3.8能量的转化与守恒（课件 18张ppt）

(共18张PPT)
浙教版 科学（初中）
九年级上
新授导入
拉长的橡皮筋
　　你能说出下面物体都具有什么形式的能量吗？
山巅的危石
运动的足球
西藏羊八井地热池
食 物
太阳光
机械能转化为内能
机械能转化为电能
电能转化为机械能
电动机带动水泵把地下水送到地面
水电站里水轮机带动发电机发电
钻木取火
一、能量的转化
1、自然界中能量的形式
机械能、内能、化学能、电能、太阳能、生物能、地热能、潮汐能、核能等多种形式，各种形式的能量不是孤立的，而是相互联系的。
能量可以在两个物体之间转移，能量形式也可以转化。
下列物体具有哪种形式的能量？物体的能量发生怎样变化？
金属勺子放入热水中
A物体匀速上升，B物体匀速下降
水的内能
勺子的内能
转移
B的势能
A的势能
转移
化学能
转化
森林火灾
森林具有化学能，森林发生火灾时
内能
特技跳伞
势能
转化
动能
跳伞运动员具有动能和势能，跳伞运动员在下落过程中：
2、太阳能的转化
(1)太阳光照射到绿色植物的叶片上，叶片通过光合作用把水和 CO2 合成为淀粉等有机物质，将电磁能（光能）转变为化学能储存在植物里
太阳能 化学能
转化
（2）太阳光照射到大气层中，使大气产生对流，将电磁能转变为空气的动能
(3)太阳光照射到太阳能热水器上，将电磁能转变为水的内能；
(4)太阳光照射到电池板上，将电磁能转化为电能。
3、人体能量的来源及转化
人体的生命活动需要能量，那么能量来自哪里呢？
食物的化学能
人的内能和机械能等
转化
4、火力发电厂
我们每天都在使用电能，电能由发电厂提供你知道火力发电厂的电能是如何转化而来的吗？
煤的化学能
内能
转化
机械能
转化
电能
转化
化学能转化为电能
思考：电灯为什么会发光？能量如何转化？
水果电池消耗了多少化学能，就产生了多少电能；产生了多少电能，就要消耗相应能量的化学能。
水果电池：
青蛙从地上跃起捕捉害虫。在这个过程中，青蛙消耗了什么能？这些能量到哪里去了？青蛙获得了什么能？这些能量来自哪里？
青蛙捕食
青蛙从地上跃起捕捉害虫。在这个过程中，青蛙消耗了化学能，这些能量转化为机械能；青蛙获得了机械能，这些能量来自害虫的化学能。
自然界中的能量都不是孤立的，不同形式的能量之间会发生相互转化，能量也会在不同物体之间相互转移。
平时我们所说的“消耗能量” “利用能量” “获得能量”实质上都是能量转化与转移的过程。
大量事实表明：
19 世纪确立了自然界最普遍的规律之 一——能量守恒定律。
注意：能量转化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是宏观物体运动还是微观粒子运动，都遵循这个定律。
　　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另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。
二、能量的转化与守恒定律
　　1．有人曾设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫永动机。
　　这种机器有可能制成吗？
一种设想中的永动机
永动机：不消耗任何能量和燃料，却源源不断对外做功的机器。
三、能量的转移和转化的方向性
1：当一块炽热的铁块投入水中时，能量如何转移？
2：当杂技演员沿竹竿下滑时，能量又是如何转化？
铁块的内能
水的内能(温度相同)
铁块能自发地从同温度的水中吸收热量，使自己变得炽热吗？
演员的重力势能
手和竹竿内能
手和竹竿的内能，能使演员上升吗？
遵循能量的转化和守恒定律的事件不一定会发生。
能量的转移和转化有一定的方向性。
结论：
能量的转化和守恒定律的建立
1840 年，德国医生迈尔（Julius Robert von Mayer）从生理学角度对能量进行了研究，他发现病人的静脉血比他预计的要红得多，因此他开始思考动物热的问题，并由此萌发了所有形式的能量都可以相互转化的想法。他还分析了多种能量的转化和守恒的现象，成为首先阐述能量守恒思想的人。从 1840~1878 年的近 40 年时间里，英国科学家焦耳研究了电流热效应、空气压缩时温度的升高以及电、化学和机械作用之间的联系。他发现了焦耳定律，得出了电能向内能转化的定量关系。他做了 400多次实验，用各种方法测定热与功之间的当量关系，精确地测定了热
和机械功之间的当量关系的数值，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。
1847 年，德国科学家亥姆霍兹（Hermann Ludwig Ferdinard von Helmholtz）发表了《论力的守恒》一文，把能量的概念推广到热学、电磁学、天文学和生理学等领域，系统、严密地阐述了能量守恒思想。他分析了机械能、化学能、电磁能等不同形式能量的转化和守恒，并把能量守恒与永动机不可能制成联系起来。他认为机器只能转化能量，而不能创造和消灭能量。他对能量守恒定律作出了清晰、具有说服力的论述，从而使能量转化和守恒定律得到人们的广泛接受。
可见，能量转化和守恒定律是众多科学家集体智慧的结晶