能量的守恒與轉(zhuǎn)化崔鵬

能量的轉(zhuǎn)化和守恒第十四章第３節(jié)1984年在全國各地傳播著一個關(guān)于永動機(jī)的錄像資料，錄像前面有一段前言，這樣說，我國青年科學(xué)家王某，一名名不見經(jīng)傳，沒有受過系統(tǒng)的高等教育的小人物在前人無數(shù)次失敗的基礎(chǔ)上，經(jīng)過不數(shù)次的探索，不斷地追求，以驚人的毅力和大無畏的精神敢于向科學(xué)的傳統(tǒng)觀念挑戰(zhàn)，敢于向著名的科學(xué)權(quán)威挑戰(zhàn)，功克了“永動機(jī)”這一世界尖端科學(xué)的新技術(shù)難度。這是真的嗎？為什么？我國有句俗語：“既要馬兒跑，又要馬兒不吃草?！蹦阏J(rèn)為這可能嗎？為什么？學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道自然界中能量的多樣性，不同的運(yùn)動形式對應(yīng)不同的能量。2.了解各種形式的能量之間是可以相互轉(zhuǎn)化的。3.理解能量守恒定律，知道它是一個普遍規(guī)律，并能熟練運(yùn)用能量守恒定律分析物理現(xiàn)象。目標(biāo)一：各種形式的能自學(xué)指導(dǎo)（一)下面這段材料中有哪些我們以前學(xué)習(xí)了的能的形式？“鈴——”，小李被鬧鐘振動的聲音喚醒，迷迷糊糊中他打開床頭臺燈一看，鐘面液晶顯示7：00，小李馬上起床穿上衣服。他打開煤氣熱水器放出熱水刷牙、洗臉，然后把面包拿到電烤箱里，再沖上一杯牛奶。吃完早餐，小李匆匆忙忙地拿起書包，騎上自行車去學(xué)校了。聲能、化學(xué)能、熱能、電能、機(jī)械能你能說出下列物體具有什么能量嗎？飛行的足球具有什么能？燦爛的陽光具有什么能？燒紅的鐵片具有什么能？干電池具有什么能？機(jī)械能光能內(nèi)能化學(xué)能自學(xué)指導(dǎo)（一）閃電具有什么能？山頂?shù)氖^具有什么能？食物中具有什么能？導(dǎo)線中的電流具有什么能？電能和光能機(jī)械能化學(xué)能電能思維拓展（一）1.自然界中的能量具有______。2.自然界中存在著各種形式的物質(zhì)運(yùn)動，如；機(jī)械運(yùn)動、分子的熱運(yùn)動、電荷的運(yùn)動、粒子的運(yùn)動、光的傳播、聲的傳播等。3.對于不同的運(yùn)動形式，能的形式也是多種多樣的，每一種運(yùn)動都有一種能與它相對應(yīng)。例如；機(jī)械運(yùn)動_____；分子的無規(guī)則運(yùn)動—_____；聲的傳播_____等。4.還有與其他運(yùn)動相對應(yīng)的能量形式；光能、核能、化學(xué)能、太陽能、地?zé)崮堋⒊δ艿?。普遍性機(jī)械能動能聲能目標(biāo)小結(jié)（一）1.自然界中的能量具有多樣性如與電現(xiàn)象有關(guān)的電能，與光現(xiàn)象有關(guān)的光能。2.對于不同的運(yùn)動形式，能的形式也是多種多樣的，每一種運(yùn)動都有一種能與它相對應(yīng)。目標(biāo)訓(xùn)練（一）自然界中存在著各種各樣的能，你能說出多少種-_________________________________自學(xué)指導(dǎo)（二）1.請同學(xué)們閱讀教材P121“想想做做”中的小實(shí)驗(yàn)，觀察所發(fā)生的現(xiàn)象，思考每個現(xiàn)象中發(fā)生了哪些能量轉(zhuǎn)化：實(shí)驗(yàn)一：現(xiàn)象____能量轉(zhuǎn)化____________實(shí)驗(yàn)二：現(xiàn)象____

能量轉(zhuǎn)化_____實(shí)驗(yàn)三：現(xiàn)象____能量轉(zhuǎn)化_____________實(shí)驗(yàn)四：現(xiàn)象____

