第8节 能量的转化与守恒(课件 26张PPT)

(共26张PPT)
第8节 能量的转化与守恒
浙教版 九年级上
教材解析
【核心概念】
4.能的转化与能量守恒
【学习内容与要求】
4.1 能的形式、转移与转化
能举出能的转化与转移有一定的方向性的实例。
通过实例认识能的转化的普遍性。知道能量守恒定律，初步了解
”永动机“是不可能实现的。
创设情境
从高处滑下时：重力势能转化为动能；
冲上另一个斜坡时：动能转化为重力势能。
游乐园中的过山车机械能的转化：
动能和势能之间可以相互转化。那么，其他形式的能量是否也会发生相互转化呢？能量在转化过程中遵循什么规律？
探究实践
下列物体具有哪种形式的能量？物体的能量发生怎样变化？
金属勺放入热水中
A物上升，B物下降
A
B
水的内能
金属勺的内能
B物势能
A物势能
内能的转移
机械能转移
能量可以在两个物体之间转移。
压入水中的乒乓球，松手后，乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加。
水的机械能
乒乓球的机械能
你能说出乒乓球机械能来源吗？
机械能发生了转移。
能量转移的是同种形式的能。
各种形式的能量不是孤立的，而是相互联系的。
探究实践
下列物体具有哪种形式的能量？物体的能量发生怎样变化？
化学能转化为光能和内能
核能转化为内能
水果电池
化学能转化为电能
原子弹爆炸
篝 火
内燃机车
内能转化机械能
探究实践
摩擦生热：
双手相互摩擦，手会发热；
机械能
热能（内能）
热机做功：
汽油机、柴油机
内能
机械能
电动机转动：
电动机通电后开始转动
电能
机械能
风力发电：
风力带动发电机发电
风能
机械能
电能
不同形式能量可以转化。
探究实践
能量转化的现象在我们周围经常发生。
电磁能
化学能
动能
内能
电能
利用太阳能是电磁能转化为其它形式的能。
叶光合作用
风起云卷
太阳能热水器
太阳能电池板
人类是如何利用太阳能的？
探究实践
人的生命活动和人体完成的各种动作，都需要能量。人体能量从哪里来？如何转化？
食物中储存化学能
化学能转移
化学能转化为内能、电能、机械能等
人体的能量都来自于食物（化学能）。
人体“利用化学能”、
“消耗化学能”。
探究实践
我们每天都在使用电能，电能由发电厂提供。在火力发电厂中，电能是如何获得的？
化学能
热能
机械能
电能
通过能量转化获得了电能。
探究实践
如图所示，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？
消耗了化学能
转化为机械能和内能
机械能和内能
食物
最终来自于太阳能
“消耗能量”、“ 利用能量”或者“ 获得能量”的实质是什么？
能量的相互转化或转移是普遍存在的。
能量相互转化或转移的过程。
探究实践
氢氧化钠在水中溶解，温度会升高；硝酸铵在水中溶解，温度会降低。这两种物质在溶解过程中，能量的形式各发生了怎样的转化？
氢氧化钠在水中溶解，温度会升高：
化学能转化为内能
内能转化为化学能
硝酸铵在水中溶解，温度会降低：
“消耗能量”、“ 利用能量”或者“ 获得能量”，实质上就是能量相互转化或转移的过程。
获得内能
消耗内能
探究实践
为什么说光合作用是地球上最主要的能量转化过程？
1.光能转化为化学能储存在糖类物质中的；
2.光合作用为生物体提供食物和能量；
3.煤、石油、天然气等化石能源是由古代植物形成的。
光能
探究实践
大量事实表明，自然界中各种形式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，能量也会在不同的物体间相互转移。
各种形式的能量之间的转化是非常普遍的现象，自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。
平常我们所说的“ 消耗能量”、“ 利用能量”或者“ 获得能量”， 实质上就是能量相互转化或转移的过程。
探究实践
能量由一种形式转化为另一种形式的过程中，能量的多少是否发生变化？
