第2节 能量转化的方向性和效率
1.通过能量的转化和转移,认识效率.
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.
【重点难点】
重点:了解能量转化和转移的方向性的概念及能量转化效率的计算.
难点:理解能量转化和转移的方向性.
【新课导入】
导入1:复习导入
我们已学习了能量守恒定律,知道在能量转化或转移过程中,能量的总量不变,但是许多情况虽然不违背能量守恒定律,而实际情形中却不会发生,如石头从高处落下,一部分能量转化为内能转移到空气中,但它不可能吸收周围空气的能量而滚向高处.为什么
导入2:图片导入
引导学生观察图1121,分析在常温常压下,冰化为水和水结冰两个过程,哪一种是可以自发进行的 在常温常压下,当然是冰化为水.物态变化具有一定的方向性;那么能量转化是不是也具有方向性呢
导入3:视频导入
视频展示能量转化的图片.提问:既然能量在转化和转移的过程中是守恒的,我们为什么还倡导节能呢 虽然能量是守恒的,但有许多能量是不好利用甚至无法利用的,这涉及我们今天要学的能量转化的方向性问题.
【课堂探究】
1.能量转化的方向性
阅读教材并讨论交流图1122,完成下列填空或问题:
(1)能量的转化具有 方向性 .如果某个过程中涉及了 热量 ,能量的转化(和转移)就将是“覆水难收”,无法自发的沿反方向发生.
(2)为什么虽然能量守恒,我们仍然要节约能源
现实的宏观世界中,物体间一旦存在温差,就会有热量的传递;摩擦无处不在,机械能会不断地转化为内能.我们对能量的利用,无法避免涉及热量的生成与转移.于是,每一次能量的利用,无法减少这个世界上可利用、便于利用的能量的总量.
2.能量转化中的效率
阅读教材,完成填空:
(1)输入能量= 输出有效能量+输出无效能量 .
(2)能量转化效率:能量转化效率= 输出有效能量/输入能量 ,在任何情况下,总 小于1 .
(3)讨论交流,机械效率中的有用功,即能量转化效率中的 输出有效能量 ,总功为 输入能量 ;热机效率中的内能,即为能量转化效率中 输入能量 ,有用机械能为 输出有效能量 .
(4)提高能量利用中的 转化效率 是节能问题的核心,是可持续发展的重要措施之一.
第二节 能量转化的方向性和效率
一、能量转化的方向性
1.能量转化具有方向性.
2.原因:热传递、摩擦
二、能量转化中的效率
1.输入能量=输出有效能量+输出无效能量
2.能量转化效率=输出有效能量/输入能量