能量轉(zhuǎn)化_________通過以上實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)在_____下，各種形式的能量是可以____________的.發(fā)熱機(jī)械能--內(nèi)能示數(shù)上升光能--內(nèi)能轉(zhuǎn)動光能---電能---機(jī)械能吸起紙片機(jī)械能-電能和光能一定條件相互轉(zhuǎn)化自學(xué)指導(dǎo)（二）3.請同學(xué)們閱讀教材121頁正文部分說明下列現(xiàn)象中的能量變化。摩擦生熱；______________水電站里水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電____________電動機(jī)帶動水泵把水抽到高處____________,植物吸收太陽光進(jìn)行光合作用________,燃料燃燒時放熱_________________________以上實(shí)例說明自然界的各種現(xiàn)象都是__________,科學(xué)家們經(jīng)過長期探索，發(fā)現(xiàn)__________是非常普遍的。

機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能互相聯(lián)系的能量轉(zhuǎn)化思維拓展（二）請同學(xué)們列舉一些實(shí)例說明下列現(xiàn)象之間有聯(lián)系，并說明能量轉(zhuǎn)化情況力現(xiàn)象與熱現(xiàn)象有聯(lián)系的實(shí)例_________________________________力現(xiàn)象與電現(xiàn)象有聯(lián)系的實(shí)例_____________________________________電現(xiàn)象與熱現(xiàn)象有聯(lián)系的實(shí)例_____________________________________鋸木頭鋸條發(fā)熱機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能手搖發(fā)電機(jī)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能電鍋燒水電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)移思維拓展（二）例如：在用電飯鍋燒水的過程中，電飯鍋消耗了___能，___能減小,把____能轉(zhuǎn)化為___能，水___能量，內(nèi)能___,溫度____.(教師指引)【拓展1】能量轉(zhuǎn)化是能量從一種___變?yōu)榱硪环N____，能量的形式發(fā)生____(改變或不改變)，能量的轉(zhuǎn)移是在熱傳遞的過程中能量從_____物體傳遞到_____物體，或從同一物體的_____部分傳遞到物體的_____部分，能量的形式_____(改變或不改變).電電電熱吸收增加升高形式形式改變一個另一個高溫低溫不變思維拓展（二）【拓展2】在發(fā)生能的轉(zhuǎn)化時必有一種能量____,另一種能量_________，能的形式發(fā)生改變，在發(fā)生能的轉(zhuǎn)移時必有一物體能量__________，另一物體能量________，（增加或減少）并且能的形式不變，在現(xiàn)實(shí)條件下有時能的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化不被我們察覺，但絕不能由此說明能量就憑空消失了?！就卣?】改變物體內(nèi)能的方法有兩種分別是____和_____他們本質(zhì)上的區(qū)別是做功是能量的____熱傳遞是能量的_________。減少增加減少增加做功熱傳遞轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移思維拓展（二）【拓展3】要判斷某一過程中發(fā)生了怎樣的能量________，關(guān)鍵要明確這一過程中，能量的__________。若改變了，必須弄清消耗的是什么能，____的是什么能，如能量的形式不變必須弄清_____________轉(zhuǎn)移到_______。轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化形式有沒有改變增加能量由那一物體那一物體摩擦生熱機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動電能轉(zhuǎn)化為聲能喇叭發(fā)聲電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電池充電太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能植物進(jìn)行光合作用機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為聲能敲鼓發(fā)聲化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能天然氣燃燒太陽能轉(zhuǎn)化為電能太陽能板發(fā)電內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能行駛的內(nèi)燃機(jī)車機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能風(fēng)車發(fā)電化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能蠟燭照明例如：把一冰塊放在手上。內(nèi)能總是自發(fā)地（不需要任何外界干擾，或不需要任何外界條件）從____物體向_____物體轉(zhuǎn)移而不會自發(fā)的由____物體向_____物體轉(zhuǎn)移.如果有外界適當(dāng)?shù)母蓴_或滿足一定的條件，內(nèi)能可以從低溫物體轉(zhuǎn)移至高溫物體例如；空調(diào)可以將熱量從低溫的室內(nèi)移到高溫的室外，但外界必須_______，這種轉(zhuǎn)移才有可能，空調(diào)不開這種轉(zhuǎn)移就是不可能的。思維拓展（二）

【能量轉(zhuǎn)移的方向性】高溫低溫低溫高溫做功例如：鐘表在再次上發(fā)條之前，終會____，機(jī)械能最終會完全轉(zhuǎn)化為____。不需要任何外界的干擾，不需要滿足任何的條件，而要想使鐘表從周圍環(huán)境中吸熱使這部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為發(fā)條的機(jī)械能是不可能的。內(nèi)能并不是不可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，而是要滿足一定的條件。比如熱機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)這樣的轉(zhuǎn)化，但這種轉(zhuǎn)化必須滿足一定的條件。思維拓展（二）

