球碰撞时,小球的动能消失了吗?
(2)热水袋内的热水逐渐冷却,热水的内能消失了吗?
动能的转移
【结论】一物体 另一物体
能量转移
二、能量的转移与转化
2.能量的转化:就是能量从一种形式转化成另一种形式。
机械能转化为电能
电能转化为光能
灯泡发光
地球上的大多数能量都来源于太阳
地球上的空气吸收太阳能,转化为风能;水吸收太阳能,转化为水能;植物吸收太阳能,通过光合作用,转化为化学能。
根据图示内容,说明太阳辐射到地球的能量的利用、转化和守恒的情况。
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肉食动物通过捕食食草动物获取能量
植物通过光合作用把太阳能转化为化学能
食草动物从植物获取能量, 转化为热能和化学能
化学能转化为内能
电能转化为机械能
太阳能转化为内能
化学能转化为光能
分别把风能、太阳能、核能转化为电能
核电站
结论:
在一定条件下,各种形式的能量都可以相互转移和转化。
1.能量从一个物体转移到另一个物体。
2.能量从一种形式转化为另一种形式。
①摩擦生热 ( → )
②气体膨胀做功 ( → )
③电灯发光 ( → )
④电饭锅做饭 ( → )
⑤煤炭燃烧 ( → )
⑥用洗衣机甩干衣服 ( → )
⑦手摇发电机发电 ( → )
分析下列各现象中能量的转化
机械能
内能
内能
机械能
电能
光能
电能
内能
内能
化学能
电能
机械能
机械能
电能
2.减少的机械能到哪里去了?
小球跟空气和地面摩擦,一部分的机械能转化为内能。
1.小球的高度逐渐降低说明了什么?
说明了小球的机械能逐渐减少。
三、能量守恒定律
1.能量守恒定律
小球在摆动过程能量是否守恒?
2023/12/7
能量守恒定律
大量事实表明,能量既不会消灭,也不会创生,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,而能的总量保持不变。
能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
想一想:玩具小丑在跳动过程中,能量是如何转化的?它遵守能量守恒定律吗?
交流与讨论
思考:能否制造出这样一种装置(永动机),它既不消耗能量,又能永远不停地运动着?
手捧热水袋时,手和身体变热,热水袋的热水温度会降低。在这种内能转移的过程中,内能总是自动地从高温物体向低温物体转移。
想一想:内能能自发的由低温物体向高温物体转移吗?
四、能量转移与转化的方向性
小汽车的动力来自发动机中汽油的燃烧。在行驶中汽车克服摩擦,动能转化成地面、车轮和空气的内能,这些能量能够自动用来再次开动汽车吗?
燃料燃烧能将水烧开。当水渐渐凉下来时,能否将其减少的内能全部复原为化学能吗?
能量的转化和转移过程是有方向性的。在能源利用的过程中,即在能量的转化和转移过程中,能量在数量上并没有减少。但是在可利用的品质上降低了,从便于利用变为不便于