物理鲁科版（2019）必修第三册 6.2能量的转化与守恒-63珍惜大自然课件

第2节能量的转化与守恒第3节珍惜大自然第6章能源与可持续发展1.知道不同形式的能量可相互转化，在转化过程中能量总量保持不变。2.知道能量的转化具有方向性。3.了解熵的概念。[学习目标]

【学习过程】一、能量的转化与守恒[看图思考]以上运动中能量如何转化？回答：（1）.水的重力势能转化为水的动能；

（1）.弓箭的弹性势能转化为弓箭的动能（2）.人的重力势能转化为动能；（3）.球的动能和重力势能不断相互转化1.能量的转移与转化：能量可以从一个物体______到其他物体，也可以从一种形式______为其他形式。转移转化2.能量守恒定律：在一个孤立系统里，能量既不能凭空______，也不能凭空______，它只能从一种形式______为其他形式，或者从一个物体_____到其他物体，在转化或转移的过程中，能量的总量___________。产生消失转化转移保持不变3.第一类永动机：不需要任何动力或燃料就能不停运动的机器。能量守恒定律否定了制造第一类永动机的可能性1.自然界宏观过程具有________，是不可能________逆向进行。要使它们逆向进行就必须由______对它们施加作用。2.开尔文及克劳修斯总结出重要的自然规律：自然界发生的与____现象有关的一切宏观过程都是有________的不可逆过程。3.熵是描述处于不同状态的物体，分子运动状态_________不一样的物理量。熵越高，意味系统越_______；熵越低，就意味着系统越______。二、自然过程的方向性与熵方向性自动的外界热方向性无序程度无序有序4.第二类永动机:从单一热源中吸热使之完全变成有用功而不产生其他影响。[例题案例]例1.游乐场中的一种滑梯如图所示。小朋友从轨道顶端由静止开始下滑,沿水平轨道滑动了一段距离后停下来,则

()【解析】在滑动的过程中,小朋友受三个力,重力、支持力、摩擦力,重力做正功,重力势能减少,B错;支持力不做功,摩擦力做负功,所以机械能不守恒,A、C皆错,D正确。A.下滑过程中支持力对小朋友做功B.下滑过程中小朋友的重力势能增加C.整个运动过程中小朋友的机械能守恒D.在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功答案：D例2.关于下列现象中的能量转化的说法正确的是(

) A.在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火之后，速度越来越小，最后停止，是机械能转化为内能 B.电风扇通电后开始转动，断电后转动着的风扇又慢慢停下来，是电能转化为机械能 C.火药爆炸产生燃气，子弹在燃气的推动下从枪膛发射出去，射穿一块钢板，速度减小，是化学能转化为内能 D.用柴油机带动发电机发电，供给电动水泵抽水，把水从低处抽到高处，是电能转化为机械能解析：在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火之后，速度越来越小，最后停止，这一过程中，汽车所受的阻力做负功，机械能转化为内能，选项A正确；风扇通电后开始转动，电流做功，电能转化为机械能，有一部分转化为内能；断电后转动着的风扇又慢慢停下来，阻力做负功，机械能转化为内能，选项B错误；火药爆炸产生燃气，化学能转化为内能；子弹在燃气的推动下从枪膛发射出去，推力做功，内能转化为机械能；子弹射穿一块钢板，速度减小，阻力做负功，机械能转化为内能，选项C错误；柴油的化学能转化为柴油机的机械能，再转化为发电机的电能，电能又通过电动水泵转化为水的机械能，选项D错误。答案A例3.

瀑布从20m高处以103m3/s的流量竖直落下，流进底部的水轮机后再以2m/s的速度流出，水轮机再带动发电机发电。如果水的机械能转化为电能的效率是80%，那么发电机发出的电功率有多大？(瀑布在山顶的速度可忽略不计，g取10m/s2)答案1.58×105kW1.太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是(

)A.图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能B.图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能C.图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能D.图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能[课堂训练]

答案

A2.

韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J。韩晓鹏在此过程中(

) A.动能增加了1900J B.动能增加了2000J C.重力势能减小了1900J D.重力势能减小了2000J解析：根据动能定理，合外力做的功等于物体动能的增加量，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J，即阻力对他做功为－100J，则外力对他所做的总功为1900J－100J＝1800J，是正功，他的动能增加了1800J，A、B错误；重力做的功等于重力势能的减少量，重力对物体做功为1900J，是正功，则重力势能减小了1900J，C正确，D错误。答案C3.下列说法正确的是_____A.内能可以转化为机械能。

B.能量不能创造,不能再生,能量只能进行转化和转移,但能量间的转化和转移没有方向。C.热机的效率可以达到100%。D.第二类永动机是做不成的。答案AD4.已知一个系统的两个宏观态甲、乙，及对应微观态的个数分别为较少、较多，则下列关于对两个宏观态的描述及过程自发的可能方向的说法中正确的是(

)A.甲比较有序，乙比较无序，甲→乙B.甲比较无序，乙比较有序，甲→乙C.甲比较有序，乙比较无序，乙→甲D.甲比较无序，乙比较有序，乙→甲

解析:

一个宏观态对应微观态的多少标志了宏观态的无序程度，从中还可以推知系统自发的方向，微观态数目越多，表示越无序，一切自然过程总沿着无序性增大的方向进行，A正确，B、C、D错误。

答案A5.如图所示,质量、温度相同的酒精,分别处于气态、液态和固态三种状态下。问题:它们的熵的大小有什么关系?为什么?

解析:S固<S液<S气。由大量分子组成的系统自发变化时,总是向着无序程度增加的方向发展,至少无序