能量的守恒与转化崔鹏

能量的转化和守恒第十四章第３节1984年在全国各地传播着一个关于永动机的录像资料，录像前面有一段前言，这样说，我国青年科学家王某，一名名不见经传，没有受过系统的高等教育的小人物在前人无数次失败的基础上，经过不数次的探索，不断地追求，以惊人的毅力和大无畏的精神敢于向科学的传统观念挑战，敢于向著名的科学权威挑战，功克了“永动机”这一世界尖端科学的新技术难度。这是真的吗？为什么？我国有句俗语：“既要马儿跑，又要马儿不吃草。”你认为这可能吗？为什么？学习目标1.知道自然界中能量的多样性，不同的运动形式对应不同的能量。2.了解各种形式的能量之间是可以相互转化的。3.理解能量守恒定律，知道它是一个普遍规律，并能熟练运用能量守恒定律分析物理现象。目标一：各种形式的能自学指导（一)下面这段材料中有哪些我们以前学习了的能的形式？“铃——”，小李被闹钟振动的声音唤醒，迷迷糊糊中他打开床头台灯一看，钟面液晶显示7：00，小李马上起床穿上衣服。他打开煤气热水器放出热水刷牙、洗脸，然后把面包拿到电烤箱里，再冲上一杯牛奶。吃完早餐，小李匆匆忙忙地拿起书包，骑上自行车去学校了。声能、化学能、热能、电能、机械能你能说出下列物体具有什么能量吗？飞行的足球具有什么能？灿烂的阳光具有什么能？烧红的铁片具有什么能？干电池具有什么能？机械能光能内能化学能自学指导（一）闪电具有什么能？山顶的石头具有什么能？食物中具有什么能？导线中的电流具有什么能？电能和光能机械能化学能电能思维拓展（一）1.自然界中的能量具有______。2.自然界中存在着各种形式的物质运动，如；机械运动、分子的热运动、电荷的运动、粒子的运动、光的传播、声的传播等。3.对于不同的运动形式，能的形式也是多种多样的，每一种运动都有一种能与它相对应。例如；机械运动_____；分子的无规则运动—_____；声的传播_____等。4.还有与其他运动相对应的能量形式；光能、核能、化学能、太阳能、地热能、朝夕能等。普遍性机械能动能声能目标小结（一）1.自然界中的能量具有多样性如与电现象有关的电能，与光现象有关的光能。2.对于不同的运动形式，能的形式也是多种多样的，每一种运动都有一种能与它相对应。目标训练（一）自然界中存在着各种各样的能，你能说出多少种-_________________________________自学指导（二）1.请同学们阅读教材P121“想想做做”中的小实验，观察所发生的现象，思考每个现象中发生了哪些能量转化：实验一：现象____能量转化____________实验二：现象____

能量转化_____实验三：现象____能量转化_____________实验四：现象____

能量转化_________通过以上实验我们发现在_____下，各种形式的能量是可以____________的.发热机械能--内能示数上升光能--内能转动光能---电能---机械能吸起纸片机械能-电能和光能一定条件相互转化自学指导（二）3.请同学们阅读教材121页正文部分说明下列现象中的能量变化。摩擦生热；______________水电站里水轮机带动发电机发电____________电动机带动水泵把水抽到高处____________,植物吸收太阳光进行光合作用________,燃料燃烧时放热_________________________以上实例说明自然界的各种现象都是__________,科学家们经过长期探索，发现__________是非常普遍的。

