课件42张PPT。 第十一章 物理学与能源技术第1节 能量守恒定律1.了解各种不同形式的能，知道能量是一个重要的物理量.
2.理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散.
3.知道永动机不可能制造.
4.能用能量守恒的观点分析、解释实际问题. 能量是对一切宏观微观物质运动的描述.相应于不同形式的运动，对应不同能量，能量亦简称能.你知道什么是能量吗？1.常见的能量
机械能、内能、电能、光能，电磁能、化学能、原子能、生物能、太阳能等.你能说出下图中各物质具有什么能量吗？ 从八年级上册第二章就开始接触能量，你能说出常见的能量有哪些吗？一2.讨论交流：物体具有的能量在空中运动的皮球一缕阳光 在空中运动的皮球具有机械能，一缕阳光具有太阳能，太阳能是由太阳内部氢原子发生聚变释放出巨大核能而产生的能，来自太阳的辐射能量. 烫手的暖气片电池 暖气片内的水中，大量水分子在做无规则的热运动，因此它们具有内能.电池一旦接入闭合回路，它内部的化学成分将持续发生反应，它具有化学能.各种各样的能量说出图中各种物体所具有的能量重力势能动能内能化学能电能 自然界中，能量不仅可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式能量的相互转化能量之间还可以相互转化.化学能转化为内能电能转化为机械能二 皮球从空中落向地面时，皮球的势能转化为它的动能；将电池接人电路中，电池储存的化学能便转化为了电能.同时电灯发出光和热，电能转化为光能和内能.动能与势能（包括重力势能和弹性势能）不断相互转化电能转化为光能和内能1.观察你能说出下面能量之间的转化吗？小球上下运动灯泡发出光和热 由a点出发，以速度v运动的木块在摩擦力作用下到b点停止，木头的动能全部转化为内能. 小球左右摆动，动能、势能不断相互转化，在最高点时势能最大在最低点时动能最大. vab2.电能发电机发电，把机械能转化成电能电动机工作，把电能转化成机械能 使用电熨斗，把电能转化成内能；给电池充电，把电能转化为化学能……我们在生产、生活、工作中不断地将一种能量转化为另一种能量.空调、冷藏 从能量利用和转化角度来讲，现代化的生活就是以电能为中心的能量转化和利用的过程.各种形式的能可以互相转化机械能转化为内能 机械能转化为电能电能转化为机械能光能转化为电能化学能转化为内能光能转化为化学能 食物具有化学能，我们的身体把这种化学能转化成为维持生命所必须的内能和机械能.电灯发光时，电能转化为光能和热能风能转化为电能重力势能转化为电能电能转化为内能能量转化机械能转化为电能太阳能转化为化学能
化学能转化为机械能 电能转化为光能
化学能转化为内能太阳能转化为电能辐射到地球的太阳总功率1.7×1017W发电机水力太阳能热水器风的形成水循环动植物生长燃饶食品化工原料燃气灶机床 汽车照明笔记本电脑电熨斗电车家庭影院风力煤石油3.说出能量来源 通过上图可以发现，我们生产、生活中利用的能量追根溯源，大都来自太阳.太阳的辐射，向地球传递了巨大的能量. 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C2.植物进行光合作用的过程，是（ ）
A.光能转化为化学能
B.内能转化为化学能
C.化学能转化为光能
D.光能转化为内能A 我们在力学部分已知道，在只有重力或弹力 对物体做功的条件下 (或者不受其他外力的作用下），物体的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，机械能守恒.三 为什么小球摆动过程中达到的最高点越来越低？ 为什么机械钟要定时上发条？ 这是因为小球或钟摆在摆动过程中受到了空气的阻力，不断产生热量所以机械能不守恒.但是如果把小球或钟摆和空气分子的内能加上，总能量仍然不变. 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.所有能量转化和转移过程，都遵守能量守恒定律.1.永动机：
不消耗能量，就可以永远地运动下去，并连续不断地做功的机器. 有些永动机，看上去制作得十分巧妙，但由于违背科学规律，都失败了.永动机的失败，从反面证明了能量守恒定律的正确性.四一种失败的永动机如图所示是达·芬奇设想的永动机，你认为能实现吗？ ，请说明理由 . 水银的流动能不能使这个轮子不停地转下去呢？不能违背能量守恒定律【分析】虽然自然界中的能量是守恒的，它既不会消灭，也不会创生，但由于自然界里无论什么运动都会产生热，热向四周扩散，成为无用的能量.如不补给能量，任何运动着的机器都会停下来.【解答】给永动机一个动力后，由于水银的流动，永动机在一定时间内能够保持转动，但由于摩擦力的存在，将有一部分能量以热量的形式散失掉，如果不补充能量，则机器不能永远运动，所以自然界中不可能存在永动机，它违背了能量守恒定律.故答案为：不能；违背能量守恒定律.分析一种永动机 一位“发明家”设计的一种永动机.他的设想是：利用上水池的水向下的冲力使水轮发电机发电，然后，利用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池的水再抽回上水池.这样不断循环下去，就可以制成一个永动机.在此过程中，水轮发电机还可以抽出一部分电能供用电器使用.真是一种美妙的设想！遗憾的是，这个永动机不能持续运转.你能分析一下这种永动机失败的原因吗？这种永动机的示意图【分析】在能量转化的过程中，总会有一部分能量以热的形式向四周扩散，成为无用的能量，所以抽水机的机械能会逐渐减小.
