人教版九年级物理第十四章《内能的利用》同步课件(共6份)

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名称 人教版九年级物理第十四章《内能的利用》同步课件(共6份)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2019-10-21 12:02:14

文档简介

(共20张PPT)
第十四章 内能的利用
九年级物理人教版·上册
第1节 热机
授课人:XXXX
观察并回答:
  火车、轮船、汽车是常见的交通运输工具,你知道它们的动力来自哪里吗?它们工作过程中能量是如何转化的吗?
实验
在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,观察现象。
讨论这个过程中不同形式的能量之间转化的情况。
橡皮塞被冲出;
燃料燃烧时将化学能转化水蒸气的内能;
水蒸气的内能转化为塞子的机械能。
一、热机
1.定义:
利用内能做功的机械。
2.分类:
蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭发动机等。
蒸汽机车
火箭发动机
喷气发动机
火电站的汽轮机
3.内燃机:
柴油机
汽油机
4.共同特点:
燃料的
化学能
工作物质的内能
工作机器的
机械能

燃烧

做功
二、汽油机
1.定义:
使用汽油作为燃料的热机。
2.构造:
3.工作过程:
汽缸、进气门、排气门、
活塞、连杆、曲轴、
火花塞。
冲程:活塞在汽缸内往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。
(1)吸气冲程:
进气门打开、排气门关闭;活塞向下运动。
(2)压缩冲程:
进气门关闭、排气门关闭;活塞向上运动。
(3)做功冲程:
进气门关闭、排气门关闭;活塞向下运动。
(4)排气冲程:
进气门关闭、排气门打开;活塞向上运动。
机械能转化为内能。
内能转化为机械能。
内燃机一个工作循环:包括________个冲程,活塞往复运动_______次,曲轴转动_____周,对外做功 ______次。




吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
1.在四个冲程中,压缩冲程和做功冲程各发生了怎样的能量的转化?
压缩冲程:机械能转化为内能
做功冲程:内能转化为机械能
2.哪个冲程使汽车获得动力?
做功冲程
3.哪个冲程排出了汽车的废气?
排气冲程
想想议议
(大庆中考) 如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,其中图________是将内能转化为机械能的冲程。现有一台四冲程汽油机,飞轮的转速为2400r/min,这次汽油机每秒钟内完成_______个冲程,对外做了________次功。

80
20
三、柴油机
柴油机结构和汽油机相似;
柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。
在压缩冲程中,将机械能转化为内能,在做功冲程中,把内能转化为机械能。
一个工作循环也包括四个冲程,活塞来回两次,曲轴转动两周,对外做一次功。
——使用柴油作为燃料的热机。
汽油机和柴油机的比较
项目 汽油机 柴油机
构造 火花塞 喷油嘴
燃料 汽油 柴油
吸气
冲程 吸入空气和汽油的混合物 只吸入空气
点火
方式 点燃式 压燃式
应用 主要用于汽车、摩托车、飞机 主要用于挖掘机、轮船
(巴中中考)下列有关热机的说法正确的是(  )
A.柴油机顶部是火花塞,吸气冲程吸入的是空气
B.热机的工作原理是将内能转化为机械能
C.内燃机压缩冲程时体积增大,内能减少,温度升高
D.热机效率可以等于1

B
1.下图是单缸内燃机的四个冲程的剖面图,一个工作循环正确的排列顺序是( ),其中依靠飞轮惯性完成的冲程是( )
A
D
B
C
BCD
BDAC
2.(聊城中考) 在热机的四个冲程中,把机械能转化为内能的是 ______ 冲程。汽油机工作时要产生大量的热,通常采用水循环将热带走,这是利用水 ________ 的特性。
压缩
比热容大
3.(南充中考) 某台汽油机飞轮的转速为1800r/min,在1s内,汽油机完成了_______   个工作循环,对外做了__________次功。
15
15
4.汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩,汽缸中的( )
A.压强增大,温度降低 B.压强减小,温度升高
C.压强增大,温度升高 D.压强减小,温度降低
C
5.(滨州中考) 如图是内燃机工作循环中的一个冲程,它是(  )