机械能转化为内能机械能转化为电能光能转化为化学能电能转化为机械能化学能转化为内能互相联系的能量转化思维拓展（二）请同学们列举一些实例说明下列现象之间有联系，并说明能量转化情况力现象与热现象有联系的实例_________________________________力现象与电现象有联系的实例_____________________________________电现象与热现象有联系的实例_____________________________________锯木头锯条发热机械能转化为内能手摇发电机机械能转化为电能电锅烧水电能转化为内能化学能转化为光能能量转化能量转移思维拓展（二）例如：在用电饭锅烧水的过程中，电饭锅消耗了___能，___能减小,把____能转化为___能，水___能量，内能___,温度____.(教师指引)【拓展1】能量转化是能量从一种___变为另一种____，能量的形式发生____(改变或不改变)，能量的转移是在热传递的过程中能量从_____物体传递到_____物体，或从同一物体的_____部分传递到物体的_____部分，能量的形式_____(改变或不改变).电电电热吸收增加升高形式形式改变一个另一个高温低温不变思维拓展（二）【拓展2】在发生能的转化时必有一种能量____,另一种能量_________，能的形式发生改变，在发生能的转移时必有一物体能量__________，另一物体能量________，（增加或减少）并且能的形式不变，在现实条件下有时能的转移和转化不被我们察觉，但绝不能由此说明能量就凭空消失了。【拓展3】改变物体内能的方法有两种分别是____和_____他们本质上的区别是做功是能量的____热传递是能量的_________。减少增加减少增加做功热传递转化转移思维拓展（二）【拓展3】要判断某一过程中发生了怎样的能量________，关键要明确这一过程中，能量的__________。若改变了，必须弄清消耗的是什么能，____的是什么能，如能量的形式不变必须弄清_____________转移到_______。转移和转化形式有没有改变增加能量由那一物体那一物体摩擦生热机械能转化为内能电能转化为机械能电风扇转动电能转化为声能喇叭发声电能转化为化学能电池充电太阳能转化为化学能植物进行光合作用机械能转化为电能机械能转化为声能敲鼓发声化学能转化为内能天然气燃烧太阳能转化为电能太阳能板发电内能转化为机械能行驶的内燃机车机械能转化为电能风车发电化学能转化为光能蜡烛照明例如：把一冰块放在手上。内能总是自发地（不需要任何外界干扰，或不需要任何外界条件）从____物体向_____物体转移而不会自发的由____物体向_____物体转移.如果有外界适当的干扰或满足一定的条件，内能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到高温的室外，但外界必须_______，这种转移才有可能，空调不开这种转移就是不可能的。思维拓展（二）

【能量转移的方向性】高温低温低温高温做功例如：钟表在再次上发条之前，终会____，机械能最终会完全转化为____。不需要任何外界的干扰，不需要满足任何的条件，而要想使钟表从周围环境中吸热使这部分内能转化为发条的机械能是不可能的。内能并不是不可以转化为其他形式的能量，而是要满足一定的条件。比如热机就可以实现这样的转化，但这种转化必须满足一定的条件。思维拓展（二）

【能量转化的方向性】停止内能1234想一想：根据能量转化的顺序来排序，并讲述能量转化的故事树木充电器充电太阳燃煤电厂想一想：1234调换图片的顺序，这样的事件都能发生吗？1.在一定的条件下，不同形式的能量之间可以相互转化，能量的形式发生变化。2.能量的转移是在热传递的过程中，能量从高温物体传到低温物体，或从同一物体的高温部分传到低温部分，能量的形式没有发生变化。3.能量的转移和转化是具有方向性的。目标小结（二）目标训练（二）写出下列现象中能量的转化或转移情况：1.木炭燃烧发出光和热：____________；2.冬天双手互相摩擦感觉暖和：___________3.用钢锉锉工件，工件发热：___________；4.水轮机带动发电机工作：__________；5.点燃爆竹后，爆竹腾空而起：__________。化学能转化为光能和热能机械能转化为内能机械能转化为内能机械能的转移化学转化为内能再转化为机械能自学指导（三）（能量守恒）请同学们阅读教材P122-123“能量守恒部分”的内容，回答下列问题：1.在秋千和小球的运动中，看似能量______，其实是在运动过程中，有一部分机械能转化成了_____，小球在跳动过程中会_______。2.大量实验表明，能量既不会_____,也不会_____,它只会从____转化为____，或从____转移到____.而在____和____的过程中总量保持不变.这就是______。3.能量守恒定律是自然界最___________定律之一。大到_____小到______无论是____问题还是_____，____的问题，所有能量转化的的过程，都服从能量守恒定律。减少了内能发热凭空产生凭空消失最普遍最重要的天体原子核自学指导（三）（能量守恒）4.在行驶的汽车中，燃料的________通过____转化为____的____，再通过热机_____把内能转化为_______。在这个过程中燃料的化学能一部分转化为______，一部分转化成了热机和周围环境的______,而能量的总和_______________.5.不少人曾经设想制造一种________就能源源不断_______的机器，人们把这种机器叫做________，然而在科学发展的历史上，从来没有一种永动机成功过。___________发现，使人们认识到任何一部机器只能使能量从一种形式转化为另一种形式，而不能无中生有地制造能量。因此根本不可能造出永动机。化学能燃烧燃气内能做功机械能机械能内能保持不变不需要动力对外做功永动机能量守恒定律

