【教學(xué)課件】第二十章 能源與能量守恒定律 20.3 能的轉(zhuǎn)化與能量守恒 精品課件

第二十章

能源與能量守恒定律20.3能的轉(zhuǎn)化與能量守恒學(xué)習(xí)目標(biāo)3.從能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的角度認(rèn)識效率。1.通過實驗，認(rèn)識能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而且在一定條件下，不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化。2.知道能量守恒定律；能舉出日常生活中能量守恒的實例；有用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點分析物理現(xiàn)象的意識。知識講解新課引入隨堂練習(xí)拓展延伸課堂小結(jié)布置作業(yè)4.知道能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有一定的方向性。重點難點知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)點亮的燈泡具有光能你知道哪些生活中常見的能量？滾動的足球具有機械能一切物體都具有內(nèi)能高壓輸電線輸送電能燃料具有化學(xué)能核電站利用核能發(fā)電知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)活動1

能量的轉(zhuǎn)移

能量是可以在兩個物體之間轉(zhuǎn)移的。下圖是一些能量轉(zhuǎn)移的實例，你能說出各例中是什么能量發(fā)生了轉(zhuǎn)移嗎？（a）用熱水袋取暖（b）一個球下降，另一個球上升（c）發(fā)電站產(chǎn)生的電能通過輸電線送到用戶知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)能的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化1.能量可以發(fā)生轉(zhuǎn)移。能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，也可以從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。在這個過程中，能量的形式?jīng)]有發(fā)生改變。(a)(b)(c)碰撞時物體之間會發(fā)生能量的轉(zhuǎn)移知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)活動2

能量的轉(zhuǎn)化能量不僅可以轉(zhuǎn)移，而且各種形式的能量在一定條件下還可以相互轉(zhuǎn)化。（1）下圖是電能與化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化的實例。（a）電池充電時，

能轉(zhuǎn)化為

能（b）電池放電時，

能轉(zhuǎn)化為

能電化學(xué)化學(xué)電知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)活動2

能量的轉(zhuǎn)化能量不僅可以轉(zhuǎn)移，而且各種形式的能量在一定條件下還可以相互轉(zhuǎn)化。（2）右圖所示的核電站工作流程示意圖中，核反應(yīng)堆工作時，鈾核裂變釋放的

能轉(zhuǎn)化為蒸氣的

能；然后將高溫高壓的蒸氣通入渦輪機中，驅(qū)動渦輪機轉(zhuǎn)動，使蒸氣的

能轉(zhuǎn)化成渦輪機的

能；并帶動發(fā)電機，使

能轉(zhuǎn)化為

能。核電站工作流程示意圖核內(nèi)內(nèi)機械機械電知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)能的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化鉆木取火燃燒發(fā)光光合作用電池手機電池充電蒸汽機紅外加熱木材燃燒發(fā)電機電動機2.在一定條件下，各種形式的能量之間是可以相互轉(zhuǎn)化的。判斷能量是發(fā)生轉(zhuǎn)化還是發(fā)生轉(zhuǎn)移的方法，是看能量的形式是否發(fā)生變化。知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)用電動機提升物體

下圖中，電動機在工作時消耗了什么能？是否都轉(zhuǎn)化成了機械能？還轉(zhuǎn)化成哪些形式的能？想想議議1如果將轉(zhuǎn)化后的其他形式的能全部加起來，是否應(yīng)該與所消耗的電能相等？想想議議2

在蕩秋千時，停止用力，秋千會越擺越低；掉在地上的彈性小球會跳起，但是越跳越低。

問1：秋千和小球在運動過程中有怎樣的能量的轉(zhuǎn)化？

問2：秋千為什么會越擺越低？小球為什么會越跳越低？它們是否丟失了能量？減少的機械能去了哪里？知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)能量守恒定律亨內(nèi)考的“永動機”列奧納多的“永動機”

歷史上曾有人妄想，不用消耗能量就能使機器運轉(zhuǎn)，或用很少的能量就能使機器永不停息地運轉(zhuǎn)，并為此設(shè)計、制作了各種各樣的“永動機”，結(jié)果都失敗了。知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)能量守恒定律1.內(nèi)容：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，或者從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式。能量在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程中，能的總量保持不變。細(xì)胞學(xué)說能量守恒定律生物進化論19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)——恩格斯知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)能量守恒定律

（1）能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。

說明：

（2）能量在轉(zhuǎn)化/轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變。但某種形式的能量不一定保持不變。結(jié)合能量守恒定律，想一想人們制作“永動機”失敗的原因，并與同學(xué)們交流。2.永動機是不存在的。知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)能在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程中的方向性

內(nèi)能從熱水袋中的熱水轉(zhuǎn)移到人的手和身體上，但我們卻無法使內(nèi)能從人的身體再轉(zhuǎn)移到熱水中。高溫物體（部分）低溫物體（部分）熱量（自發(fā)地）能量的轉(zhuǎn)移具有方向性。（需要消耗其他能量）用熱水袋取暖知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)

汽車制動時，由于摩擦，動能轉(zhuǎn)化為輪胎、地面和空氣的內(nèi)能，這些消耗的能量不能再自動地用來驅(qū)動汽車。汽車散失的熱不能收集起來能量的轉(zhuǎn)化具有方向性。能在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程中的方向性知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)能在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程中的方向性

能量守恒定律：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。

大量事實表明，能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性的。多數(shù)能源在消耗過程中，用一點就少一點，不能再生；此外，盡管在轉(zhuǎn)化過程中能量是守恒的，但總有相當(dāng)一部分能量是不能被有效利用的，因此，節(jié)約能源、提高能源的利用率是當(dāng)務(wù)之急。太陽能板，在光照時發(fā)電，即把太陽能轉(zhuǎn)化為電能；電能供給電動機，轉(zhuǎn)化為機械能，調(diào)節(jié)百葉窗的開合；故該過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是光能→電能→機械能，故C正確，ABD錯誤。解析題1.某智能百葉窗的葉片上貼有太陽能板，在光照時發(fā)電，給電動機供電以調(diào)節(jié)百葉窗的開合。該過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是（）A.電能→機械能→光能B.光能→機械能→電能C.光能→電能→機械能D.機械能→電能→光能C隨堂練習(xí)知識講解拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)隨堂練習(xí)知識講解拓展延伸新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)雖然能量是守恒的，但能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性，可利用的能量是有限的，因此能源危機是存在的，故選D。解析題2.能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，只會由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，但我們依然要節(jié)約能源，其根本原因是（）A.能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化遵循守恒定律B.人們在能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移中利用能量C.轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過程中可利用能量增加了D.能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化有方向性D亨內(nèi)考的“永動機”

雖然右邊每個球?qū)喿赢a(chǎn)生的轉(zhuǎn)動作用效果大，但是球的個數(shù)少；左邊每個球產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動作用效果雖小，但是球的個數(shù)多。所以，輪子不會持續(xù)轉(zhuǎn)動、對外做功。亨內(nèi)考亨內(nèi)考的“永動機”拓展延伸知識講解隨堂練習(xí)新課引入課堂小結(jié)布置作業(yè)列奧納多的“永動機”列奧納多·達(dá)·芬奇列奧納多的“永動機”右邊每個重球?qū)喿赢a(chǎn)生的轉(zhuǎn)動作用效果雖然較大，但是重球的個數(shù)卻較少?？倳幸粋€適當(dāng)?shù)奈恢?，使左右兩?cè)重球?qū)喿酉喾捶较虻霓D(zhuǎn)動