16.3能源：危机与希望课件2023-2024学年度北师大版物理九年级全册

第3节 能源：危机与希望 生活生产中各方面都需要能量，这些能量是通过不同的能源提供的。各种能源的利用，极大促进了人类文明的发展。 新课引入 1. 通过实例，认识能量可以从一个物体转移到其他物体，不同形式的能量可以相互转化 2. 知道能量守恒定律，能列举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化和守恒的观点分析问题的意识。知道永动机不可能制成 3. 初步了解在现实生活中能量的转化和转移具有一定的方向性 4. 了解能源的定义和分类 5. 了解几种重要的能源及它们的应用 学习目标 重点 图中都存在着什么能量？分别有哪些不同形式的能量在发生相互转化？能量之间的相互转化有怎样的规律？ 太阳能转化为内能 太阳能转化为化学能 内能转化为机械能 太阳能热水器 植物光合作用 行驶的火车 新知学习 水力发电站 “天宫”一号飞行器上的太阳能电池板 新疆的风力发电厂 机械能转化为电能 太阳能转化为电能 风能转化为电能 化学能转化为内能 电能转化为机械能 机械能转化为声能 天然气燃烧 电风扇转动 击鼓 内能 光能 电能 机械能 化学能 搓手 蒸汽机 使用电池 电风扇 水力发电 电灯 光合作用 太阳灶 萤火虫发光 手机充电 温差发电 电饭煲 太阳能电池 炽热的铁水 大量事实表明：不同形式的能量之间可以相互转化，某种形式的能量在减少的同时，总伴随着其他形式的能量在等量地增加。 一、能量转化与守恒定律 能量的转化： 通过摩擦让手发热，冬天用暖水袋取暖也能让手发热，这两种方式有何不同？ 暖手宝暖手 能量可以从一个物体转移到另一个物体. 观察牛顿摆，将右侧的小球抬起，由静止释放，注意观察它的运动情况，这说明了什么？ 右侧的小球撞击后静止了，左侧的小球向左摆动 右侧小球的机械能通过撞击转移给左侧小球，机械能在一定条件下也可以发生转移 现 象 分 析 总结：不同能量形式之间可以_____，相同能量则可以______ 在一定条件下，相同形式的能量在一定条件下可以发生转移，转移过程中能量形式不发生变化 能量的转移： 西电东送 牛顿摆 转化 转移 温馨提示 1.判断能量是发生转化还是发生转移的方法是看能量的形式是否发生变化 2.在改变物体内能的两种方式中，做功改变内能实质上是能量的转化，热传递改变内能实质上是能量的转移 1、一杯放在桌上的热水冷却，此过程有能量的转化吗？热水的内能消失了吗？ 2、电风扇工作时，消耗的电能与电动机获得的机械能相等吗？那其余的电能哪里去了？ 3、我国有句俗语：“既要马儿跑，又要马儿不吃草。”你认为这可能吗？为什么？ 思考与讨论 减少的机械能到哪里去了？ 因为小球在摆动的过程中和空气摩擦，一部分机械能转化为内能。 观察单摆小球的运动，说一说小球的能量转化过程： 小球上升时： 小球下降时： 小球在摆动过程中能量应该守恒，小球应该永远摆动下去，可事实上，小球机械能不断较小，最终小球会静止下来。 动能→重力势能 重力势能→动能 能量既不会凭空消失，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其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 能量转化和守恒定律 早在17世纪，就有人想制造出一种不需要任何能量，而永不停息地对外做功的机器，史称“第一类永动机”： 轮和重锤的永动机 磁铁和车的永动机 磁铁和铁球轨道的永动机 你认为人们能制造出“永动机”吗？为什么？ ？ 由能量守恒定律知：无法实现 那么，遵循能量的转化和守恒定律的事件是否一定会发生呢？ 因为小球跟空气摩擦，一部分的机械能转化为内能，最终小球会停下来，这部分内能能自动的转化为机械能吗？ 思考 回顾一下，热传递过程中，内能的转移有什么规律？不加热的情况下，凉水能自发的变成热水吗？ 思考 在热传递的过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能自发地向相反方向进行。如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的能量。 传递热量 小孩坐在冰车上被沿水平冰面推出去后，由于摩擦的作用，小孩及冰车在冰面上运动得越来越慢，最后停止运动。这个过程中能量转化方向为：机械能转化为内能，小孩和冰车能否自动收集这些内能而让冰车动起来？能量的这种转化说明了什么？ 思考 这些内能不能再自动地收集起来用于驱动汽车 结论： 这说明能量转化的过程可以自发地朝某个方向进行，但不能自发地向相反方向进行。即自发的能量转化过程具有方向性。 关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是( ) A. 任何制造永动机的设想，无论它看上去多么巧妙，都是一种徒劳 B. 凡是能量守恒的过程就一定会发生能量的转化 C. 由能量