思维拓展（三）1.教材122页想想议议中，秋千和小球在运动过程中能量是如何转化的？整个过程中的机械能是否守恒？2.秋千高度和弹性小球高度逐渐降低说明机械能如何变化？3.秋千和小球的机械能减少了能否说明能量消失了？那么较少的这部分能量去哪里了？4.大量事实证明，任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，能的总量是________。机械能转化为内能不守恒机械能在不断减少不是由于碰撞以及克服摩擦和空气阻力做功而转化为了内能不变的思维拓展（三）5.教材123页因为水槽中的水的______是一定的，水从高处流下来冲击水轮机的过程中，水的一部分______转化为_____散失到周围物体上去了，只有_____机械能传递给水轮机，当水轮机转动时，由于水轮机的______存在摩擦，克服摩擦做功，又有一部分_____转化为____散失掉，因而抽水机得到的能量比水槽中的水的重力势能___，抽水机的______也存在摩擦，克服摩擦做功，又有一部分机械能转化为内能而散失掉，抽上去的水会____，这样周而复始，抽上去的水____，最终会______转动，可见它不能一直运动下去。重力势能机械能内能一部分轮轴处机械能内能少转动部分减少越来越少停止达.芬奇永动机这个“永动机”能旋转不息吗？从中受到什么启发？无法实现的“永动机”1.“永动机“：不消耗任何能量和燃料，却源源不断对外做功的机器。2.由能量守恒定律知：无法实现3.工程技术的任务，在于设法找出合理利用能源的途径，并减少机器运转过程中不必要的能量损耗，而不是去研制永远无法实现的“永动机”。目标小结（三）

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另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。一种能增加，总伴随着另一种形式能减少或者另一物体转移而来。该定律是大量实验事实得出，是人们对自然现象长期观察和研究的科学总结。是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，是人们认识自然和改造自然的重要科学依据。目标训练（三）有关能量的转化和守恒定律，下列说法正确的是（）Ａ能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化

Ｂ能量守恒定律只适用能量转化过程Ｃ“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律Ｄ根据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变1、有关能量的转化和守恒定律，下列说法正确的是（）Ａ能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化Ｂ能量守恒定律只适用能量转化过程Ｃ“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律Ｄ根据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变Ｄ随堂训练3、冰块沿地面滑动，往往会逐渐融化，在这一过程中是

能转化为

能,但能量的总量_______。2、用锤子敲打钉子时，钉子的温度升高，钉子的内能

（填“减少”“不变”或“增加”），这是通过

方法改变了它的内能。

机械内增加做功不变4、下列做法属于能量转化的是（）

A、人烤火取暖

B、划火柴点火

C、用热水袋取暖

D、用煤气炉给一壶水加热

B5、自由运动的滚摆，每次上升的高度逐渐减小，下列说法正确的是（）

A、机械能守恒

B、能量正在消失

C、只存在动能和重力势能的相互转化

D、减少的那部分机械能转化为内能，但总的能量守恒

D7、在各种形式的能量转化的过程中，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6、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目标训练（二）6.下列事例中，属于机械能转化为内能的是（）A火药的燃气使子弹从枪膛中射出B电流通过白炽灯泡发光C古人用钻木的方式取火D用酒精灯加热烧杯里的水目标训练（二）下列各种现象中，只有能的转移而不发生能的转化的过程是（）A点灯发光B冬天用手摸户外的东西时感到冷C用打气筒给轮胎打气时，气筒壁会发热D水蒸气会把壶盖顶起来①摩擦生热（→

）②气体膨胀做功（→

）③电灯发光（→

）

④电饭锅做饭（→

）

⑤煤炭燃烧（→

）⑥用洗衣机甩干衣服（→

）

⑦手摇发电机发电（→

）1、分析下列各现象中能量的转化机械能内能内能机械能电能光能电能内能内能化学能电能机械能机械能电能目标训练（二）仿照示例，完成填空：例：电能—（蓄电池充电）—化学能（1）化学能—（）—电能（2）电能—（）—内能（3）内能—（）—机械能（4）机械能—（）—内能（5）电能—（）—机械能（6）机械能—（