【能量轉(zhuǎn)化的方向性】停止內(nèi)能1234想一想：根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的順序來排序，并講述能量轉(zhuǎn)化的故事樹木充電器充電太陽燃煤電廠想一想：1234調(diào)換圖片的順序，這樣的事件都能發(fā)生嗎？1.在一定的條件下，不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，能量的形式發(fā)生變化。2.能量的轉(zhuǎn)移是在熱傳遞的過程中，能量從高溫物體傳到低溫物體，或從同一物體的高溫部分傳到低溫部分，能量的形式?jīng)]有發(fā)生變化。3.能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化是具有方向性的。目標(biāo)小結(jié)（二）目標(biāo)訓(xùn)練（二）寫出下列現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移情況：1.木炭燃燒發(fā)出光和熱：____________；2.冬天雙手互相摩擦感覺暖和：___________3.用鋼銼銼工件，工件發(fā)熱：___________；4.水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)工作：__________；5.點(diǎn)燃爆竹后，爆竹騰空而起：__________?；瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和熱能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能機(jī)械能的轉(zhuǎn)移化學(xué)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能自學(xué)指導(dǎo)（三）（能量守恒）請同學(xué)們閱讀教材P122-123“能量守恒部分”的內(nèi)容，回答下列問題：1.在秋千和小球的運(yùn)動中，看似能量______，其實(shí)是在運(yùn)動過程中，有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了_____，小球在跳動過程中會_______。2.大量實(shí)驗(yàn)表明，能量既不會_____,也不會_____,它只會從____轉(zhuǎn)化為____，或從____轉(zhuǎn)移到____.而在____和____的過程中總量保持不變.這就是______。3.能量守恒定律是自然界最___________定律之一。大到_____小到______無論是____問題還是_____，____的問題，所有能量轉(zhuǎn)化的的過程，都服從能量守恒定律。減少了內(nèi)能發(fā)熱憑空產(chǎn)生憑空消失最普遍最重要的天體原子核自學(xué)指導(dǎo)（三）（能量守恒）4.在行駛的汽車中，燃料的________通過____轉(zhuǎn)化為____的____，再通過熱機(jī)_____把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為_______。在這個過程中燃料的化學(xué)能一部分轉(zhuǎn)化為______，一部分轉(zhuǎn)化成了熱機(jī)和周圍環(huán)境的______,而能量的總和_______________.5.不少人曾經(jīng)設(shè)想制造一種________就能源源不斷_______的機(jī)器，人們把這種機(jī)器叫做________，然而在科學(xué)發(fā)展的歷史上，從來沒有一種永動機(jī)成功過。___________發(fā)現(xiàn)，使人們認(rèn)識到任何一部機(jī)器只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，而不能無中生有地制造能量。因此根本不可能造出永動機(jī)。化學(xué)能燃燒燃?xì)鈨?nèi)能做功機(jī)械能機(jī)械能內(nèi)能保持不變不需要動力對外做功永動機(jī)能量守恒定律

思維拓展（三）1.教材122頁想想議議中，秋千和小球在運(yùn)動過程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？整個過程中的機(jī)械能是否守恒？2.秋千高度和彈性小球高度逐漸降低說明機(jī)械能如何變化？3.秋千和小球的機(jī)械能減少了能否說明能量消失了？那么較少的這部分能量去哪里了？4.大量事實(shí)證明，任何一種形式的能在轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程中，能的總量是________。機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能不守恒機(jī)械能在不斷減少不是由于碰撞以及克服摩擦和空氣阻力做功而轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能不變的思維拓展（三）5.教材123頁因?yàn)樗壑械乃腳_____是一定的，水從高處流下來沖擊水輪機(jī)的過程中，水的一部分______轉(zhuǎn)化為_____散失到周圍物體上去了，只有_____機(jī)械能傳遞給水輪機(jī)，當(dāng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動時，由于水輪機(jī)的______存在摩擦，克服摩擦做功，又有一部分_____轉(zhuǎn)化為____散失掉，因而抽水機(jī)得到的能量比水槽中的水的重力勢能___，抽水機(jī)的______也存在摩擦，克服摩擦做功，又有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而散失掉，抽上去的水會____，這樣周而復(fù)始，抽上去的水____，最終會______轉(zhuǎn)動，可見它不能一直運(yùn)動下去。重力勢能機(jī)械能內(nèi)能一部分輪軸處機(jī)械能內(nèi)能少轉(zhuǎn)動部分減少越來越少停止達(dá).芬奇永動機(jī)這個“永動機(jī)”能旋轉(zhuǎn)不息嗎？從中受到什么啟發(fā)？無法實(shí)現(xiàn)的“永動機(jī)”1.“永動機(jī)“：不消耗任何能量和燃料，卻源源不斷對外做功的機(jī)器。2.由能量守恒定律知：無法實(shí)現(xiàn)3.工程技術(shù)的任務(wù)，在于設(shè)法找出合理利用能源的途徑，并減少機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不必要的能量損耗，而不是去研制永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)的“永動機(jī)”。目標(biāo)小結(jié)（三）

