内容正文:
探索 物理
Exploring physics
1
第3节 能量的转化和守恒
第十四章 内能的利用
2
导入
以下的物理现象,讨论发生了哪些能量转化?
(1)来回迅速摩擦双手。
(2)黑塑料袋内盛水,插入温度计后系好袋口,放在阳光下,温度计示数升高。
(3)将太阳能电池连在小电扇上,并使它对着阳光,小电扇持续转动。
(4)将钢笔杆在头发或毛巾上摩擦后靠近细碎的纸片,纸片吸附在钢笔杆上。
(1)机械能转化为内能。(2)光能转化为内能。
(3)光能转化为电能,电能转化为机械能。(4)机械能转化为电能和内能。
3
导入
你还能指出一些事实,说明力现象与热现象有联系、力现象与电现象有联系、电现象与热现象有联系吗?
摩擦生热说明力现象与热现象有联系。
4
导入
发电机说明力现象与电现象有联系。
5
导入
电热器说明电现象与热现象有联系。
6
一、能量的转化
能量转化是非常普遍的,在一定条件下,各形式的能量是可以相互转化的。
能量转化的能量形式有变化。
7
一、能量的转化
水电站里水轮机带动发电机发电,
机械能转化为电能。
8
一、能量的转化
电动机带动水泵把水送到高处,电能转化为机械能。
9
一、能量的转化
植物吸收太阳光进行光合作用,光能转化为化学能。
10
一、能量的转化
燃料燃烧时发热,化学能转化为内能。
11
一、能量的转化
利用太阳能热水器提供热水,
光能转化为内能。
12
一、能量的转化
火力发电站可以把内能转化为电能。
13
一、能量的转化
炽热的铁水可以把部分内能转化为光能。
14
一、能量的转化
图中给出了两个实例,
你能做些补充吗?
15
一、能量的转化
风能-太阳能路灯:
风能-太阳能路灯中涉及哪些形式的能量?这些不同形式的能量是如何转化的?
①太阳能电池把太阳能(光能)转化为电能。
②风力发电机把风能转化为电能。
③给蓄电池充电是把电能转化为化学能;蓄电池放电时是把化学能转化为电能。
④灯发光是把电能转化为内能和光能。
16
一、能量的转化
效率指的是能量的转化率/能量的利用率,有用能量与总能量的比值。
效率 η= (能量用符号E表示)
例如:电热水器工作的效率是80%,则电热水器把其消耗的电能的80%转化成了水的内能。
17
一、能量的转化
小试牛刀:
1.下列关于能量转化的说法中正确的是( )
A.电饭锅工作时,将内能转化为电能
B.电风扇工作时,将机械能转化为电能
C.干电池给灯泡供电时,将电能转化为化学能
D.在阳光照射时,太阳能电池将太阳能转化为电能
D
18
一、能量的转化
2.一种新型太阳能公共卫生间落户北京东郊民巷,该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供,它还能将多余的能量储存在蓄电池里。这种能量转化和储存的方式是( )
A.太阳能转化为内能,再转化为电能
B.太阳能转化为电能,再转化为化学能
C.太阳能转化为内能,再转化为化学能
D.大阳能转化为电能.再转化为光能
B
19
一、能量的转化
3.如图所示为“风光互补”景观节能灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”太阳能电池板,以下对节能灯设计的理解,合理的是( )
A.太阳能电池板是将太阳能转化为电能
B.小风扇是用来给太阳能电池板散热的
C.小风扇是风力发电机,将电能转化为机械能
D.蓄电池在夜晚放电时,将电能转化为化学能
A
20
一、能量的转化
4.以下几种现象中不属于能量转化的是( )
A.飞驰的流星拖着一条尾巴
B.给电炉丝通电,电炉丝变红了
C.烧水时壶盖被顶起
D.放在炉子里的铁钉被烧红
D
21
一、能量的转化
5.如图所示是一种太阳能照明灯,太阳能电池板供一只“平均1h内消耗电能约3.24×104J”的电子节能灯工作,若太阳能电池板接收太阳能有效面积为0.3m2,平均1h内得到的太阳辐射能约为4×105J,太阳光照一天(不考虑天气影响,以8h计算),恰好可供电子节能灯正常工作10h,求太阳能照明灯利用太阳能的效率大约是 。(结果保留一位小数)
10.1%
22
二、能量守恒定律
左边的小球撞击后静止了,右边的小球向右摆动;
当右边的小球撞击后静止时,左边的小球向左摆。
牛顿摆左边的小球抬高一定高度,然后自然放下,观察会有怎样的现象发生?
23
二、能量守恒定律
怎样解释这种物理现象?
小球在撞击的过程中把自己的机械能转移到了另外一边的小球上。
能量会发生转移,能量转移的能量形式没有变化。
24
二、能量守恒定律
实验中,左右小球摆动起来的幅度基本上是相同的,说明左边小球的机械能基本上转移到了右边小球上,一个小球的机械能减少了,另一个小球的机械能增加了。但经过较长时间以后就会发现,小球摆动的幅度会越来越小,到最后会静止下来。
那么,能量是不是消失了呢?还是从机械能转化成了其他形式的能