第十四章 内能的利用
第3节 能量的转化和守恒
【目标】
1.知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例。
2.初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。
3.有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。
4.认识到日常生活中合理利用能源与节约能源的重要性。
【重点】
能量的转化和守恒定律，强调能量的转化和守恒定律是自然科学中最基本的定律。
【难点】
运用能量的转化和守恒定律对具体的自然现象进行分析，说明能量是怎样转化的。
【自学反馈】 1.能量的转化
（1）摩擦生热， 能转化为 能。
（2）水电站里水轮机带动发电机发电， 能转化为 能。
（3）电动机带动水泵把水送到高处， 能转化为 能。
（4）植物吸收太阳光进行光合作用， 能转化为 能。
（5）燃料燃烧时发热， 能转化为 能。
2.能量守恒定律的内容是：
2.任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，能的总量是 的。所有能量转化的过程，都服从 。
知识点一、能量的转化
自然界中各种现象都是相互联系的，在一定条件下，各种形式的能都可以相互转化。
【典例】（1）来回迅速摩擦双手，会感到手变热，在这个过程中， 能转化为 能。
（2）黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好，放在阳光下，一段时间后，温度计的示数会上升，在这个过程中， 能转化为 能。
（3）将连在小电扇上的太阳电池对着阳光，小电扇会转动在这个过程中，先是 转化为 能，然后 能转为 能。
（4）用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片，纸片会被吸起，表明钢笔杆带了电，在这个过程中， 能转化为 能。
【变式1】（1）煤、石油、天然气在燃烧的过程中， 能转化为_____能。
（2）高温蒸气推动发电机发电的过程中，____能转化为______能，再转化_____能。
（3）电流通过电动机，_____能转化为_____能。电流通过白炽灯或荧光灯，___能转化为______能，电流通过电解槽，____能转化为_____能。
（4）内燃机在工作过程时，在做功冲程中，___能转化为_____能，在压缩冲程中，____能转化为______能。
（5）蓄电池在放电的过程中，____能转化为______能，充电的过程中，_____能转化为_____能。
【变式2】《深圳商报》2004年3月11日报道：近日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
知识点二、能量守恒定律
内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移 到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。
特别提醒：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，与发现细胞、进化论一起被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现。
从能量的转化和守恒的观点来看，用热传递来改变物体的内能，实际上是能量转移的过程，用做功方法来改变物体的内能，实际上是能量的转化的过程。
所有能量转化的过程，都服从能量守恒定律。
永动机不能制成是因为违背了能量守恒定律。
特别提醒：自然界中许多自发的过程都是有方向性的，或者说，能量的转化和转移也是有方向性的。一切与热现象有关的过程都是有方向性的。
举例：（1）热传递过程中，热量自发从高温物体转移到高温物体。不能自发从低温物体转移到高温物体。
（2）黄果树瀑布中的水，它下落的过程，是自发的过程，水不能自发地从低处流往高处。
【典例】下列说法中错误的是（ ）
A．能量的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化
B．只要有能量的转化和转移，就一定遵从能量守恒定律
C．能量的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器
D．任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能的总量是保持不变
【变式1】能量守恒是自然界的基本规律之一，下列能量转化过程中，属于内能的转移的是（ ）
A.用电灯照明 B.光合作用 C.用暖水袋取暖 D.天然气的燃烧
【变式2】（1）荡秋千时，停止用力，秋千为什么会越摆越低？
（2）既然能量是守恒的，为什么我们还要大力提倡节约能源？(共17张PPT)
第十四章 内能的利用
14.3 能量的转化和守恒
一、能量的转化
1.自然界中常见的能量形式：
拉长的橡皮筋
山巅的危石
运动的足球
（1）机械能：
（2）内能：
一、能量的转化
1.自然界中常见的能量形式：
（3）化学能：
一、能量的转化
1.自然界中常见的能量形式：
（4）太阳能：
一、能量的转化
1.自然界中常见的能量形式：
自然界中不同运动方式对应着不同形式能量（如：内能、机械 能、电能、电磁能 、核能等)，这些能量之间是可以相互转化的。
二、能量守恒定律
1、各种能量之间可以相互转化
（1）来回迅速摩擦双手：机械能转化成内能；
（2）钻木取火：机械能转化成内能；
（3）水轮机带动发电机发电：机械能转化成电能；
（4）电动机带电水泵抽水：电能转化成机械能；
（5）光合作用：光能转化成化学能；
（6）燃料燃烧：化学能转化成内能。
二、能量守恒定律
2、定义
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另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
二、能量守恒定律
3、对定律的理解
一种能增加，总伴随着另一种形式能减少或者另一物体转移而来。
该定律是大量实验事实得出，是人们对自然现象长期观察和研究的科学总结。
是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，是人们认识自然和改造自然的重要科学依据。
二、能量守恒定律
3、对定律的理解
例1：荡秋千时停止用力，秋千会越摆越低，较少的机械能转化成了内能
二、能量守恒定律
3、对定律的理解
例2：滑冰滑梯时，若不计空气阻力以及人与滑梯间的摩擦，机械能保持不变；实际上，一部分机械能转化成内能
二、能量守恒定律
3、对定律的理解
例3：某太阳能电池工作时的效率是16％ ，太阳能电池把接收到的太阳辐射的能量的16％转化为电能，其余84%转化成其他形式的能。
例4：一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷在土地中，在这个过程中，火药的化学能先转化成燃气的内能，燃气推动子弹时，燃气的内能转化成子弹的机械能，子弹飞行及陷入土地时，其机械能转化成空气及土地的内能。
二、能量守恒定律
4、永动机不可能制成
1.“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。
2.违背能量守恒定律，永远造不成.
无法实现的“永动机”
永动机
能量之间可以相互转化
转移和转化的过程中，能的总量是守恒的
依据能量守恒定律，永动机不可能实现
课堂小结
1.能量守恒是自然界的基本规律之一，下列能量转化过程中，属于内能的转移的是（ ）
A．用电灯照明 B．光合作用
C．用暖水袋取暖 D．天然气的燃烧
C
2.下列说法中正确的是（ ）
A．冬天对着手哈气，手变暖是机械能转化为内能
B．用酒精灯给水加热，是机械能转化为内能
C．高速行驶的汽车爆胎是很危险的，从能量角度来看，是机械能与内能的相互转化
D．滑冰时冰刀与冰之间相互摩擦，出现一道痕迹，是内能转化为机械能
C
三、练习
3.木块从粗糙的斜面顶端匀速下滑到底端的过程中（ ）
A.木块的重力势能全部转化为动能
B.木块的动能增加，重力势能减小
C.木块有一部分机械能转化为内能
D.木块的机械能全部转化为内能
C
4.某物体对外做功，消耗了100 J的机械能，这些机械能转化为其他形式的能量是（ ）
A.50 J B.100 J C.0 J D.无法确定
B
三、练习
5、冰块沿地面滑动，往往会逐渐融化，在这一过程中是 能转化为 能。
机械
内
6、地热是一种新能源，怎样利用地热，还是下在探索的一个重大课题。地热发电过程中的能量转化可用下图表示。
（ ）能 （ ）能 （ ）能
汽轮机
发电机
地热
机械
电
三、练习
你学会了什么？