A.压缩冲程,将化学能转化成内能 B.压缩冲程,将机械能转化成内能
C.做功冲程,将内能转化成机械能 D.做功冲程,将机械能转化成内能
C
(共17张PPT)
第十四章 第1节
热机
实验与观察
思考:
1.观察图14.1-1会看到什么现象?_________________________________________________________。
2.木塞被顶开,是谁对它做了功?_________________________________________________________。
3.水蒸气既然能够对木塞做功,说明水蒸气具有能,它具有的是什么能?_________________________________________________________。
4.在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的?_________________________________________________________。
5.木塞被顶开的过程中,有没有不同形式能量的相互转化?_________________________________________________________。
结论:热机是指把燃料燃烧时释放的________转化为________的装置。热机应用历史上从蒸汽机到内燃机,内燃机有________及________等。
热机
图14.1-1
木塞飞出去

试管内的水蒸气对木塞做功
内能增加
内能
水蒸气的内能转化为木塞的机械能
内能
机械能
汽油机
柴油机
汽油机
阅读课本,依据图14.1-2自学并填写、汇报:
1.汽油机是利用 ______________作燃料来工作的内燃机。
2.汽油机构造:
__________________________________________________。
3.工作过程:以一个循环为一个单元,一个循环有________个冲程。包括:________、________、________和________冲程。
汽油
汽缸、火花塞、进气门、排气门、连杆、曲轴、活塞
图14.1-2

吸气
压缩
做功
排气
汽油机
第一冲程:吸气冲程中吸入的是什么?汽缸中活塞由哪端向哪端运动?进气门和排气门的打开和关闭情况如何?
________________________________________________________________________。
第二冲程:压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物的过程中,是什么能向什么能转化?压缩冲程末产生什么结果?________________________________________________________________________。
汽油机是利用什么方式点火的?____________。
第三冲程:做功冲程是什么能转化为什么能?
________________________________________________________________________。
第四冲程:排气冲程有什么作用?
________________________________________________________________________。
吸气冲程吸进的是汽油和空气的混合物,活塞从上往下,进气门打开,排气门关闭
机械能转化为内能,压缩冲程末形成高温高压的气体
图14.1-2
点燃式
做功冲程是内能转化为机械能
排除废气
柴油机
柴油
1.柴油机是利用 ______________作燃料来工作的。
2.柴油机构造:________________________________________________________。
3.工作过程:以一个循环为一个单元,一个循环有________个冲程。包括:________ 、 ________ 、________ 和________冲程。
汽油机和柴油机的主要区分:
汽缸、喷油嘴、进气门、排气门、连杆、曲轴、活塞

吸气
压缩
做功
排气
火花塞
喷油嘴
汽油
柴油
汽油和空气的混合物
空气
点燃式
压燃式
轻便,但热效率低
笨重、噪声大、
热效率比汽油机高
小汽车
拖拉机、坦克、
火车、轮船
汽缸
活塞
进气门
排气门
连杆
曲轴
吸气
压缩
做功
排气
1.利用内能来做功的机械叫做______。常见的热机有______ 、 ______ 、 ______ 、 ____________ 。
2.内燃机分为________和________ 。
3.汽油机和柴油机的一个工作循环包括______冲程、 ______冲程、 ______冲程和______冲程。
4.压缩冲程是把________________;做功冲程是把_________________ 。
5.做功冲程提供______ ,其他三个冲程靠____________完成。
学习总结
热机
蒸汽机
汽轮机
喷气发动机
汽油机
柴油机
吸气
压缩
做功
排气
机械能转化为内能
内能转化为机械能
动力
飞轮的惯性
内燃机
1.汽油机的一个工作循环是吸气、压缩、________、排气这四个冲程,其中能将机械能转化为内能的冲程是________冲程。
做功
压缩
1.汽油机的一个工作循环是吸气、压缩、________、排气这四个冲程,其中能将机械能转化为内能的冲程是________冲程。
做功
压缩
2.汽油机吸入汽缸的物质是(  )

A.汽油     
B.空气
C.汽油与空气混合物 
D.燃气
C
3.摩托车上的热机工作时提供动力的是(  )

A.吸气冲程  
B.压缩冲程
C.做功冲程   
D.排气冲程
C
4.我们知道,多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。关于压缩冲程的作用,下列说法正确的是(  )

