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4 6能量能量转化与守恒定律 我们生活在一个复杂而多变的世界中 物质 能量 信息是构成世界的基本要素 能量无处不在 能量转化无时不有 那么 常见的能量有那些形式呢 能量的转化是如何实现的 能量转化遵循什么规律呢 能量会被永久地利用吗 一 各种各样的能量 1 汽艇在海上行驶 化学能转化为机械能2 用电照明 电能转化为光能 电磁能 3 篝火燃烧 化学能转化为内能和光能4 原子弹爆炸 核能转化为机械能 仔细观察下面的图片 说明它们具有那种形式的能 涉及哪些形式能量之间的转化 二 能量之间的转化 不同形式的能量之间的转化 讨论 请你说说自己一天的生活 学习中会与哪些能量及其转换有关 请在下图的箭头旁边填上能量转化的装置或过程 电动机 发电机 生物做功 光合作用 燃烧物质 电灯 光电效应 太阳照射 炽热发光 电加热 地热发电 摩擦生热 蒸汽机 放热反应 吸热反应 我们所消耗的能量 无论是食物还是电 大部分是太阳能辐射到地球后转化而来的 太阳能与其他形式的能量转化关系图 三 能量转化与守恒定律 能量转化与守恒定律能量既不会凭空产生 也不会凭空消失 它只能由一种形式转化为另一种形式 或者从一个物体转移到另一个物体 在转化或转移的过程中其总量保持不变 说明 1 能量守恒定律是最基本 最普遍 最重要的自然规律之一 任何形式的能量之间都可以转化 但转化过程并不减少它们的总量 2 分析物理过程 求解实际问题时 对减少的某种能量 要追踪它的去向 对增加的能量 要能查寻它的来源 可以按照 总的减少量 总的增加量 列出数学方程 3 能源利用实际就是不同形式能量之间的转换 把不便于人们利用的能量形式转变成便于利用的形式 问题1 人们为了满足生产对动力日益增多的需要 幻想制造一种机器 它不需要任何动力和燃料 却能不断地对外做功 这种机器称为 第一类永动机 你认为这样的永动机可以制造成功吗 问题2 在自然界 有许多现象的自然发生 发展都有方向性 例如 水往低处流 你认为能量的转化和转移是否也具有方向性呢 问题3 初中物理中曾学过 效率 的概念 试举例说明在利用能量的过程中 效率 涵义 例题 一质量为2kg的物块从离地80m高处自由落下 测得落地速度为30m s 求下落过程中产生的内能 g 10m s2 思路 下落过程中减少的机械能变成了内能 答案 e 700j 例题 如图 一固定的楔形木块 其斜面的倾角为 300 另一边与地面垂直 顶上有一定滑轮 一柔软的细线跨过定滑轮 两端分别与物块a和b连接 a的质量为4m b的质量为m 开始时将b按在地上不动 然后放开手 让a沿斜面下滑而b上升 物块a与斜面间无摩擦 设当a沿斜面下滑s距离后 细线突然断了 求物块
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