【解答】永动机不可能实现，因为抽水机在此过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，所以机械能总量不守恒，永动机装置不能实现.能量守恒定律形形色色的能量不同形式能量的转化能量守恒定律永动机是不可能实现的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C2．生活中能量转化的实例很多.下列描述中，错误的是（ ）
A.摩擦生热是把机械能转化为内能
B.摩擦起电是把电能转化为机械能
C.电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能
D.燃料燃烧放热是把化学能转化为内能 B3．美国哈弗大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是（ ）
A.动能→电能→化学能→光能
B.电能→动能→化学能→光能
C.动能→电能→光能→化学能
D.电能→动能→光能→化学能 A4．下列关于能量转化的实例，你认为说法正确的是（ ）
A.水轮机带动发电机发电：电能转化为机械能
B.电动机工作：机械能转化为电能
C.燃料燃烧：化学能转化为内能
D.汽油机的压缩冲程：内能转化为机械能 C课件31张PPT。 第十一章 物理学与能源技术第2节 能量转化的方向性和效率1.认识到能量转移具有方向性.
2.认识能量转化效率.能量的转化和转移无处不在.然而，许多情况虽然并不违背能量守恒定律，但在实际情形中却不会发生，这是为什么呢？思考：水能从低处往高处流吗？水能自发地从低处往高处流吗？用抽机就能实现水从低处往高处流. 如同水是自发地流只能从高处往低处流，同样能量的自发流向也不是随意的，即能量的转化具有方向性.一1.这些情形可能吗？ 试看分析此过程能否实现，以及实现过程中的能量转化情况.（1）一杯水静置一段时间后，其中的一部分水自行从另一部分水中吸取热量，沸腾成水蒸气?另一部分水则内能减少，凝结成冰? 热传递的过程是有方向性的，这个过程可以向一个方向自发地进行，但是向相反的方向却不能自发地进行.
注意：内能总是自发地从高温物体向低温物体转移而不会自发地由低温物体向高温物体转移.（2）枯萎的花儿，自发从空气中吸取能量和水分，重焕青春？枯萎的花儿，也不可能自发从空气中吸取能量和水分.（3）坡底的巨石从周围环境中获取能量，滚向坡顶？ 机械能可以全部转化为内能，而内能不可全部转化为机械能而不引起其他变化！ ←（4）汽车从北京开到天津，掉转车头，可以不再消耗新的燃料，从空气、尾气中吸取能量，返回北京？返程不再耗油…… 这是不可能的.因为被其他物质吸收后变为周围环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用，这种现象叫作能量的耗散.能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性.
