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第十四章内能的利用
能量的转化和守恒
学习目标
1、了解能量及其存在的多种形式。
2、知道能量守恒定律,能列举一些常见现象中的能量转化过程。
3、理解能量守恒定律,有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。
课前预习
Ⅰ.知识准备
1、机械能守恒:如果只有动能和势能的转化,机械能的总量保持不变。
2、对物体做功,物体的内能增加,从能量转化的角度上我们说,机械能转化为了物体的内能;物体对外做功,内能减少,物体的内能转化为机械能。一定条件下,内能可以与机械能之间互相转化。
Ⅱ.教材助读
1、能量的转化和转移
①、自然界中的各种现象都是互相联系的,可以从能量的角度反映这种联系。做p20页想想做做,观察实验所发生的现象,发生了哪些能量转化?
实验1 现象_______________________能转化为_________________
实验2 现象_______________________能转化为_________________
实验3 现象_______________________能转化为_________________
实验4 现象_______________________能转化为_________________
②通过想想做做,我们发现在一定条件下,各种形式的能都可以相互转化:
摩擦生热,_______能转化为_____能;
水电站里水轮机带动发电机发电,_____能转化为____能;
电动机带动水泵把水送到高处,___能转化为____能;
植物吸收太阳光进行光合作用,____能转化为___能;
燃料燃烧时发热,_____能转化为____能。
③读图14.1-1,按要求试着补充三个能量转化的实例。
④下列现象中,只发生能量的转移而不发生能量的转化的过程是:(理解能量转化和转移的意义)
A、子弹从枪膛射出 B、用火焰烧开水时,水温升高
C、电灯发光 D、冬天用手摸户外的东西感到冷
2、能量守恒定律
⑤能量既不会凭空________,也不会凭空________,它只会从一种形式________为其他形式,或者从一个物体________到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量__________________。这就是能量守恒定律。
课堂导学
Ⅰ合作探究
探究一:能量的转化和转移
1、能量的存在形式
2、能量转化。图中给出了两个实例:电能转化为光能,如电灯;电能转化为内能,如加热器。合作讨论,尽可能多的补充图中缺少的实例。
归纳:在一定条件下,一种形式的能量可以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,在一定条件下都可以相互转化。
探究二:能量守恒定律
1、停止用力,秋千会越摆越低;掉在地上的弹性小球会跳起,但是越跳越低。就这些现象展开讨论:
①讨论秋千和小球在运动中的能量转化。
②为什么它们的高度会逐渐降低?是否丢失了能量?减少的机械能到哪里去了?
③能量守恒定律的内容:
④对能量守恒定律的理解:
2、如图,是一种设想中的永动机,它通过高处的水流冲击叶片,叶片的转动用来对外做功,同时带动抽水器将水抽到高处,从而循环工作。请你从能量守恒的角度说一说它能不能一直工作下去?①永动机
②从能量守恒的角度分析永动机不可能实现的原因
课堂达标
1、下列现象中,有能量的转化的是 ( )
A.用酒精灯加热烧杯里的水 B.冬天用热水袋取暖
C.用打气筒打气,筒壁会发热 D.冬天用手摸户外的东西感到凉
2、下面事例中,属于内能转化为机械能的是 ( )
A.用锤子敲打钉子时,钉子发热 B.古代人们的钻木取火
C.水沸腾时,水蒸气将壶盖顶起 D.用通电的电炉加热水.水温升高
3、一物体在沿粗糙的斜面匀速下滑的过程中 ( )
A.物体的动能转化为重力势能 B.物体的重力势能转化为动能
C.物体的机械能保持不变 D.物体的机械能转化为内能
4.火电厂进的是“煤”,出的是“电”,在这个过程中能量的转化是 ( )
A.机械能→内能→化学→能电能 B.化学能→内能→机械能→电能
C.化学能→重力势能→动能→电能 D.内能→化学能→机械能→电能
5.在一定的条件下,各种形式的能量是可以互相转化的.在它们互相转化的过程中,下面说法正确的是( )
A.机械能一定守恒 B.各种形式的能都守恒
C.各种形式的能量的总和一定守恒 D.内能一定守恒
6. (知识点1,2025 · 青岛期末)关于能量的转 化和转移,下列说法中正确的是 ( )
A.电动汽车充电时,将化学能转化为电能
B.煤炭燃烧时,将化学能转化为内能
C.摩擦起电是把电能转化为机械能
D.电风扇工作时将机械能转化为电能
7. (知识点1)水电站用拦河坝提高上游的水 位,被提高了水位的水流下来时,冲击水轮 机的叶轮,带动发电机发电,在这个过程中, 能量的转化顺序是 ( )
A.动能—势能—电能 B.势能一动能—电能
C. 内能—电能—动能 D.动能—电能—势能
8.2024年10月30日,搭载神舟十九号载人 飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫 星发射中心成功发射,火箭点火起飞时,将燃 料燃烧释放的内能转化为 能,在能 量转化过程中,能量的总量
9.我市积极探索 建立绿色能源体系,在阳光充足的地方铺设 光伏发电板,将 能转化为电能. 电 能充足时,利用富余的电能驱动 (选填“电动机”或“发电机”)工作,将空气 压缩后储存起来;电能不足时,再利用压缩 空气发电,充分发挥新能源的利用价值.
10.如图所示是位于山东省德 州市世界上最大的太阳能大厦——日月坛微排大厦,它在白天利用光伏发电,除供正常使用外,还将多余的能量储存在蓄电池内 供夜晚照明使用 .请完成方框图,完成这个 过程中发生的能量转化情况 .
参考答案
课前预习
① 双手发热 机械能转化为内能
温度计示数升高 太阳能转化为内能
小风扇转动 太阳能转化为电能再转化为机械能
吸引碎纸屑 机械能转化为电能
②机械能转化为内能
机械能转化为电能
电能转化为机械能
光能转化为化学能
化学能转化为内能
④ B D
⑤消失、产生、转化、转移、保持不变
课堂导学
探究一1、机械能、内能、电能、化学能,太阳能、核能
探究二 1、①向下运动,重力势能转化为动能;向上运动动能转化为重力势能。
②能量并没有丢失,在秋千摆动过程中,或者小球弹跳过程中,要克服空气阻力或与地面的摩擦阻力做功,有一部分机械能转化成了内能,所以机械能减小了,它的高度会逐渐降低。
③能量守恒定律的内容。能量既不会凭空消失,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。
①永动机,不需要动力就可以源源不断的对外做功的机器。
②永动机不可能实现的原因是因为它违背了能量守恒定律。
课堂达标
C
C
D
B
C
B
B
机械能、保持不变
太阳、发电机
化学能、电能
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