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你能说出哪些形式的能量？
机械能、
化学能、
电能、
热能（内能）、
声能、
电磁能、
潮汐能、
太阳能、
核能、
各种形式的能量是孤立的，还是有联系的？
动能
势能
机械能
内能
一、能量的相互转化
下列物体具有哪种形式的能量？物体的能量发生怎样变化？
热水
水的内能
金属勺的内能
A物上升
B物下降
B物势能
A物势能
1、同一形式的能量可以在两个物体之间转移。
你能列举出几个能量转移的实例吗？
下列物体具有哪种形式的能量？物体的能量发生怎样变化？
2、不同形式的能量也可以转化。
化学能
热能（内能）
势能
动能
你能列举出几个能量转化的实例吗？
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
3、太阳能可以转化为各种形式的能量。
（1）转变为植物的化学能
二氧化碳
+
水
有机物
+
氧气
光
叶绿体
光能
化学能
（储存有
机物中）
光合作用——地球上
最主要的能量转化过程
光合作用是指植物利用光能，
把二氧化碳和水转化成有机物，
并释放出氧气的过程，如图所
示。从能量转化的角度，就是
把太阳辐射到地球上的光能转
化为储存在糖类中的化学能。
每年全球光合作用可以产生大约1600亿吨糖类。
光合作用不仅为生物体提供食物和能量，也是目前世界上主要动力的源泉。人类利用的煤、石油、天然气等化石能源，是古代植物进行光合作用攒积下来的。因此，光合作用是地球上最主要的能量转化过程。
（2）转变为空气的动能。
太阳光照射到大气层中，使大气产生对流，将电磁能转变为空气的动能。
（3）转变为水的内能
太阳光照射到太阳能热水器上，使水的温度升高，
将电磁能转变为水的内能；
（4）转化为电能
太阳光照射到电池板上，将电磁能转化为电能。
4、人体能量的来源及转化。
人体的能量都来自于食物（化学能）。
人吃进各种食物，食物消化后被吸收的营养物质由血液输送到人体各处。
食物的化学能转化为人体
的内能、电能、机械能等
5、火力发电厂能量转化。
在火力发电厂中，燃烧煤或者天然气来加热水，水沸
腾后产生的蒸汽驱动涡轮机转动，涡轮机带动发电机，
发电机发出的电通过输电线传输到各地的用户。
化学能
热能
机械能
电能
6、核能发电厂能量转化。
核能
热能
机械能
电能
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。
如图，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？
青蛙消耗了化学能
这些能量转化为机械能
青蛙获得了机械能
这些能量来自害虫的化学能
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？
氢氧化钠把化学能转化为内能。
硝酸铵把内能转化为化学能。
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？
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）；
转化后的各种形式的能量全部加起来等于电动机消耗的电能。
二、能量的转化与守恒定律
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是许多科学家经过长期探
索，于19世纪中叶建立起来的。它是科学史上
最重大的发现之一
能量的转化和守恒定律的建立
1840年，德国医生迈尔从生理学角度对能量进行了研究，他发现病人的静脉血比他预计的要红得多，因此他开始思考动物热的问题，并由此萌发了所有形式的能量都可以相互转化的想法。他还分析了多种能量的转化和守恒的现象，成为首先阐述能量守恒思想的人。
从1840~1878年的近40年时间里，英国科学家焦耳研究了电流热效应、空气压缩时温度的升高以及电、化学和机械作用之间的联系。他发现了焦耳定律，得出了电能向内能转化的定量关系。他做了400多次实验，用各种方法测定热与功之间的当量关系，精确地测定了热和机械功之间的当量关系的数值，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。
1847年，德国科学家亥姆霍兹发表了《论力的守恒》一文，把能量的概念推广到热学、电磁学、天文学和生理学等领域，系统、严密地阐述了能量守恒思想。他分析了机械能、化学能、电磁能等不同形式能量的转化和守恒，并把能量守恒与永动机不可能制成联系起来。他认为机器只能转化能量，而不能创造和消灭能量。他对能量守恒定律作出了清晰、具有说服力的论述，从而使能量转化和守恒定律得到人们的广泛接受。可见，能量转化和守恒定律是众多科学家集体智慧的结晶。
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。
三、能量的转移和转化的方向性
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。
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。
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。
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。
1、自然界中，各种形式的能量都可在一定条件
下 ，且在这一过程中，一定遵循
。
相互转化
能量守恒定律
2、能量既不会 ，也不会 ，它只会
从一种形式 为另一种形式或从一个物体
到另一个物体。而能的总量 。
消灭
创生
转化
转移
保持不变
3、水轮机带动发电机发电，是________能转
化为_____能；电动机带动水泵，把水抽到高
处，是_____能转化为________能。
机械能
电能
电能
水的势
4、用热传递的方法来改变物体的内能，实质上
是能量的_______过程；用做功的方法来改变
物体的内能，实质上是能量的______过程。
转移
转化
5、在一个密封的小房间里，放着一台开着门的
电冰箱，给电冰箱通电，过一段时间后，房间
的温度将---------------------------------------（ ） A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定
C
6、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
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第8节 能量的转化与守恒 练习