A.将废气排出缸外       
B.完成对外做功
C.吸进汽油和空气的混合物  
D.压缩燃料和空气的混合物
D
5.汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的,下列表示做功冲程的是(  )
B
A B C D
6.内燃机在做功冲程中,高温气体迅速膨胀而做功,此时气体的温度和内能变化的情况(  )

A.温度降低,内能减小  
B.温度不变,内能不变
C.温度升高,内能增大   
D.温度降低,内能增大
A
1.(2017·德州)如图14.1-3所示是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去,这与汽油机四个冲程中的________冲程的能量转化相同。
做功
图14.1-3
2.(2017·临沂)关于如图14.1-4所示实验的说法,错误的是(  )

A.试管口出现的白雾是液化的结果
B.该实验基本能反映热机的工作原理
C.木塞冲出的过程机械能转化为内能
D.该实验可以说明做功能改变物体的内能
C
图14.1-4
3.(2017·天水)如图14.1-5所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是(  )

A.图甲,厚玻璃管内的空气被压缩时,空气的内能减少
B.图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C.图丙,试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D.图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大
C
图14.1-5
(共35张PPT)
而啊
第2节热机的效率
知识要点导航
1.燃料的热值
1)概念:某种燃料
放出的热量与其
质量之比,叫做这种燃料的热值。
(2)单位
(3)影响因素:燃料的热值与燃料的种类有关,与燃
料的质量、体积、是否完全燃烧无关。
(4)燃烧放热计算公式
完全燃烧
Q=qm(或Q=qV)
2.热机的效率
(1)概念:热机用来做
的那部分能量和
燃料完全燃烧放出的
之比。
(2)计算公式:1(°
(3)提高热机效率的方法:①使燃料充分燃烧;②采
用先进技术,改进和创新机械结构;③尽量减少各
种热量损失;④机件间保持良好的润滑、减少摩擦。
典型例颞精析
知识点(燃料的热值
身例甲的热值比乙大,下列说法中正确的

A.甲含的热量比乙多
B.燃烧相同质量的甲和乙,甲放出的热量多
C.不管怎样,甲燃烧放岀的热量总比乙燃烧放出
的热量多
D.完全燃烧1kg的甲恰好烧开一壶水,而完全燃
烧1kg的乙却不能烧开同样的一壶水
解析】热量是过程量,只能说吸收或放出多少
热量,不能说含有多少热量,故A项错误;燃烧相同质
量的甲和乙,但不一定完全燃烧,因此甲放出的热量
不一定多,故B项错误;C选项中,没有给出燃料的质
量和燃烧情况,故无法比较放出热量的多少,故C项
错误;完全燃烧lkg的甲恰好烧开一壶水,而完全燃
烧1kg的乙放出的热量小于完全燃烧1kg甲放出的
热量,故不能把同样的一壶水烧开,故D项正确。
1.(2018益阳)下列关于热值的说法正确的是(
A.2kg煤的热值大于1kg煤的热值
B.燃料热值越大,燃烧放出的热量越多
C.燃料燃烧不完全时热值变小
D.燃料的热值是燃料本身的特性,与其他因素
无关
2.(2018黑龙江)一个成年人参加一次长跑,身体
消耗的能量为6.6×105J,这些能量相当于完全
燃烧0.55kg的干木柴释放的能量,则干木柴的
热值为
J/kg,干木柴用掉一半后,
剩余干木柴的热值将
(选填“变大”“变
小”或“不变
知识点(2认识热机的效率
§例2如果甲热机的效率比乙热机的效率高
则可以说
A.甲热机的功率比乙热机大
B.在单位时间内甲热机消耗的燃料比乙热机少
C.甲热机的转速比乙热机大
D.甲热杋将燃料燃烧产生的内能变成机械能的
百分比比乙热机大
解析】功率是表示物体做功快慢的物理量,与效率
是两个完全不同的概念,故A选项错误;甲热机的效率
较高,说明甲对燃料释放的内能利用率比乙高,该选项只
强调了消耗的燃料,没强调做功的多少,故B选项错误;
热机的效率越高,说明热机用来做有用功的能量与燃料
完全燃烧产生的能量之比越大,与转速没有关系,故C
选项错误;热机的效率较高,就是热机将燃料燃烧产生的
内能变成机械能的百分比较大,故D选项正确。
(共19张PPT)
第十四章 内能的利用
九年级物理人教版·上册
第2节 热机的效率
授课人:XXXX
草木、 煤炭等
酒精、汽油等
煤气、天然气等



