歡迎進入物理課堂 能量的轉化和守恒 人的理想志向往往和他的能力成正比 約翰遜 學習目標 1 知道各種形式的能可以相互轉化 能舉出日常生活中能量轉化的例子 2 理解能的轉化和守恒定律 能用能量守恒觀點分析自然現象 將下列字詞排成正確的順序 并講述一個相關的小故事 1 森林發電廠太陽煤電燈2 植物鷹兔飛翔太陽 下面這段材料中有哪些我們以前學習了的能的形式 鈴 湯姆被鬧鐘振動的聲音喚醒 迷迷糊糊中他打開床頭臺燈一看 鐘面顯示7 00 湯姆馬上起床穿上衣服 他打開煤氣熱水器放出熱水刷牙 洗臉 然后把面包拿到電烤箱里 再沖上一杯牛奶 吃完早餐 湯姆匆匆忙忙地拿起書包 騎上自行車去學校了 這里涉及能 能 能 能 能 一 各種形式的能 聲 電 化學 內 機械 1 電閃雷鳴 2 地動山搖 3 蔬菜瓜果 4 波濤洶涌 化學能 1 燃料的燃燒是一種化學變化 燃燒時產生的光和熱就來源于燃料儲存的化學能 2 食物也具有化學能 人們的生活 工作所消耗的能量就來源于食物里儲存的化學能 核能 重力勢能 動能 內能 化學能 電能 交流與討論你能說出圖中各種物體所具有的能量嗎 二 能量的轉化與轉移 自然界中 能量不僅可以從一個物體轉移到另一個物體 形式多樣的能量之間還可以相互轉化 電燈發光時 電能轉化為光能和熱能 地球上的能量主要來自太陽 植物通過光合作用把太陽能轉化為化學能植食動物從植物獲取能量 轉化為熱能和化學能肉食動物通過捕食植食動物獲取能量 1 隨著電機的轉動 電池中的轉化為 通過導線傳給電機 電機的轉動將轉化為 轉軸的轉動將重物提起 重物在上升的過程中將獲得和 電機轉動一段時間后還會發熱 則電機還將轉化為 2 將實驗中的電源換成電燈 讓重物落下 隨著重物的下落 重物的轉化為重物的 細繩帶動電機轉軸轉動 電機將轉化為 通過導線傳輸到燈泡 燈泡將發光并會發熱 此時燈泡將轉化為和 電機轉動一段時間后還會發熱 則電機還將轉化為 化學能 電能 電能 電能 動能 動能 重力勢能 電能 內能 重力勢能 動能 動能 電能 電能 光能 內能 電能 內能 三 能的轉化和守恒定律 在課堂上討論 掉在地上的彈性小球為什么越跳越低 這一問題時 有三位同學發表了不同看法 小強說 這是因為小球每一次落回到地面時 地面都會把一部分能量給小球 只不過每一次給的能量在不斷減少 所以就越跳越低 小雅說 這是由于小球每次落下時都損失了一部分能量 所以越跳越低 小敏說 都不對 小球并沒有獲得或損失能量 只不過它本身的能量轉化成了空氣 地表 它本身的其他形式的能量 致使它的動能越來越小 所以越跳越低 請你分析一下 哪位同學的說法是正確的 一杯放在桌上的熱水冷卻 此過程有能的轉化嗎 熱水的內能消失了嗎 思考 結論 能既不會 也不會 它只會從一種形式為另一種形式 或者從一個物體到另一個物體而能的總量 這就是能的轉化和守恒定律 也稱 說明 轉化 一種形式能到另一種形式能轉移 能的形式沒有改變 從高溫到低溫一個物體消耗了能量 一定有另一物體得到了能量 反之亦然 所有機械省力 就不省距離 功的原理 做功所耗的能 不能小于做有用功所耗的能 新的生死觀 死而不滅 1 電風扇工作時 消耗的電能與電動機獲得的機械能相等嗎 如不相等 是否意味著能量不守恒 討論 2 我國有句諺語 要使馬兒跑得快 又要馬兒不吃草 比喻現實生活中不可能的事 請大家分析此比喻是否有科學道理 3 此定律是否需條件 能的轉化和守恒定律是自然界最普遍 最重要的基本定律之一 歷史上有不少人想設計一種機器 這種機器不消耗任何能量 卻可對外做功 這種機器被稱為 永動機 永動機第一款 最著名的永動機 十三世紀亨內考法國 永動機為什么不能制造 從中你受到什么啟發 思考 能的轉化和轉移是有方向性的 觀察右圖 此圖是否符合能量守恒定律 為什么 1 釋放化學能的過程不斷發生在你的體內 食物也是一種燃料 營養成分在體細胞里與氧結合 提供細胞組織所需能量 這過程沒有火焰 但與燃燒極其相似 化學能除了一部分轉化為熱能以維持你的37 正常體溫 從能量守恒的角度 食物提供的化學能還變為哪些能量 答 練習 2 小剛同學想運用已學知識在家門口建立一個噴泉 并用抽水機把噴出的水送回到噴水用的貯水容器 為此他想為抽水機設計一個機械裝置來帶動 要求一開始用手搖動使機械轉動起來 以后就靠機械自己通過內部簡單機械相互傳動 使其永遠轉動下去 抽水機就永遠工作 噴泉也不停出水 你認為小剛同學設想的機械能實現嗎 能 或 不能 為什么 3 請填上箭頭上發生能轉化的裝置 器具 現象機械能電能化學能內能內能機械能光能電能內能光能內能化學能 發電機 煤氣爐 蒸氣機 太陽能發電機 燒鐵棍 食物腐敗 電動機帶動抽水機工作 能轉化為 能點燃的蠟燭 能轉化為 能雙手摩擦 能轉化為 能白熾燈的燈絲變熱和發光 能轉化為 能內燃機的壓縮沖程中 能轉化為 能物體在陽光照射下溫度升高 能轉化為 能 4 指出下列各種現象中 能量是如何轉化的 5 冰塊沿地面滑動 往往會逐漸融化 在這一過程中是能轉化為能 6 原子彈 氫彈爆炸時釋放的能量來源于 7 白天 太陽能熱水器中的水的溫度升高 水的內能 填 減少 不變 或 增加 這是通過的方法改變了它的內能 機械 內 原子核反應 增加 熱傳遞 8 在各種形式的能量的相互轉化的過程中 下列說法中正確的是 a 機械能一定守恒b 各種形式的能量都守恒c 各種形式的能的總量一定守恒d 只有機械能轉化為內能 9 植物進行光合作用的過程 是 a 光能轉化為化學能b 內能轉化為化學能c 化學能轉化為光能d 光能轉化為內能 c a 流星穿過大氣層時會變得熾熱 能轉化為 能飛行的子彈射穿木板后子彈溫度會升高 能轉化為 能將一塊冰放在地面上拖 冰會熔化 能轉化為 能反復彎折一根鐵絲 彎折部分溫度會升高 能轉化為 能擦燃火柴 能轉化為 能 金溪水電站發電 能轉化為 能 水蒸氣對活塞做功 能轉化為 能 如果煙煤燃燒所放出的能量只有80 能轉化為電能 一座65萬千瓦功率的水電站 發電一天所獲得的電能 相當于完全燃燒多少噸煙煤 煙煤的燃燒值為2 9 107焦 千克 到達地