20.3能的轉化和能量守恒(滬粵版)

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1、20.3能的轉化和能量守恒你能說出下列物體所具有的能量嗎？機械運動――機械能　熱運動――內能電荷運動――電能　　化學運動――化學能原子核內部的運動――核能能以多種形式存在于自然界，每一種形式的能對應于一種運動形式。一、能的轉移與轉化各種形式的能是可以相互轉移和轉化的。一杯放在桌上的熱水冷卻，此過程熱水的內能消失了嗎？能量轉移了，從熱水轉移到周圍的空氣中去了?；顒?：能量的轉移能量的轉移——能量的形式沒有發(fā)生改變。內能的轉移機械能的轉移水的機械能水輪機的機械能電能的轉移機械能轉化為電能電能轉化為機械

2、能活動2：能量的轉化各種形式的能在一定條件下是可以相互轉化的電能轉化為內能太陽能轉化為電能給電池充電時電能轉化為化學能。電池放電時化學能轉化為電能。食物具有化學能，我們的身體把這種化學能轉化成為維持生命所必須的內能和機械能。風能轉化為電能核電站發(fā)電時的能量轉化鈾核裂變釋放的核能蒸汽的內能渦輪機的機械能發(fā)電機發(fā)出電能在能量由一個物體轉移到其他物體，或由一種形式轉化為其他形式的過程中，其數量方面有沒有變化呢？交流與合作在電動機提升物體的過程中，電動機消耗了什么能？是否都轉化成了機械能？還轉化成哪些形式

3、的能？如果將轉化后的其他形式的能全部加起來，是否應該與所消耗的電能相等？掉在地上的彈性小球為什么越跳越低?你認為這樣的永動機可以制造成功嗎？我國有句俗語：“既要馬兒跑，又要馬兒不吃草?！蹦阏J為這可能嗎？為什么？為了滿足生產、生活對動力日益增多的需要，歷史上曾有人幻想制造一種機器，它不需要消耗任何動力和燃料，卻能不斷地對外做功，這種機器稱為“永動機”。17～18世紀許多機械專家就已經論證了永動機是不可能的。法國科學院在1775年就正式決定，不再研究和試驗任何永動機。二、能量守恒定律能量既不能創(chuàng)造，也

4、不能消失，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到另一個物體。能量在轉移或轉化的過程中，能的總量保持不變。在人們發(fā)現了各種自然現象之間的相互聯系與轉化和確立了永動機的不可能性之后，科學家們發(fā)現了能量守恒定律。人們所說的“消耗能量”“利用能量”“獲得能量”的實質是：能量相互轉移或轉化的過程。能量守恒定律的建立過程，是人類認識自然的一次重大的飛躍，是哲學和自然科學長期發(fā)展和進步的結果．它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一，而且是大自然普遍和諧性的一種表現形式。和諧美是科學的魅力所在。

5、恩格斯曾經把能量轉化和守恒定律稱為“偉大的運動基本規(guī)律”，認為它的發(fā)現是19世紀自然科學的三大發(fā)現之一．(另兩個發(fā)現是細胞學說，達爾文的生物進化論)由能量守恒定律可知：永動機無法實現。能量守恒定律對我們的啟示：工程技術的任務，在于設法找出合理利用能源的途徑，并減少機器運轉過程中不必要的能量損耗，而不是去研制永遠無法實現的“永動機”。內能能自發(fā)的由低溫物體向高溫物體轉移嗎？三、能在轉移和轉化過程中的方向性手捧熱水袋時，手和身體變熱，熱水袋的熱水溫度會降低。在這種內能轉移的過程中，內能總是自動地從高溫

6、物體向低溫物體轉移。問題：木材燃燒能將水燒開。當水漸漸涼下來時，能否將其減少的內能全部復原為化學能嗎？小汽車的動力來自發(fā)動機中汽油的燃燒。在行駛中汽車克服摩擦，動能轉化成地面、車輪和空氣的內能，這些能量能夠自動用來再次開動汽車嗎？能量的轉化和轉移過程是有方向性的。在能源利用的過程中，即在能量的轉化和轉移過程中，能量在數量上并沒有減少．但是在可利用的品質上降低了，從便于利用變?yōu)椴槐阌诶昧?，成為“無用的能量”。通過以上分析我們知道了：這是節(jié)約能源的根本原因正是因為能量轉化的方向性，能量的利用受著這種

7、方向性的制約，所以能量的利用是有條件的，也是有代價的。課堂練習1．下列說法中正確的是（）A.不同形式能量的轉化是通過做功來實現的B.做功的過程總是伴隨著能量的變化C.某種形式的能量增加10J，一定有其他形式的能量減少10JD.某個物體的能量減少10J，一定有其他物體的能量增加10JABCDB2．運動員把原來靜止的足球踢出去，使足球獲得100J的動能。則在運動員踢球的過程中，運動員消耗的體能（）A.等于100JB.大于100JC.小于100JD.無法確定本課小結一、能的轉移與轉化能量在轉移和轉化過程

8、中，能的總量保持不變三、能在轉移和轉化過程中的方向性二、能量守恒定律