固体燃料
液体燃料
气体燃料
想一想:日常生活中我们可以使用哪些燃料将一壶水烧开?
思考:烧开一壶水所需要的燃料的质量相等吗?这说明了什么呢?
实验结论:完全燃烧相同质量的不同燃料放出的热量是不相等的。
  某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值。

一、什么叫热值?
2.定义:
3.公式:
表示燃料完全燃烧时放热本领的物理量。
1.意义:
  国际单位:焦每千克;符号:J/kg。
  气体燃料的单位:焦每立方米;符号:J/m3。
4.单位:



注意
热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
1.物理意义:
2.热值是燃料本身的一种特性,其大小只与燃料的种类有关,与燃料的质量、体积以及燃烧情况无关。
对于燃料的热值,下列说法中,属于正确理解的是 (   )
A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
B.燃料没燃烧时就没有热值
C.就某种确定的燃料而言,它的热值是一个确定的值, 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关
D.容易燃烧的燃料热值一定大
C
在内燃机中燃料是否能够完全燃烧?燃料燃烧释放的能量都到哪里去了?
无用的机械能
有用机械能

想一想:
燃气内能
损失的内能
二、什么叫热机效率?
  用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比。
1.定义:
2.公式:



注意
1.热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率高,在做功同样多的情况下,就消耗更少的燃料,从而节约能源,减少污染。
2.热机的效率总小于1。
蒸汽机的效率只有6%~15%
汽油机的效率为 20%~30%
柴油机的效率为30%~45%
3.常见热机的效率
4.提高热机效率的方法
(1)使燃料充分燃烧;
(2)尽量减少各种热量损失;
(3)在热机的设计和制造上采用先进的技术;
(4)注意保养,保证良好的润滑,减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。
(西宁中考) 古语道:“人要实,火要虚”。此话的意思是说做人要脚踏实地,才能事业有成:可燃物要架空一些,才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是(  )
A.增大可燃物物的热值 B.降低可燃物的着火点
C.能使可燃物完全燃烧 D.提高了可燃物的利用率
D
(多选题)关于热机效率,下列说法正确的是(   )
A.热机效率越高,即热机做的有用功多
B.热机效率越高,即热机的功率越大
C.要提高热机效率,就要尽量减少各种能量损失,并且要保证良好的润滑
D.提高热机效率,有利于环保减排
CD
1.一台内燃机运行时各种能量损耗大致为:汽缸散热损失占25%,废气带走的能量占30%,摩擦等机械损耗占10%,则内燃机的热机效率为_________。
35%
2.下列说法正确的是( )
A.燃料燃烧时,质量越大,热值越大。
B.燃料的热值与燃料的种类有关,与燃料的质量和燃烧状况无关。
C.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小。
D.燃烧1kg某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值。

B
3.酒精的热值是3×107J/kg,要放出6.0×106J的热量,需完全燃烧多少kg酒精?如果燃气的密度为1.2kg/m3,燃气的热值为4×107J/m3,要放出同样的热量,需完全燃烧多少kg的燃气?
解:需完全燃烧酒精的质量:m1= = =0.2kg
Q放
q1
6.0×106J
3×107J/kg
需完全燃烧燃气的体积:V = = =0.15 m3
Q放
q2
6.0×106J
4×107J/m3
完全燃烧燃气的质量: m2 = ρV= 1.2kg/m3×0.15 m3=0.18kg
答:要放出6.0×106J的热量,需完全燃烧0.2kg酒精,完全燃烧0.18kg的燃气。
4.一辆汽车在平直公路上匀速行驶了6.9km,受到的阻力3.0×103N,消耗汽油1.5kg,汽油的热值q= 4.6×107J /kg。求(1)牵引力所做的功。(2)热机的效率。

解:(1)牵引力大小为:F=f= 3.0×103N
牵引力所做的功:W有=Fs= 3.0×103N ×6.9×103m=2.07×107J
(2)汽油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq = 1.5kg ×4.6×107J /kg= 6.9×107J

