课件39张PPT。第二十章 能源、材料与社会
第一节 能量的转化与守恒蓝蓝的天上白云飘,白云下面马儿跑……说一说:能不能做到又让马儿跑,又要马儿不吃草呢?同学们想不想看看不吃草的马儿是什么样子?这个马儿不吃草,只喝汽油 一个小笑话,不过也反应出了物理学中一个非常重要的问题——能量的转化与守恒。那么能量究竟是怎样转化的?遵循什么定律呢?为什么既要马儿跑又要马儿不吃草不可能实现呢?让我们带着这些问题开始今天的学习吧!相信同学们会自己找到这些问题的答案。 我们前面学过能量这个概念,如果一个物体能够做功,我们就说这个物体具有“能量”,简称“能”。一、多种形式的能量1、自然界中能量的表现形式电闪雷鸣地动山摇波涛汹涌蔬菜瓜果(2)机械能(重力势能、弹性势能、动能)
风能、水能、电能、光能、内能、太阳能等。(1)自然界中能量的展现形式是形形色色、多种多样的。2.自然界的能量类别化学能1、燃料的燃烧是一种化学变化,燃烧时产生
的光和热就来源于燃料储存的化学能。2、食物也具有化学能,人们的生活、工作所消
耗的能量就来源于食物里储存的化学能。核能我国第一颗原子弹爆炸:由于核反应,物质的原子核结构发生变化而释放的能量。交流与讨论:
你能说出下列物体所具有什么形式的能量吗?重力势能电能内能化学能动能二、能量的转移与转化1、用热水袋取暖,能量从热水袋 到人体。 灯泡发光用
热
水
袋
取
暖2、灯泡发光电能 为光能和内能。转移转化 自然界中,能量不但可以从一个物体转移到另一个物体,而且可以从一种形式转化为另一种形式。大量事实告诉我们:让我们来看一些能量转化的实例机械能转化为内能用电暖气取暖电能转化为内能摩擦生热活动一:(抢答)说出下列现象中能量的转化情况?电能转化为机械能电风扇转动喇叭发声电能转化为声能机械能转化为电能天然气燃烧化学能转化为内能电能转化为机械能电动机转动电池充电电能转化为化学能内能转化为机械能行驶的内燃机车植物进行光合作用太阳能转化为化学能机械能转化为声能敲鼓发声风车发电机械能转化为电能化学能转化为光能和内能蜡烛照明化学能转化为机械能 结论:
在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化。“消耗能量”“利用能量”“获得能量”的实质是:能量相互转化或转移的过程。 地球上的能量主要来自太阳树木太阳燃煤电厂剃
须
刀太阳能化学能内能电能活动二:根据能量转化的顺序来排序,并讲述能量转化的故事2134 掉在地上的皮球每次反弹高度的变化,其结果是一次比一次低,直至静止为止,皮球减少的机械能到哪里去了?观察:三、能量守恒定律 一杯放在桌面上的热水冷却,此过程有能量的转移吗?热水的内能消失了吗?举重运动员将500N的杠铃举高2m,运动员对杠铃至少做多少功?解:W=Gh=500N×2m=1000J答:运动员对杠铃至少做功1000J此时杠铃的重力势能增加多少J?有多少化学能转化为杠铃的势能?1000J1000J大量研究表明:能量转移与转化是守恒的。分析单摆小球在运动时能量的转化 小球从A运动到B 能转化为 能,从B运动到C 能转化为 能,小球最终会停下来,是因为小球克服 做功,机械能 ,总的能量还是 。 重力势动动重力势与空气的摩擦减少守恒的 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,而能的总量保持不变。能量守恒定律的内容:方法点拨:
根据能量守恒定律,在分析自然现象时,如果发现某种形式的能量减少,一定能找到另一种形式的能量增加;反之,当某种形式的能量增大时,也一定可以找到另一种形式的能量减少。想一想:
玩具小丑在跳动过程中,能量是如何转化的?能量守恒吗?四、能量的转移和转化的方向性分析以下事例你能得什么出结论?1.冬天,暖气片把热水的内能传递给房间里的空气,供人取暖;春天到了,能把这些内能重新收集起来,明年冬天在用吗?
2、汽车刹车时,由于摩擦机械能转化为内能;汽车再次启动时,这些内能还能重新利用吗?结论:
1、能量的传递只能从温度高的物体传向温度低的物体,不能从低温物体传向高温物体,说明能量的转移具有方向性。
2、由于克服摩擦做功,机械能转化为内能,这些内能不能自动的再来启动汽车,说明能量的转化具有方向性。设想中的“永动机” 设想不消耗任何能量和燃料,却源源不断对外做功的机器。这种“永动机”真的能实现吗?一种“永动机”的设想 能量的守恒定律告诉我们,能量在转移和转化的过程中总量是不变的,但方向性告诉我们有些有用的能量会越来越少,如果不及时补充能量,机械就会停止做功。“永动机”违背了能量守恒定律,所以无法实现。永动机可能实现吗? 同学们,现在你能解释为什么既让马儿跑又让马儿不吃草是不可能的了吗? 马儿跑要消耗自身的生物能转化成动能,要想维持生命,必须通过吃草把植物的化学能转化为自身的生物能,所以既让马儿跑又让马儿不吃草是不可能的,它违背了能量守恒定律。 宝马虽然不吃草,但要行驶必须消耗汽油的化学能才能转化出自身的机械能,否则也不能行驶,所以这个马儿要喝汽油。2、在能量的转化的过程中,下列说法中正确的是( )
A.机械能一定守恒
B.各种形式的能量都守恒
C.各种形式的能的总量一定守恒
D.只有机械能转化为内能1、在下列事例中,属于机械能转化为内能的是( )
A.铁棒在火上烤得很热
B.汽车紧急刹车,轮胎发热
C.燃烧木材取暖
D.给电炉通电,电炉发热BC练习3、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B练习判断题
1.煤的燃烧过程中,煤的化学能转化为内能,
但能量的总量不变。 ( )
2.在荡秋千时,停止用力秋千越摆越低,能量的总量也越来越少。 ( )×√练习 1、多种形式的能量3、能量守恒定律这节课我们学到了什么?2、各种形式的能量可以相互转化4、能量的转化与转移具有方向性 作业:
1、课本197页第1、2题。
2、同步学习114页自主研学部分。再见