(共24张PPT)
第3节能量的转化和守恒
第十四章 内能
学
习
目
标
1.了解能量及其存在的多种形式。
2.知道能量的转移和转化,能解释一些常见现象中能量转化的过程。
3.理解能量守恒定律,能用能量守恒的观点分析物理现象。
能量的转化和转移
1.能量的存在形式
能量的常见存在形式
其他形式的能量
光能
化学能
电能
内能
机械能
风能、核能、潮汐能等
光所具有的能量
电以各种形式做功的能力
物质发生化学变化时释放出的能量
物体内所有分子动能和分子势能之和
物体具有的动能和势能之和
能量的转化和转移
2.能量的转化
能量的转化和转移
2.能量的转化
发生了哪些能量转化
答：1.机械能转化为内能。
2.光能转化为内能。
3.光能转化为电能,再转化为小电扇的机械能。
4.机械能转化为电能,再转化为纸片的机械能。
力现象与热现象的联系:汽车紧急刹车时,轮胎与地面摩擦,这是机械能转化为内能;
力现象与电现象的联系:发电机发电,将机械能转化为电能;
电现象与热现象的联系:电饭锅、电熨斗在工作时,将电能转化为内能。
能量的转化和转移
2.能量的转化
在一定条件下，一种形式的能量转化成另一种形式的能量,这种现象叫做能量的转化。自然界中各种形式的能,在一定条件下可以相互转化,伴随物体做功而表现出来。
能量的转化和转移
2.能量的转化
自然界中的各种现象都是互相联系的。科学家们经过长期探索，发现能量转化是非常普遍的，在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。
能量的转化和转移
2.能量的转化
太阳能热水器
白炽灯
蜡烛燃烧
光合作用
蓄电池充电
蓄电池放电
发电机
电动机
热机
摩擦生热
地热发电
太阳能电池
燃烧
生命体活动
打火石
太阳帆
不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，图中给出了两个实例，你能做些补充吗？
能量的转化和转移
3.能量的转移
能量的转移：同一种形式的能量,可以从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分。
例如：在热传递过程中,内能从高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分。
(1)能量转化时能的形式发生了变化。例如蜡烛燃烧时,蜡烛的化学能转化为光能和内能在能量转化过程中,一种形式的能量增加,肯定有其他形式的能量减少.
(2)能量转移时能量的形式并没有发生变化。例如用热水袋取暖时，内能从高温的热水袋转移到人体。
能量的转化和转移
4.能量转化和转移的区别
例题1
1.下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是（ ）
A．燃料燃烧时发热
B．用热水袋取暖
C．钻木取火
D．电动机带动水泵把地下水送到地面
B
解析：A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能，属于能量的转化，故A不符合题意；
B．用热水袋取暖，是热传递过程，内能从热水袋转移到其它物体向上，属于能量的转移，故B符合题意；
C．钻木取火，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，属于能量的转化，故C不符合题意；
D．电动机带动水泵把地下水送到地面，电动机工作时将电能转化为机械能，属于能量的转化，故D不符合题意。
故选B。
例题1
能量守恒定律
1.内容
高度逐渐降低，说明机械能减少了，但能量并没有丢失。实际上是通过摩擦或碰撞把机械能转化成了内能。
大量事实表明，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其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。
能量守恒定律
1.内容
被恩格斯称为19世纪最伟大的三大发现之一（另外两个是细胞学说、生物进化论。
①能量守恒定律的普遍性:能量守但定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，自然界中所有变化过程无一例外地严格遵守能量守恒定律。
②能量守恒定律的确定性:能量转化过程中,一种形式的能量减少多少,其他形式的能量就会增加多少;能量转移过程中,一个物体的能量减少多少,其他物体的能量就会增加多少。在转化或转移前后,能量总量保持不变。
能量守恒定律
2.理解能量守恒定律
2.关于能量的转化与守恒，下列说法中正确的是（ ）
A．能量守恒定律只适用于能量的转化过程
B．给手机充电时是将电能转化为化学能
C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律
D．由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机
例题2
B
解析：A．能量守恒定律也适用于能量转移的情形。故A错误；
B．充电时，消耗电能，电池内部发生化学反应，是将电能转化为化学能。故B正确；
C．摩擦生热没有创造热，是将机械能转化为内能，使物体温度升高。故C错误；
D．能量的转化和转移是具有方向性的，不是所有的能量都可以利用。故D错误。
故选B。
例题2
机械能守恒 能量守恒
含义 转化前、后机械能的总和不变 转化和转移前、后,各种形式的能量的总和不变
应用
条件 只有动能和势能相互转化,即没有能量损失或额外的能量补充 任何能量转化和转移的过程
机械能不守恒时，能量仍守恒 能量守恒定律
3.能量守恒和机械能守恒的区别
不少人曾经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，人们把这种机器叫做永动机。然而，在科学技术发展的历史上，从来没有一种永动机成功过。能量守恒定律的发现，使人们认识到：任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为另一种形式，而不能无中生有地制造能量。因此，根本不可能造出永动机。
能量守恒定律
4.“永动机”不可能存在
能量守恒定律
4.“永动机”不可能存在
答：要使机器持续不断地做功,即要有水不断地流下来,就要消耗能量把流到低处的水抽到高处,而做机械运动的各个部件之间有摩擦,会产生内能,机械能会逐渐减少,使流下的水不能全部被抽回。
能量守恒定律
4.“永动机”不可能存在
3．如图所示，是设想中的“永动机”，它通过高处的水从A口流出时，水流冲击叶片转动，叶片的转动带动B处的砂轮转动，打磨刀片，同时带动C处的抽水器工作，将低处的水抽到高处从D口流出，从而循环工作。该“永动机”工作过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水流冲击叶片转动，把机械能转化为内能
B．砂轮打磨刀片时，刀片和砂轮的温度都升高，说明“永动机”工作时制造了能量
C．相同时间内，A、D两口流出水的质量相等
D．这款“永动机”违背了能量守恒定律
例题3
D
解析：
A．水流冲击叶片转动，是水的机械能转化为砂轮的机械能，故A错误；
B．砂轮打磨刀片时，刀片和砂轮的温度都升高，这是机械能转化为内能，不是“永动机”工作时制造了能量，故B错误；
C．水在冲击叶片的过程中，一部分水流失掉了，所以相同时间内，A、D两口流出水的质量不相等，故C错误；
D．设想中的永动机不能一直工作下去，因为抽水器在工作过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，根据能量守恒定律，最后会停止工作；永动机违背了能量守恒定律，故D正确。故选D。
例题3
课堂小结
14.3能量的守恒和转化
能量的转化
能量的转化
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其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
能量的转移
在一定条件下，一种形式的能量转化成另一种形式的能量
“永动机”不可能存在
同一种形式的能量,可以从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分