热机的效率: = =30%

η=
W有
Q放
2.07×107J
6.9×107J
5.已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg,完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量?假设这些热量全部被水吸收,能使多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃?已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
解:
  m水 =
Q吸
c (t -t0)

8.4×106 J
4.2×103 J/(kg·℃)×(70 ℃-20 ℃)

   =
   = 40 kg

(共17张PPT)
第十四章 第3节
能量的转化和守恒
能量的转化
阅读课本P27内容。
1.看“想想做做”中的4个小实验,思考力现象与热现象、力现象与电现象、电现象与热现象有联系么?
2.这几个小实验说明了自然界中各种能量有什么样的关系?
3.说说下列现象中能量的转化或转移情况。
摩擦生热,____________转化为____________;
蓄电池充电,____________转化为____________;
蓄电池供电,____________转化为____________;
水电站里的水轮机带动发电机发电,__________转化为__________;
电动机带动水泵把水送到高处,____________转化为____________。
内能
机械能
电能
化学能
化学能
电能
机械能
电能
电能

阅读课本P28—P29内容,请思考下列问题。
      






1.图14.3-1中秋千和小球最后都会停下来,它们的能量慢慢地减小了,那最后这些能量是不是完全消失了呢?如果没有,那到哪儿去了呢?
________________________________________________________________________
2.什么是能量守恒定律?前面我们分析的能量转化的例子都能用它来解释么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
3.永动机能实现吗?为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
能量守恒定律
能量没有消失,因为有空气阻力,转化成内能了。
图14.3-1
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。 都可以。
不能,在机械工作过程中,由于有机械间的摩擦或空气阻力,会有一部分能量转化成内能,所以不可能一直动下去。
结论:大量事实证明,各种形式的能都可以相互_______,并且在转化过程中能量的总量_________。“能量既不会凭空_____,也不会凭空______,它只会从________________________,或者______________________________,而在转化和转移的过程中,_______________________。”这就是能量守恒定律。
热机的效率
转化
保持不变
消失
产生
一种形式转化为其他形式
从一个物体转移到其他物体
能量的总量保持不变
1.能的转化:
(1)机械能—内能 (搓手、钻木取火) 
(2)内能—机械能(热机) 
(3)机械能—电能(发电机) 
(4)电能—机械能(电动机) 
(5)光能—化学能(光合作用)
2.能量守恒定律:能量既______________,也不会__________ ,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。
学习总结
不会凭空消失
凭空产生
1.下列现象发生了哪些能量的转化?

(1)摩擦手,手发热:________能转化为________能。
(2)水电站里水轮机带动发电机发电:________能转化为________能。
(3)连着太阳能电池的小电扇对着阳光,转动起来:_______能转化为_____能,再转化为________能。
(4)钢笔杆摩擦后会吸引小纸片:________能转化为________能。
(5)植物的光合作用:________能转化为________能。
(6)蓄电池充电:________能转化为________能。
(7)燃料燃烧时发热:________能转化为________能。
(8)当水壶中的水烧开时,壶盖会被顶起:______能转化为______能。
机械

机械

太阳

机械
机械


化学

化学
化学


机械
1.下列现象发生了哪些能量的转化?

(1)摩擦手,手发热:________能转化为________能。
(2)水电站里水轮机带动发电机发电:________能转化为________能。
(3)连着太阳能电池的小电扇对着阳光,转动起来:_______能转化为_____能,再转化为________能。
(4)钢笔杆摩擦后会吸引小纸片:________能转化为________能。
(5)植物的光合作用:________能转化为________能。
(6)蓄电池充电:________能转化为________能。
(7)燃料燃烧时发热:________能转化为________能。
(8)当水壶中的水烧开时,壶盖会被顶起:______能转化为______能。
机械

机械

太阳

机械
机械


化学

化学
化学


机械
2.下列过程中,属于电能转化为机械能的是( )

A.太阳能电池供电    
B.电灯照明
C.电风扇工作     
D.风力发电
C
3.下列说法中错误的是(  )

