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3.9 能量的转化与守恒

发布时间:2013-12-19 09:32:40  

一、各种形式的能
下面这段材料中有哪些我们以前学习了的能的形式? “铃——”,小李被闹钟振动的声音唤醒,迷迷糊糊 中他打开床头台灯一看,钟面液晶显示7:00,小李 马上起床穿上衣服。他打开煤气热水器放出热水刷牙、 洗脸,然后把面包拿到电烤箱里,再冲上一杯牛奶。 吃完早餐,小李匆匆忙忙地拿起书包,骑上自行车去 学校了。

声能、化学能、热能、电能、机械能

分析下列各现象中能的转化
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锯木头,锯条发热 (机械能→内能) 气体膨胀做功,温度降低(内能 → 机械能) 水轮机带动发电机发电 (机械能 → 电能) 电动机带动水泵转动 (电能→机械能) 电流通过灯丝使灯丝发光(电能 → 内能、光能) 煤燃烧 (化学能 → 内能) 光合作用 (光能→化学能) 原子能发电 (核能 → 电能) 压缩气体做功 (机械能 → 内能) 给蓄电池充电 (电能 → 化学能) 木材燃烧 (化学能 → 内能)

大量的事实证明,自然界中各种形式的能量都不 是孤立的,不同形式的能量会发生相互转化,能 量也会在不同的物体间相互转移。

同种形式能从一个 物体转移到另一个 物体

不同形式能

之间

1.实验:掉在地上的弹性小球越跳越低。 在课堂上讨论“掉在地上的弹性小球为什么越跳越低”这 一问题时,有三位同学发表了不同看法。 小强说:“这是因为小球每一次落回到地面时,地面都会 把一部分能量给小球,只不过每一次给的能量在不断减少, 所以就越跳越低。” 小雅说:“这是由于小球每次落下时都损失了一部分能量, 所以越跳越低。” 小敏说:“都不对,小球并没有获得或损失能量,只不过 它本身的能量转化成了空气、地表、它本身的其他形式的能 量,致使它的动能越来越小,所以越跳越低。”

2.一杯放在桌上的热水冷却,此过程有能的转化吗?

热水的热能消失了吗?

能量的转化和守恒定律:
能量既不会消灭,也 不会创生,它只 会从一种形式转化为另一种形式,或 从一个物体转移到另一个物体.而能 的总量保持不变.

1、电风扇工作时,消耗的电能与电动机获得的机械 能相等吗?如不相等,是否意味着能量不守恒?

2、我国有句谚语“要使马儿跑得快,又要马儿不吃草” 比喻现实生活中不可能的事。请大家分析此比喻是否 有科学道理?
?一种能增加,总伴随着另一种形式能减少或者从另

一物体转移而来。
?该定律是大量实验事实得出,是人们对自然现象长

期观察和研究的科学总结。
?是自然界

最普遍、最重要的基本定律之一,是人们

认识自然和改造自然的重要科学

依据。

人们在长期的生活和生产中 认识到,人类的生存和发展离不 开能源。而很多能源是不可再生 的,将在一定的时候会耗尽的。 人们多么渴望生产一种不需要耗 用任何能量而能永远不停工作的 机器

——永动机。

达?芬奇(1452~1519)曾设计了一 个“永动机”:一只圆轮,里面装有 可以自由滚动的重钢球,如图所示。 轮子在转动过程中,由于 利用隔板的特殊形状,使轮子一边的 机械能一部分转化为内 钢球总是滚到加一边的距 能,根据能量的转化和守 离轮心远些的地方,这样, 恒定律,永动机不能旋转 在钢球的重力作用下,使 不息,说明违反能量转化 轮子转动不息。你认为这 和守恒定律的事件是不 个“永动机”能旋转不息 可能发生的. 吗?为什么?

遵循能量转化和守恒定律的事件一定会发 生吗?

1:当一块炽热的铁块投入水中时, 能量如何转移? 铁块的内能 水的内能(温度相同)
铁块能自发地从同温度的水中吸收热 量,使自己变得炽热吗?

遵循能量转化和守 2:当杂技演员沿竹竿下滑时,能量 恒定律的事件不一 又是如何转化? 一部分 定会发生 手和竹竿内能 演员的重力势能
手和竹竿的内能,能使演员上升吗?

分析以上事例你能得出结论吗? 能量的转移和转化有一定的方向性。

根据能量转化的顺序,将下面图串 联成一个能量转化的故事。

树木
太阳

2
燃煤 电厂

1
剃须刀

3

4

太阳 树木

1

太阳能
剃须刀

2

化学能

燃煤 电厂

4 化学能

3

电能

根据能量转化的顺序,将下图串联 成一个能量转化的故事。

小麦
人(进食)

2
太阳

3

自行车

1

4

太阳

小麦

1 太阳能
人(进 食) 自行车

2

化学能

4 机械能

3

化学能

? 练习:

1、关于能的量的转化和转移,下列说法正确的是 A、能量是从能量多的物体向能量少的物体转移 √ B、内能可以转化为机械能,机械能也可以转化为 能 C、能量只能从一种形式转化为另一种形式 D、能量可以从一种形式转化为另一种形式,但在 转化前后能的总量会减少。

2、下列现象中,只有能量转移而没有能 的转化的是( A ) A、冬天用手莫户外的金属时感到冷 B、火烧开时,水蒸气把壶盖顶起 C 、羊吃着草在田埂上行走 D、开关闭合后电能发光

3、“永动机”至今没有创造成功,其原因是( C A、科学技术还不够先进 B、机器不能对输出能量 C、违背了能量守恒定律 D、机器只能转移能量,不能转化能量

下列几种热量的传递过程,不可能实现 的是( D ) A 太阳向地球辐射太阳能

B 燃烧的煤,向四周散发热量
C 人体在常温下不断向四周散发热量 D 冰箱自发地将箱内热量散发出去而降 温

下面几

个过程中 属于能的转移的是_______
125 属于能的转化的是_________ 34

1给电炉通电,电炉丝发红

2在砂轮上磨刀,会射出火星
3晒太阳感到暖和 4烧水时,水渐渐热起来,并沸腾

5用打气筒给轮胎打气,筒壁发热

如果一个物体的内能增加了,则下列说法 正确的是( D ) A 该物体的机械能一定增加

B 该物体的机械能一定减少
C 一定是该物体吸收了热量,同时其他物 体对它做了功. D 可能是该物体吸收了热量,也可能是其 他物体对它做了功,或者两者均有.

下列说法正确的是( D )

A 水从高处流向低处,动能转化为势能
B 煤石油完全燃烧发光发热,能量耗尽 消失 C 植物通过光合作用制造了有机物,创 造了能量 D 任何一种形式的能转化为其他形式的 能的时,能的总量保持不变.

我国自制的“长二捆”火箭成功地将两 颗人造卫星送入预定轨道.下列关于火 箭发射过程中能量的转化的说法,正确 的是( ) D A 将燃料的化学能转化为火箭的内能 B 将燃料的内能转化为火箭的化学能 C 将燃料的机械能转化为火箭的内能

D 将燃料的化学能转化为内能后再转化 为火箭的机械能.


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