通过以上的分析很明显这些过程都是不可能实现的，我们在现实生活中也从未看到这样的现象发生过.自然界中许多自发的过程都是有方向的，或者说能量的转化和转移也是有方向的.2.能量流动具有方向性
（1）转移的方向性
热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，反之要想使热量自发地从低温物体流入高温物体是不可能的.但如果有外界适当的干预，或满足一定的条件，热量可以从低温物体转移至高温物体. 例如空调可以将热量从低温的室内移至高温的室外，但外界必须做功，这种转移才是可能的，空调不开不做电功，这种转移就是不可能的.（2）转化的方向性
指内能和其他形式的的能量（如电能、机械能等）的相互转化具有方向性.其他形式的能量可以自发地转化为内能，而内能不可无条件地转化为其他形式的能量. 例如钟表在再次上紧发条之前,终会停下,机械能终会完全转变为内能，内能不可自发地转化为机械能. 总之,如果某个过程涉及了热量，能量的转化（和转移）就将是“覆水难收”，无法自发地沿反方向发生，除非我们耗费额外的能量提供帮助.思考：因为能量是守恒的，所以我们不需要节约能源，这种说法对吗？并说明原因. 现实的宏观世界中，物体间一旦存在温差，就会有热量的传递；摩擦无处不在，机械能会不断转化为内能.我们对能量的利用，无法避免涉及热量的生成与转移.于是，每一次能量的利用.都会减少这个世界上可利用、便于利用的能量的总量.这种说法不正确，因为能量转化具有方向性. 这就是为什么虽然能量是守恒的，我们仍然要节约能源的原因.树木充电器充电太阳燃煤电厂1234请按能量转化的顺序来排序 在实际工作和生活中，人们把一种能量转化为另一种能量总是为了某种目的： 用燃气灶烧水，目的是为了把水烧热或烧开；并希望烧水时将天燃气燃烧产生的热量完全传递给水壶中的水. 使用电梯是为了把人或物体提高到一定的高度；并希望每消耗1千瓦时的电能完全转化成人或物体的势能.二 生活经验告诉我们，这些理想都不可能发生在所有的能量利用过程中，能量损耗不可避免 . 以天燃气烧一壶水为例：1.输入能量 我们把天然气完全燃烧释放出的化学能称为输入能量.3.输出无效能量
把散发到大气、壶体中的那部分能量称为输出无效能量.2.输出有效能量
壶水水吸收的那部分能量称为输出有效能量.输入能量=输出有效能量+输出无效能量4.输入能量、输出有效能量和输出无效能量的关系根据能量守恒定律： 为了进一步描述这些过程，人们定义了能量的转化效率.5.能量转化效率即η = ，任何情况下，η <1! 其实，在所有的能量利用的过程中，都有以上的关系.W有W总讨论交流各种“效率” 在“机械与功”一章中，我们研究了机械效率，即有用功在总功中所占的比例；在“改变世界的热机”一章中，我们又知道了热机的效率，即内能转化为有用机械能的效率.这些效率，跟我们今天学习的“能量转化效率”是一回事吗？为什么？机械效率定义:有用功在总功中所占的百分比，叫机械效率，机械效率总小于1.热机效率：热机所做有用功（有效利用的能量）与燃料完全燃烧释放的热量之比叫作热机效率.热机工作时总是有能量的损失，所以热机效率始终小于1. 提高能量利用中的转化效率是节能问题的核心，是可持续发展的重要措施之一.即都可表示为：1.能量的转化具有方向性
涉及了热量，能量的转化（和转移）是有方向的，无法自发地沿反方向发生，除非我们耗费额外的能量提供帮助.
2.能量转化中的效率
输入能量=输出有效能量+输出无效能量
能量转化效率=输出有效能量/输入能量
即η = W有/W总，任何情况下，η <1! 1. 一般情况下（ ）能只能从高温问题转移到低温物体，不能相反.如冬天，火炉把自己能传递给房间里的空气，供人们取暖；到了春天，我们不能把这些能量重新收集起来供来年再用，上述事例说明：能量的转化、能量的转移，都是有（ ）性的；请再举一个符合这一规律的例子：
内方向 物块在地面上因摩擦部分机械能转化为内能，这些内能不会再转化成机械能. 2．下列说法正确的是（ ）
A．能量是守恒的，所以无须节约能源
B．物体的温度越高，含有的热量越多
C．热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反
D．相同质量的0℃的水比0℃的冰内能少 C3．下列关于能量转移和转化的方向性的说法中，不正确的是（ ）
A．在自然界中不是所有能量都能利用
B．能量的利用是有条件的，也是有代价的
C．不同温度的物体发生热传递时，热传递的方向只能从高温物体到低温物体，不会相反
D．汽车，刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来，再作为车行驶的动力 D4.提高能量的利用效率，除了不随便浪费能源外，主
要还需改进应用能源的技术常采用的措施有（ ）
A．让燃料充分燃烧
B．采用保温隔热措施，减少热量的散失
C．充分利用余热和减少有害摩擦
D．增加能量的转化环节 ABC课件26张PPT。 第十一章 物理学与能源技术第3节 能源1.记住什么是能源以及能源的种类.
