《能量的轉(zhuǎn)化和守恒》

第3節(jié)能量的轉(zhuǎn)化和守恒單擊頁面即可演示

自然界中，能量不僅可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，形式多樣的能量之間還可以相互轉(zhuǎn)化。

食物具有化學(xué)能，我們的身體把這種化學(xué)能轉(zhuǎn)化成為維持生命所必須的內(nèi)能和機(jī)械能。一、能量的轉(zhuǎn)化風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能各種形式的能是可以相互轉(zhuǎn)化的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能太陽能轉(zhuǎn)化為電能各種形式的能是可以相互轉(zhuǎn)化的水果電池化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能各種形式的能是可以相互轉(zhuǎn)化的摩擦生熱機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能電動(dòng)機(jī)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能電能轉(zhuǎn)化為光能電解池電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能燈泡發(fā)光光能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為光能光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能內(nèi)燃機(jī)車太陽能熱水器內(nèi)能轉(zhuǎn)化機(jī)械能各種形式的能可以相互轉(zhuǎn)化光能

內(nèi)能電能

機(jī)械能

化學(xué)能

練習(xí)：指出下列各種現(xiàn)象中，能量是如何轉(zhuǎn)化的？電風(fēng)扇工作____能轉(zhuǎn)化為____能.點(diǎn)燃的蠟燭____能轉(zhuǎn)化為____能.雙手摩擦

____能轉(zhuǎn)化為____能.白熾燈發(fā)光____能轉(zhuǎn)化為____能電機(jī)械化學(xué)光機(jī)械內(nèi)電光小試身手流星穿過大氣層時(shí)會(huì)變得熾熱____能轉(zhuǎn)化為____能

將一塊冰放在地面上拖，冰會(huì)熔化____能轉(zhuǎn)化為____能反復(fù)彎折一根鐵絲，彎折部分溫度會(huì)升高_(dá)___能轉(zhuǎn)化為__能擦燃火柴____能轉(zhuǎn)化為____能;水電站發(fā)電____能轉(zhuǎn)化為____能;水蒸氣對(duì)活塞做功____能轉(zhuǎn)化為____能;機(jī)械內(nèi)機(jī)械內(nèi)機(jī)械內(nèi)機(jī)械內(nèi)機(jī)械電內(nèi)機(jī)械小試身手二、能量守恒定律

1.內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式?；蛘邚囊粋€(gè)物體轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。

能量守恒定律的建立過程，是人類認(rèn)識(shí)自然的一次重大的飛躍，是哲學(xué)和自然科學(xué)長(zhǎng)期發(fā)展和進(jìn)步的結(jié)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(xiàn)形式。

和諧美是科學(xué)的魅力所在。恩格斯曾經(jīng)把能量轉(zhuǎn)化和守恒定律稱為“偉大的運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律”，認(rèn)為它的發(fā)現(xiàn)是19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一(另兩個(gè)發(fā)現(xiàn)是細(xì)胞學(xué)說，達(dá)爾文的生物進(jìn)化論)。最普遍最重要最可靠自然規(guī)律之一你知道嗎？

導(dǎo)致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實(shí)是什么?確立了永動(dòng)機(jī)的不可能性和發(fā)現(xiàn)了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化。

歷史上有很多人不相信能量守恒定律，挖空心思想發(fā)明一種不消耗能量，卻能不斷對(duì)外做功的機(jī)器—永動(dòng)機(jī)。你認(rèn)為它一旦轉(zhuǎn)動(dòng)起來就能永遠(yuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)下去嗎？17～18世紀(jì)許多機(jī)械專家就已經(jīng)論證了永動(dòng)機(jī)是不可能的。法國(guó)科學(xué)院在1775年就正式?jīng)Q定，不再研究和試驗(yàn)任何永動(dòng)機(jī)。你知道嗎？思考與討論既然能量是守恒的，不可能消滅，為什么我們還要節(jié)約能源？能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性內(nèi)能總是自發(fā)地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移，而不會(huì)自發(fā)地由低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化。熱機(jī)的效率不可能是1000/0。例如：電能可以使電燈發(fā)光，同時(shí)產(chǎn)生內(nèi)能散失在空氣中，但這些內(nèi)能卻無法自動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能。該現(xiàn)象說明能量的轉(zhuǎn)化具有方向性。例如：把熾熱的鐵放到水中，是水吸收了鐵放出的熱量，一會(huì)兒后鐵的溫度與水的溫度相等，但此時(shí)水的熱能不會(huì)再轉(zhuǎn)化為鐵的熱能，使鐵恢復(fù)原來的溫度。這說明能量轉(zhuǎn)化具有方向性。能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性

由于我們是在能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中利用能量的，而在這個(gè)過程中，總會(huì)有一部分能量轉(zhuǎn)化成內(nèi)能散失在周圍環(huán)境中，這些能量雖然還在自然界中，但卻無法自動(dòng)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，因而很難或無法再利用。也就是說，經(jīng)轉(zhuǎn)化后，可利用的能量只會(huì)減少，而不會(huì)增加，因此節(jié)能和如何有效地利用能源是當(dāng)前重要的課題。通過以上分析我們知道了：1.市面上出售一種裝有太陽能電扇的帽子（如圖所示）。在陽光的照射下，小電扇快速轉(zhuǎn)動(dòng)，能給炎熱的夏季帶來一絲涼意。該裝置的能量轉(zhuǎn)化情況是（）A.太陽能→電能→機(jī)械能B.太陽能→機(jī)械能→電能C.電能→太陽能→機(jī)械能D.機(jī)械能→太陽能→電能小試身手A2.水電站用攔河壩提高上游水位,被提高了水位的水流下來時(shí),沖擊水輪機(jī)的葉輪,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。在這個(gè)過程中,能量的轉(zhuǎn)化順序正確的是（）A.勢(shì)能、動(dòng)能、電能B.動(dòng)能、勢(shì)能、電能C.內(nèi)能、電能、動(dòng)能D.動(dòng)能、電能、勢(shì)能A3.小王同學(xué)分析了四個(gè)常見事例中的能量轉(zhuǎn)化，其中不正確的是（）A.在汽油機(jī)的做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B.摩擦生熱，機(jī)械能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.電熱水器工作過程中，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.跳水運(yùn)動(dòng)員在空中下落的過程中,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能D4.如圖所示四種情景中，能說明電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是（）D5.關(guān)于能量守恒定律，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于能量轉(zhuǎn)化過程C.摩擦生熱是創(chuàng)造了熱，并不符合能量守恒定律D.按照能量守恒定律，宇宙中能量的總量永遠(yuǎn)不會(huì)增減D6.在八百多年前，我國(guó)就發(fā)明了如圖所示的流行于民間的玩具式走馬燈，它的工作原理和近