能量转化的基本规律

精品文档 1欢迎下载 能量转化的基本规律 预习目标预习目标 1 知道能量守恒定律 能列举出日常生活中能量守恒的实例 有用能量的转化和守 恒定律去分析物理现象的意识 2 讨论和分析两个具体的永动机设计方案 说明永动机是不可能制成的 3 初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性 教材导读教材导读 一 温故 能量的转移和转化 1 到目前为止 已经学过的能量形式主要有 能 能 能 能 能 能 能及 能等 2 同种形式的能可以发生 如流水推动水轮机转动时 水的 能转移 到水轮机上 热传递时 能从高温物体转移到低温物体上 3 不同形式的能在一定条件下可以发生 如内燃机在压缩冲程中 能转化为 能 而在做功冲程中 能又转化为 能 光照射在光电池 板上时能够产生电流 能转化为 能 而电流通过灯丝时灯丝发热 发光 能又转化为 能 能 核电站工作时 能 能 能 能等 二 能量守恒定律 1 活动 18 3 滴水实验 1 如教材中图 18 14 a 所示 小明看到的生活现象是 2 如教材中图 18 14 b 所示 小华的奇思妙想是 3 戴文燕同学为了验证小华的设想是否可行 她利用脸盆和长毛巾检验猜想 可发 现长毛巾并不能将下面脸盆中的水吸到上面的脸盆中 而当上面的脸盆中盛有水时 其 中的水会沿长毛巾流入下面的脸盆中 这个事实说明 小华的设想 可行 不可 行 4 戴文燕同学又做了 利用棉纱吸水提高水位的模拟实验 如教材中图 18 15 所 示 探究滴水的条件 她通过实验发现 要使搭在容器边的毛巾滴水 必须的条件是毛 巾露在空气中的一端要低于容器中的水面 因此 进一步表明 小华的设想是 可能 不可能 实现的 2 永动机 的设计失败与反思 1 第一类 永动机 的失败 如教材中图 18 15 所示的水滴实验装置是历史上不 少人曾设计的 永动机 中的一种 2 所谓 永动机 是这样一种机器 它没有任何 却能永远地运动并对外 3 永动机 不可能制成 说明自然界存在着一条法则使人们 可能 不 可能 无中生有地获得能量 精品文档 2欢迎下载 3 能量的转化和守恒定律 能量既不会凭空 也不会凭空 它只会 从一种形式 为另一种形式 或者从一个物体 到另一个物体 而在 或 的过程 其总量保持 这就是能量的转化和守恒定律 三 能量转移和转化的方向性 认真阅读教材 P95 P96 能量转移和转化的方向性 的内容 完成下列填空 1 自然界中许多自发的过程都是有 的 如水向低处流 热量只能自发地从 高温物体传向低温物体 不能相反 具有 性 否则就要消耗其他的能 2 能量的转移具有 性 如冬天 火炉把自己的内能传递给房间里的空气 供人们取暖 而到了春天 这些内能却不能自动聚集起来供冬天使用 3 能量的转化也具有 性 如煤 石油 天然气都是地球上的宝贵资源 燃 烧后就不能再生 4 从更广的角度看 自然界中一切与热现象有关的实际宏观过程都具有 性 如人不能返老还童 5 综上所述 能源的利用是 有 无 条件的 也是有代价的 有的东西 能成为能源 有的则不能 虽然能量在转化和转移的过程中是 的 但具有 性 因此我们一定要节约能源 经典例题经典例题 例例 1 1 小凡想利用电冰箱降低室温 他先将电冰箱的门打开 然后接通电源 他这样 做可以达到降低室温的目的吗 为什么 提示 按照能量守恒定律 能量在转移和转化过程中总量保持不变 如果打开冰箱 的门 接通电源后 可以降低室温 那么消耗的电能到哪里去了呢 解答 不能 因为电冰箱的制冷机工作后 冰箱冷冻室内的蒸发器温度降低 吸收 空气的热量 与此同时 冰箱外部的冷凝器温度升高 将热量传给空气 室内空气的热 量只是被冰箱吸收后又被放出 所以室温不会降低 点评 能量守恒定律具有普遍性 任何与能量守恒定律不符的结论都是错误的 例例 2 2 如图所示 从斜面上滚下的小球能推动水平面上的木块前进一段距离 最后小 球和木块都静止 对此现象 下列说法中正确的是 A 小球和木块的机械能都消失了 B 小球的机械能转移到木块上 但机械能的总量保持不变 C 小球和木块的机械能转化成其他形式的能量 如内能等 但能的总量保持不变 D 以上说法都不对 提示 由能量守恒定律可知 能量不会消失 A 选项错 小球和木块都静止了 说明 小球和木块的机械能减小了 B 选项错 由于小球和斜面 小球和木块与水平面间都有摩 擦存在 小球和木块都要克服摩擦做功 机械能转化为内能 小球 木块 斜面 平面 的内能都增加 但在能的转化和转移过程中 能的总量保持不变 故本题选 C 解答 C 精品文档 3欢迎下载 点评 在能量的转移或转化过程中 没有考虑到有一部分能量以内能的形式散发到 空气中 或不明确有一部分能量转化为其他物体的内能而认为能量消失 就会导致对能 量守恒定律产生怀疑 值得注意的是当物体之间存在着做功的情况时 就必定有一部分 能量转化为内能 热身练习热身练习 1 能量既不会 也不会 它只会从一种形式 为另一种形式 或 者从一个物体 到另一个物体 而在转化和转移过程中 的总量保持不 变 这就是 定律 它是自然界最普遍 最重要的基本规律之一 小到 原子世界 大到宇宙天体 只要有能的变化 无论是什么变化 都遵循它 2 如图所示是达 芬奇设想的永动机 你认为能实现吗 能 不能 理由是 3 救灾汽车正在公路上急驰 突然发现山体滑坡 紧急刹车 此时刹 车片和轮胎都变热 汽车的机械能转化为 能 这一过程 是通过 实现的 但能量的总量是 的 4 秋千荡起来 如果不继续用力会越荡越低 甚至停止 皮球落地后 每次弹起的高度都会比原来低 在这两个过程中 机械能 增加 不变 减少 了 转化成了 能 机械能 守 恒 不守恒 能的总量 守恒 不守恒 5 根据能量的转化和守恒定律可知 能量在转化或转移的过程中 其总量 电 能可以使电灯发光 同时产生内能散失在空气中 但这些内能却无法自动转化为电能 该现象说明能量的转化具有 6 火电站进的是煤 出的是电 在这个过程中 能量的转化顺序是 A 机械能 内能 化学能 电能 B 化学能 内能 机械能 电能 C 化学能 重力势能 动能 电能 D 内能 化学能 机械能 电能 7 学习了 能量的转化和守恒 的知识后 同学们提出了下列一些关于利用和开发能源 的建议 其中不可行的是 A 我国煤炭资源丰富 应研究并采用如何让燃料充分燃烧 以减少热量损失的措施 B 应加快进行将内能充分转化为电能的研究 以减少内能在多次转化过程中的损失 C 我国应进一步开发利用江河水利资源 D 随着资源的不断消耗 应研究出一种既可以不消耗能量 又能不断对外多做功的机器 8 下列关于能量的转化和守恒的说法中 错误的是 A 高山上滚下的石块速度越来越快 说明重力势能转化为动能 B 酒精燃烧时 将化学能转化为内能 C 发电机发电时 将 机械能转化为电能 D 人们对太阳能的开发和利用 说明能量可以凭空产生 精品文档 4欢迎下载 参考答案参考答案 1 凭空消灭 凭空产生 转化 转移 能量 能量的转