11.2 能量转化的方向性和效率 课件(共17张PPT)
文档属性
| 名称 | 11.2 能量转化的方向性和效率 课件(共17张PPT) |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-25 14:10:04 | ||
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文档简介
11.2能量转化的方向性和效率
讨论：既然能量是守恒的，那地球上的能量就不会减少了，为什么还需要节约能源？在实际中会出现能源危机吗？
1.讨论交流：这些情形可能吗？
（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?
一、能量转移和能量转化的方向性
内能的转移（热传递）是有方向性的，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？
散失的内能及由于摩擦转化成了轮胎、地面和空气的内能，不能再自动地转化为机械能驱动汽车。
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。
我们从石油中提炼出汽油，内燃机把能源中储备的化学能转化为汽车的机械能、内能。这些机械能、内能无法再转化回可以被利用的能源。
化学能
内能
内能
机械能
火力发电厂把煤中贮存的化学能转化为电能，供生产和生活用。用电器将电能转化为内能、光能、机械能多种形式的能后，这些能量无法再变回能源。
化学能
内能
内能
电能
2.能量的转化、转移具有方向性
（1）能量转移的方向性
热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不可能自发地从低温物体向高温物体转移。如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗更多的其他形式的能量。
例如：电冰箱就需要消耗电能。
（2）能量转化的方向性
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。
钟表上紧发条后终会停下，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）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。
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。
3．对能量的利用，无法避免涉及热量的生成与转移，内能的转移转化具有方向性，所以要节约能源。
二、能量转化中的效率
1．输入能量：能量在转化、转移前的总量称为输入能量。
2 ．输出有效能量：能量在转化过程中，被有效利用的能量称为输出有效能量。
3 ．输出无效能量：把在转化过程中散发到外界的那部分能量称为输出无效能量。
4 ．输入能量、输出有效能量和输出无效能量的关系:输入能量=输出有效能量+输出无效能量
5 ．能量转化效率：输出有效能量与输入能量的比值叫能量转化效率。其计算表达式为：
在所有的能量利用过程中，能量损耗不可避免，因此在任何情况下，能量转化效率η都小于1。
6．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。
（1）热机中，让燃料尽可能充分燃烧、加强润滑、减少因机械摩擦造成的能量损失。
（2）锅炉加热过程中，加大送风量、将煤块磨成煤粉，使煤在炉膛内尽可能充分燃烧；在锅炉的外围包裹一层不易散热的材料，减少热量散失；加大受热面，减少因废气带走的热量等。
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
C
3．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
D
4.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
讨论：既然能量是守恒的，那地球上的能量就不会减少了，为什么还需要节约能源？在实际中会出现能源危机吗？
1.讨论交流：这些情形可能吗？
（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?
一、能量转移和能量转化的方向性
内能的转移（热传递）是有方向性的，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？
散失的内能及由于摩擦转化成了轮胎、地面和空气的内能，不能再自动地转化为机械能驱动汽车。
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。
我们从石油中提炼出汽油，内燃机把能源中储备的化学能转化为汽车的机械能、内能。这些机械能、内能无法再转化回可以被利用的能源。
化学能
内能
内能
机械能
火力发电厂把煤中贮存的化学能转化为电能，供生产和生活用。用电器将电能转化为内能、光能、机械能多种形式的能后，这些能量无法再变回能源。
化学能
内能
内能
电能
2.能量的转化、转移具有方向性
（1）能量转移的方向性
热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不可能自发地从低温物体向高温物体转移。如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗更多的其他形式的能量。
例如：电冰箱就需要消耗电能。
（2）能量转化的方向性
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。
钟表上紧发条后终会停下，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）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。
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。
3．对能量的利用，无法避免涉及热量的生成与转移，内能的转移转化具有方向性，所以要节约能源。
二、能量转化中的效率
1．输入能量：能量在转化、转移前的总量称为输入能量。
2 ．输出有效能量：能量在转化过程中，被有效利用的能量称为输出有效能量。
3 ．输出无效能量：把在转化过程中散发到外界的那部分能量称为输出无效能量。
4 ．输入能量、输出有效能量和输出无效能量的关系:输入能量=输出有效能量+输出无效能量
5 ．能量转化效率：输出有效能量与输入能量的比值叫能量转化效率。其计算表达式为：
在所有的能量利用过程中，能量损耗不可避免，因此在任何情况下，能量转化效率η都小于1。
6．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。
（1）热机中，让燃料尽可能充分燃烧、加强润滑、减少因机械摩擦造成的能量损失。
（2）锅炉加热过程中，加大送风量、将煤块磨成煤粉，使煤在炉膛内尽可能充分燃烧；在锅炉的外围包裹一层不易散热的材料，减少热量散失；加大受热面，减少因废气带走的热量等。
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
C
3．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
D
4.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