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)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。一種能增加，總伴隨著另一種形式能減少或者另一物體轉(zhuǎn)移而來。該定律是大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出，是人們對自然現(xiàn)象長期觀察和研究的科學(xué)總結(jié)。是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，是人們認(rèn)識自然和改造自然的重要科學(xué)依據(jù)。目標(biāo)訓(xùn)練（三）有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，下列說法正確的是（）Ａ能量守恒定律只適用于機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化

Ｂ能量守恒定律只適用能量轉(zhuǎn)化過程Ｃ“摩擦生熱”是創(chuàng)造了熱，它不符合能量守恒定律Ｄ根據(jù)能量守恒定律，宇宙中的能量總和不變1、有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，下列說法正確的是（）Ａ能量守恒定律只適用于機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化Ｂ能量守恒定律只適用能量轉(zhuǎn)化過程Ｃ“摩擦生熱”是創(chuàng)造了熱，它不符合能量守恒定律Ｄ根據(jù)能量守恒定律，宇宙中的能量總和不變Ｄ隨堂訓(xùn)練3、冰塊沿地面滑動，往往會逐漸融化，在這一過程中是

能轉(zhuǎn)化為

能,但能量的總量_______。2、用錘子敲打釘子時，釘子的溫度升高，釘子的內(nèi)能

（填“減少”“不變”或“增加”），這是通過

方法改變了它的內(nèi)能。

機(jī)械內(nèi)增加做功不變4、下列做法屬于能量轉(zhuǎn)化的是（）

A、人烤火取暖

B、劃火柴點(diǎn)火

C、用熱水袋取暖

D、用煤氣爐給一壺水加熱

B5、自由運(yùn)動的滾擺，每次上升的高度逐漸減小，下列說法正確的是（）

A、機(jī)械能守恒

B、能量正在消失

C、只存在動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化

D、減少的那部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但總的能量守恒

D7、在各種形式的能量轉(zhuǎn)化的過程中，下列說法中正確的是（）A.機(jī)械能一定守恒B.各種形式的能量都守恒C.各種形式的能的總量一定守恒D.只有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能6、在下列事例中，屬于機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（）A.鐵棒在火上烤得很熱B.汽車緊急剎車，輪胎發(fā)熱

C.燃燒木材取暖D.給電爐通電，電爐發(fā)熱BC目標(biāo)訓(xùn)練（二）6.下列事例中，屬于機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（）A火藥的燃?xì)馐棺訌棌臉屘胖猩涑鯞電流通過白熾燈泡發(fā)光C古人用鉆木的方式取火D用酒精燈加熱燒杯里的水目標(biāo)訓(xùn)練（二）下列各種現(xiàn)象中，只有能的轉(zhuǎn)移而不發(fā)生能的轉(zhuǎn)化的過程是（）A點(diǎn)燈發(fā)光B冬天用手摸戶外的東西時感到冷C用打氣筒給輪胎打氣時，氣筒壁會發(fā)熱D水蒸氣會把壺蓋頂起來①摩擦生熱（→

）②氣體膨脹做功（→

）③電燈發(fā)光（→

）

④電飯鍋?zhàn)鲲垼ā?/p>

）

⑤煤炭燃燒（→

）⑥用洗衣機(jī)甩干衣服（→

）

⑦手搖發(fā)電機(jī)發(fā)電（→

）1、分析下列各現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化機(jī)械能內(nèi)能內(nèi)能機(jī)械能電能光能電能內(nèi)能內(nèi)能化學(xué)能電能機(jī)械能機(jī)械能電能目標(biāo)訓(xùn)練（二）仿照示例，完成填空：例：電能—（蓄電池充電）—化學(xué)能（1）化學(xué)能—（）—電能（2）電能—（）—內(nèi)能（3）內(nèi)能—（）—機(jī)械能（4）機(jī)械能—（）—內(nèi)能（5）電能—（）—機(jī)械能（6）機(jī)械能—（