姓名 学号
我学会了
1、能量有 能、 能、 能、 能、 能等多种形式，各种
形式的能量不是孤立的，而是相互联系的。能量可以在两个物体之间 ，能量形
式也可以 。
2、能量既不会 ，也不会 ，它只会从一种形式 为另一种形式，或者
从一个物体 到另一个物体。而在转化和转移的过程中，能的总量 。这
就是能量转化和守恒定律。
3、大量的现象表明，能量的转移和转化有一定的 。
我理解了
4、电动机通电后，电动机带动其他机器运转，一段时间后，电动机的外壳就会变得烫
手。下列关于此过程中能量转化和守恒的说法，正确的是---------------------------( )
A. 电能全部转化为机械能，总能量守恒
B. 电能大部分转化为机械能，小部分转化为内能，总能量守恒
C. 电能全部转化为内能，内能守恒 D. 电能转化为机械能和内能，机械能守恒
5．“永动机”至今没有创造成功，其原因是----------------------------------------------( )
A. 科学技术还不够先进 B. 机器不能对外输出能量
C. 违背了能量守恒定律 D. 机器只能转移能量，不能转化能量
6、下列事例中，能表示能量转化或转移具有“方向性”的事例是-------------------( )
A. 电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能
B. 热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，但却不能自发地从低温物体传递到
高温物体
C. 动能可以和重力势能相互转化
D. 电能可以转化为内能，内能也可以部分地转化为电能
7、根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是------------------------------------------( )
A. 出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进
B. 电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止
C. 两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面
D. 孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年
8、下列四种现象中，只有能的转移而不发生能的转化过程的是---------------------( )
A．冬天，用手摸户外的金属时感到冷 B．植物吸收太阳光进行光合作用
C．水蒸气会把壶盖顶起来 D．闭合开关，电灯会发光
9、以下事例中不属于机械能转化为热能的是-------------------------------------------( )
A．菜刀在砂轮上磨得发烫 B．爆竹点燃后腾空而起
C．两手互相摩擦时手发热 D．铁锤敲打石头，石头发热
10、下列有关能量转化的说法中正确的是------------------------------------------------( )
A．跳伞运动员在空中匀速下落过程是将重力势能转化为动能
B．拉弓射箭过程是将动能转化为弹性势能
C．太阳能热水器将太阳能转化为内能 D．电风扇工作时将机械能转化为电能
11、下列有关能量转化和守恒的说法正确的是-----------------------------------------( )
A．用电器通电工作时，将其他形式的能转化为电能
B．氢氧化钠与盐酸反应是放热反应，该反应将内能转化为化学能
C．植物光合作用合成有机物，说明能量可以创生
D．“既要马儿跑，又要马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律
12、为改善驻守在南沙某岛礁边防战士的工作、生活条件，在岛上安装了太阳能电池
板。白天，太阳能电池板给蓄电池充电；晚上，蓄电池为探照灯供电。这样白天与晚
上的能量转化形式是------------------------------------------------------------------------( )
A．白天：太阳能→内能→电能 B．白天：太阳能→电能→化学能
C．晚上：化学能→电能→太阳能 D．晚上：化学能→电能→化学能
13、“溜溜球”是学生喜爱的一种玩具。如图是其结构示意图，使用时将线绕好，然
后手持绳的上端自由释放。假如手不提拉，由于空气阻力，“溜溜球”上升的高度将
越来越小，这一过程中 能转化为 能；为使“溜溜球”上升的高度不变，
在其上升的过程中，人必须提拉绳子，提拉的过程实质上是人通过绳对“溜溜球”
的过程，从而使它的机械能得到不断的补充。
14．下列过程中属于能量转移的是 ，属于能量转化的是 。
①水烧开时，沸腾了 ②飞驰而过的流星拖着一条发光的长尾巴 ③给水通电，产生
氢气和氧气 ④晒太阳感到暖和 ⑤给电炉通电，电热丝发红 ⑥在砂轮上磨刀，火
星飞溅 ⑦植物吸收太阳光进行光合作用。
15、太阳能被称为21世纪能源。太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化
为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车。现有一辆太阳能实验车，车上的太阳
能电池板的有效面积S＝8米2。在晴朗的天气里，太阳光垂直照射到电池板每平方米
面积上的辐射功率P＝1千瓦，电池板产生的电压U＝120伏，对车上的电动机提供I
＝10安的电流，太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？若此辆车的电动机将
电能最终转化为机械能的效率为75%，汽车在水平路面上匀速行驶时，牵引力为120
牛，则汽车行驶的速度是多大？
16、氢能被视为未来的理想清洁能源。随着科技的不断进步，现在从植物中提取氢的
效率越来越高，可以从34 kg干燥的植物中提取1 kg的氢。
(1)目前的节能小轿车每百公里耗油量可以降到5 L，则这种节能小轿车每百公里消耗
的汽油是多少kg
(2)如果汽车发动机使用氢能源来工作，效率可以达到60%。若一辆氢能源小轿车在从
桂林行驶到百色大约700 km的路程上获得的平均牵引力为8.4×102 N，则它从桂林
行驶到百色需要消耗的氢大约是多少kg？(ρ汽油＝0.71×103 kg/m3；q氢＝1.4×108
J/kg； 1 L＝1 dm3)
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