A.能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化
B.只要有能的转化和转移,就一定遵从能量守恒定律
C.能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器
D.任何一种形式的能在转化为其他形式的能的
过程中,消耗多少某种形式的能量,就能得到
多少其他形式的能量,能的总量是保持不变
A
4.电动机通电后带动其他机器运转,一段时间后,电动机的外壳就会变得烫手,则下列关于能的转化和守恒的说法中正确的是(  )

A.电能全部转化为机械能,总的能量守恒
B.电能一部分转化为机械能,另一部分转化为
内能,总的能量守恒
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
B
5.新型太阳能公共卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供,它还能将多余的能量储存在蓄电池里。这种能量转化和储存的方式是(  )

A. 太阳能转化为内能,再转化为电能
B.太阳能转化为电能,再转化为化学能
C. 太阳能转化为内能,再转化为化学能
D.大阳能转化为电能,再转化为光能
B
1.四冲程内燃机工作时,将内能转化成机械能的冲程是(  )

A.吸气冲程  
B.压缩冲程
C.做功冲程  
D.排气冲程
C
2.(2019·河北)下列说法正确的是(  )

A.热机消耗的燃料越多,效率就越低
B.热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体
C.同一物体,温度降低的越多,放出热量就越多
D.人体内水的比例很高,有助于调节体温,以
免温度变化太快对身体造成危害
D
3.(2018·宜昌)航空母舰上的飞机起飞时,由于跑道距离有限,可采用蒸汽弹射来帮助飞机达到迅速起飞所需要的速度,我国正在加紧研制这项技术,力争在后续的航母中投入使用,蒸汽弹射是将水蒸气的内能转化为飞机的动能,转化效率约为9%,对于蒸汽弹射以下说法正确的是(  )