2.常识性了解什么是不可再生能源，什么是可再生能源.学习目标我们每天要吃饭、喝水，用什么来煮饭、烧水呢？煤煤气柴草天然气……那么要开动汽车、火车、飞机等交通工具需要消耗什么呢？
汽油柴油煤油煤，煤气，柴草、天燃气、汽油、煤油或者柴油等它们在起什么作用？
提供能量你知道还有什么可以提供能量吗？
我们时刻都在经历能量的转化和转移过程.那么，能量来自哪里？能量可以取之不尽、用之不竭吗？这就要考虑能源问题.江河里的水流
流动的空气
电
太阳光
1.能源：
就是能量的来源，像煤、天然气、汽油、水流、风、电、太阳光等能够提供能量的物质资源，我们把它们都叫作能源.2.按产生方式分一次能源二次能源一 （1）一次能源： 是指从自然界直接取得，而不改变其基本形态的能源，如：煤、石油、天然气、水能、风能、核能、海洋能、生物质能等.有时也称为初级能源.（2） 二次能源： 是一次能源经过加工，转换成另一种形态的能源，如电力、蒸汽、焦炭、沼气、汽油、柴油、煤气等.3.当前是否被广泛利用（1） 常规能源是指当前被广泛利用的一次能源，如：煤、石油等.常规能源新能源柴火是一种常规能源（2） 新能源则是目前尚未广泛利用而正在积极研究以便推广的一次能源.如：太阳能、核能、潮汐能等.太阳能核能（1）不可再生的能源:是须经地质年代（亿万年）才能形成而短期内无法再生的一次能源，如煤、石油、核燃料等.4.短期内是否能
够不断补充可再生能源不可再生能源它们日渐枯竭，存储量已经不多，如下表：地球上不可再生能源情况 人类目前主要利用的就是这类能源.因此有“能源危机”之说. （2）可再生的能源：是能够不断得到补充以供使用的一次能源，如水力、太阳能、生物质能、地热能、风能、潮汐能等. 一种应用前景最广阔的生物质能——沼气.讨论交流能源的分类 能源种类繁多，分类标准也不是唯一的.如果根据能源消耗后是否造成环境污染来分类，可分为污染型能源和清洁型能源.请试着分析： 煤炭、风能、潮汐能、石油、水力、电力、太阳能、柴火、地热能、核能以及所能了解的其他类型能源中，哪些属于污染型能源，哪些属于清洁型能源.是否造成环境污染来分类下列能源中，既是一次能源又是可再生能源的是（ ）
A．核能
B．风能
C．石油
D．煤B 世界经济的发展和人口的增加，伴随着能源需求的迅速增长.目前，世界各国已充分认识到地球上传统的一次能源储量远远不能满足人类长期的需要.二 到2005年，全国一次能源生产量为12.3亿吨标准煤，其中煤炭为7.85亿吨标准煤(折合11亿吨原煤)，仍占63.8%.专家预测，在本世纪前30年内，煤炭在我国一次能源构成中仍将占主体地位.按现有的能源消耗量来计算,我国煤、石油、天然气等不可再生能源的开采年限仅为40年. 人类对能源需求情况 研究开发新能源，以减少对传统能源的依赖程度，是世界各国面临的重要任务.1.能源的分类
（1）能否直接从自然界直接获取: 一次能源、二次能源.
（2）当前是否被广泛利用:常规能源、新能源.
（3）短期内是否能够不断补充: 可再生能源、不可再生能源.2.世界能源储量及需求
研究开发新能源，以减少对传统能源的依赖程度，是世界各国面临的重要任务.1.下列能源属于不可再生能源的有 （ ）
A. 水能 B. 煤 C. 太阳能 D. 风能 B2. 下列能源中属于二次能源的是（ ）
A. 天然气 B. 电 C. 太阳能 D. 地热能 B3. 解决人类对能源需求问题的根本出路是 ( )
A. 积极寻找富含能源的星球供人类定居
B 加快开采地球上的化石燃料资源
C. 依靠科学技术,不断开发新能源
D. 尽可能节约能源 C4. 下列不属于能源的是 ( )
A. 汽油机 B. 流动的空气
C. 地下热水 D. 天然气 A5. 中国目前使用的能源中所占比重最大的是 ( )
水能和地热能 B. 煤和石油
C. 核能和潮汐能 D. 太阳能 B6. 给出的四组能源中，均为可再生能源的一组是 ( )
A. 太阳能、水能、风能
B. 天然气、石油、氢能
C. 地热能、核能、煤炭
D. 潮汐能、核能、石油 A