如图 所示，用电动机提升重物时，电动机消耗的电能，是否都转化为重物的机械能？是否还转化为其他形式的能量？如果把转化后的各种形式的能量全部加起来，是否跟电动机消耗的电能相等？
W=Q+W机
能量由一种形式转化为另一种形式的过程中，能量的多少没有变化。
电动机消耗的电能一部分转化为重物的机械能，一部分转化为内能（克服摩擦做功与电流的热效应）；
探究实践
大量事实告诉我们，在能量的形式发生相互转化的过程中:
某种形式的能量增加了多少，另一种形式的能量一定会相应地减少多少，
能的总量保持不变。
某种形式的能量减少了多少，另一种形式的能量一定会相应地增加多少。
物体间在能量发生转移的过程中：
一个物体的能量增加了多少，另一个物体的同一形式的能量一定会相应地减少多少。
能的总量保持不变。
探究实践
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。
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。无论是机械运动，还是生命运动；无论是宇宙天体，还是微观粒子，都遵循这个定律。
能量转化和守恒定律:
探究实践
达·芬奇曾设计了一个“ 永动机”：一只圆轮，里面装有可以自由滚动的重钢球，如图所示。利用隔板的特殊形状，使轮子一边的钢球总是滚到另一边距离轮心远些的地方，这样，在钢球的重力作用下，轮子便会转动不息。你认为这个“ 永动机”能旋转不息吗？为什么？
“永动机”不可能旋转不息。因为圆轮转动时要克服摩擦和空气阻力消耗能量，而能量的转化有方向性，摩擦生热是不可逆的。
“永动机”违背了能量的转化和守恒定律。
探究实践
“ 永动机 ”不可能成功的事实告诉我们，违反能量的转化和守恒定律的事件是不可能发生的。
遵循能量的转化和守恒定律的事件是否一定会发生呢？
铁块不可能自发地从同温度的水中吸收热，使自己变得炽热。
例1：炽热的铁块投入水中时，内能从铁块传递给水，最后两者达到相同的温度。
例2：当杂技演员沿竹竿下滑时，重力势能转化为内能，使手和竹竿的温度升高。
手和竹竿不可能自发地降低温度，而使人的位置升高。
相反的过程不会自发地发生。
探究实践
大量的现象表明，能量的转移和转化有一定的方向性。
请你举例加以说明，能量的转移和转化有一定的方向性有什么实际意义？
例如，内能只能有高温物体转移到低温物体，这样就可以用高温物体给低温物体进行加热。
我们要遵循能量转移和转化的方向性，在能量转移和转化过程中合理利用能量。
又例如，水总是从高处流到低处，这样人们就可以用水的落差进行水力发电。
热机的效率25%，努力提高能量的利用率。
探究实践
既然能量是守恒的，但为什么还会出现能源危机呢？
能量经转化后，可利用的能量只会减少，能源并不是取之不尽、用之不竭的。
能量是守恒的,但能量的转化和转移是有方向的。
由于在能量转化和转移过程中总会有一部分能量散失在周围环境中，这些能量虽然还在自然界中,但却无法自动转化成其他形式的能,因而很难或无法再利用。
课堂反思
1.如图所示是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花。花盆表面的太阳能电板在光照下，产生电流驱动电动机，使小花左右摆动。下列有关该小花摆动过程中能量转化的描述正确的是（ ）
A. 叶片将光能转化为化学能
B. 电动机将机械能转化为电能
C. 太阳能电板将太阳能转化为电能
D. 小花将动能转化为化学能
C
迁移应用
2.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.空调机既能致热，又能致冷，说明热传递不存在方向性
C.由于自然界的能量是守恒的，所以说能源危机不过是杞人忧天
D.一个单摆在来回摆动许多次后总会停下来，说明这个过程的能量不守恒
A
迁移应用
能量的转化与守恒
方向性
总量不变
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