A.功率大、效率高    B.功率大、效率低
C.功率小、效率高    D.功率小、效率低
B
4.(2019·烟台)各种形式的能在一定的条件下可以相互转化,请你仿照图14.3-2中给出的两个示例,写出电能转化为机械能、化学能转化为电能、光能转化为内能的实例。
电能转化为机械能:__________________________;
化学能转化为电能:__________________________;
光能转化为内能:____________________________。
太阳能热水器
图14.3-2
电风扇
干电池
5.(2018·菏泽)核电站发电流程如图14.3-3所示,其能量转化过程为:核能→内能→________能→电能。
机械
图14.3-3
(共32张PPT)
知识目标
1.知道能的形成;会分析能量转化的过程
2.知道能量守恒定律;能列举生活中能量守恒的实例;会 分析有关物理现象
1.自然界中常见的能量形式:
(1)机械能:
包括动能和势能。动能是物体由于运动而具有的能;一切运动的物体都具有动能;物体的质量越大,速度越大,动能越大;势能包括重力势能和弹性势能:重力势能是物体由于高度而决定的能,物体的质量越大,高度越高,重力势能越大;弹性势能是物体由于发生弹性形变而具有的能,物体的弹性形变越大,弹性势能越大。
(2)内能:
内能是物体内部所以分子由于做无规则运动而具有的动能和分子势能的总和。一切物体都具有内能;内能与物体的质量、温度、体积有关。
(3)化学能:
这是一种很隐蔽的能量,它不能直接用来做功,只有在发生化学变化的时候才释放出来,变成热能或者其他形式的能量。像石油和煤的燃烧,炸药爆炸以及人吃的食物在体内发生化学变化时候所放出的能量,都属于化学能。
(4)太阳能:
一般指太阳辐射的光能和热能,实际上,太阳能是地球上一切能量的来源,风能、水能、地热能、动植物体内的化学能都来自太阳能。
(4)光能
一般指人眼可以接收到的光所携带的能量,人们看到的光来自于太阳或借助于产生光的设备,包括白炽灯泡、荧光灯管、激光器、萤火虫等。
(5)电能
是指使用电以各种形式做功(即产生能量)的能力。电能被广泛应用在动力、照明、化学、纺织、通信、广播等各个领域,是科学技术发展、人民经济飞跃的主要动力。电能在我们的生活中起到重大的作用。
(6)核能
核能(或称原子能)是通过核反应从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的质能方程E=mc? ,其中E=能量,m=质量,c=光速。
电能转化为机械能
机械能转化为电能
化学能转化为电能
光能转化为化学能
化学能转化为内能
机械能转化为电能
机械能转化为内能
电能转化为机械能
光能转化为内能
内能转化机械能
电能转化为光能和内能
电能转化为化学能
化学能转化为内能再转化为机械能
化学能转化为光能和内能
电能转化为化学能
各种形式的能可以相互转化
能量的转化转移:在一定条件下,自然界中各种形式的能量可以相互______或______ .
注  意:
(1)自然界中的光现象、热现象、电现象与机械运动现象之间都有联系。
(2)判断某一过程中发生了怎样的能量转移或转化,关键是明确这一过程中能量的形式有没有改变,分析消耗了什么能量,获得了什么能量或者弄清能量从哪一物体转移到了另一物体.
总结
转移
转化
例1.下列能量转化过程中,属于内能的转移的是( )
A.用电灯照明 B.光合作用
C.用暖水袋取暖 D.天然气的燃烧
C
练习1.下列说法中正确的是( )
A.冬天对着手哈气,手变暖是机械能转化为内能
B.用酒精灯给水加热,是机械能转化为内能
C.高速行驶的汽车爆胎是很危险的,从能量角度来看,是机械能与内能的相互转化
D.滑冰时冰刀与冰之间相互摩擦,出现一道痕迹,是内能转化为机械能
C
  (1)拿一个弹力小球由手中释放,观察小球的运动情况。
想想议议
二、能量守恒定律
想想议议
答:因为小球跟空气和地面摩擦,一部分的机械能转化为内能。
  (2)结合小球在地面弹跳的频闪照片,想一想,为什么它的高度会逐渐降低?是否丢失了能量?减少的机械能到哪去了?
  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。
1.能量守恒定律
注  意:
(1)能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一,与发现细胞、进化论一起被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现。
(2)各种能量形式相互转化是有方向和条件限制的,能量相互转化时其量值不变,表明能量是不能被创造或消灭的.因此各种形式能的总量一定守恒,单一的某一种形式的能或几种能不一定守恒.如能的转化和转移过程中,能量一定守恒,但机械能不一定守恒.
(1)荡秋千时停止用力,秋千会越摆越低。
较少的机械能转化成了内能
(2)滑冰滑梯
若不计空气阻力以及人与滑梯间的摩擦,机械能保持不变;实际上,一部分机械能转化成内能
(3)某太阳能电池工作时的效率是16% ,说明其意义。
  2.永动机:
有人曾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,人们把这种机器叫永动机。
如图所示的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,同时带动抽水器从低处将水抽到高处,从而循环工作。你能不能从能量守恒的角度说明它为什么不能一直工作下去?
一定不能实现。因为 违反能量转化和守恒定律的事件是不可能发生的。 能量守恒定律的建立为永动机敲响了丧钟(真理与谬论有时就一步之遥,关键就在于是否按客观规律办事,培养学生尊重客观事实的意识)。
例2.木块从粗糙的斜面顶端匀速下滑到底端的过程中( )
A.木块的重力势能全部转化为动能
B.木块的动能增加,重力势能减小
C.木块有一部分机械能转化为内能
D.木块的机械能全部转化为内能
C
练习2.某物体对外做功,消耗了100 J的机械能,这些机械能转化为其他形式的能量是( )
A.50 J B.100 J C.0 J D.无法确定
B
随堂检测
1.以下情景中,关于能量转化的说法正确的是( )
A.钻木取火的过程中,内能转化为机械能
B.电动机在通电转动过程中,机械能转化为内能
C.电磁感应现象中,电能转化为机械能
D.汽油机工作过程中,化学能转化为机械能
D
2.在学习了内能及能量的转化和守恒后,同学们在一起梳理知识时交流了以下想法,你认为其中不正确的是( )
A.做功可以改变物体的内能
B.热传递改变物体内能是不同形式的能量的相互转化
C.在一定条件下各种形式的能量都可以相互转化
D.能量在转移和转化的过程中总会有损耗,但能量的总量总保持不变
B
3.下列有关能量转化的说法错误的是( )
A.核电站发电——核能转化为电能
B.电饭锅烧饭——电能转化为内能
C.热机工作——机械能转化为内能
D. 电动自行车--- 电能转化为机械能
C