资料中包含下列文件，点击文件名可预览资料内容
还剩50页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
【创新课堂】14.3 《能量的转化和守恒》课件+教案+分层练习+导学案（含答案解析）
展开
这是一份【创新课堂】14.3 《能量的转化和守恒》课件+教案+分层练习+导学案（含答案解析），文件包含创新课堂143《能量的转化和守恒》课件pptx、创新课堂143《能量的转化和守恒》教学设计docx、创新课堂143《能量的转化和守恒》分层作业原卷版docx、创新课堂143《能量的转化和守恒》分层作业解析版docx、创新课堂143《能量的转化和守恒》导学案教师版docx、创新课堂143《能量的转化和守恒》导学案学生版docx等6份课件配套教学资源，其中PPT共58页， 欢迎下载使用。
第十四章 内能的利用第3节 能量的转化和守恒第十四章 内能的利用第3节 能量的转化和守恒火，能驱散寒冷和黑暗，带来温暖和光明。钻木取火，人类第一次学会使用自然的力量；而古老的热机——蒸汽机的发明则给人类带来了巨大的动力。现代的热机广泛使用在汽车、火车、轮船、飞机、火箭上。热机到底是怎样将内能转化成我们需要的能量的呢？通过这一章的学习，你就会清楚了。01. 能量的转化02. 能量守恒定律第3节 能量的转化和守恒1. 了解能量及其存在的多种形式。 2. 知道能量的转移和转化，能解释一些常见现象中 的能量转化过程。 3. 理解能量守恒定律，有用能量守恒定律的观点分析 物理现象的意识，体会能量守恒定律的普适性。第3节 能量的转化和守恒（1）回忆能量的概念①什么是能量？②已学过的能量有哪些？有机械能、内能、光能……（2）想一想自然界存在着各种形式的能量，这些不同形式的能量可以相互发生转化吗？在转化的过程中有没有规律呢？这就是我们今天要研究的问题。导入新课物体能够做功就具有能量。一、能量的转化一、能量的转化二、能量守恒定律三、课堂总结四、动手动脑学物理五、课堂练习本节课学习流程 第3节 能量的转化和守恒1. 自然界存在着各种不同形式的能量（1）机械能：机械能包括动能、重力势能和弹性势能。（2）内能构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。一切物体都具有内能。一、能量的转化和转移（3）太阳能太阳能是一种可再生能源。是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。 （4）化学能化学能是一种很隐蔽的能量，它不能直接用来做功，只有在发生化学变化的时候才可以释放出来，变成内能或者其他形式的能量。各种物质都储存化学能，如燃料、动物、食物都储存有化学能。一、能量的转化和转移（5）电能电能是指使用电以各种形式做功的能力。 （4）核能核能也叫原子能。原子核结构发生变化放出的能量。通常指重核（如钚、铀等）裂变和轻核（氘、氚等）聚变时所发出的巨大能量。 一、能量的转化和转移2. 能量的转化（1）想想做做完成下面一组小实验。观察实验发生的现象，讨论发生了哪些能量转化。①来回迅速摩擦双手。②黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下。③将太阳电池连在小电扇上，并使它对着阳光。④将钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片。……一、能量的转化和转移①来回迅速摩擦双手。会发现双手发热，机械能转化为内能。②黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下。会发现温度计的示数升高，太阳能转化为内能。③将太阳电池连在小电扇上，并使它对着阳光。小电扇会转动，太阳能转化电能，电能又转化为机械能。④将钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片。吸管会发热，并同时吸引细碎的纸片，机械能转化为电能，电能又转化为内能。一、能量的转化和转移演示实验——《不同形式的能量可以相互转化》（2）自然界中的各种现象都是互相联系的。科学家们经过长期探索，发现能量转化是非常普遍的，在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的.①机械能与内能的相互转化“钻木取火”是________能转化为______能； 蒸汽机火车是_______能转化为________能.钻木取火蒸汽机机械内机械内一、能量的转化和转移②电能与机械能的相互转化水电站发电是________能转化为______能；电车是_______能转化为________能.机械电机械电一、能量的转化和转移③电能与内能的相互转化电水壶是________能转化为______能；地热发电站是_______能转化为________能.内电内电一、能量的转化和转移④电能与光能的相互转化白炽灯是________能转化为______能；太阳能电池板是_______能转化为________能.光电电光一、能量的转化和转移⑤内能与光能的相互转化白炽灯把_______能转化成_______能，再把______能转化成______能。太阳能热水器是_______能转化为________能.光电内光内内一、能量的转化和转移（3）尝试一下，按图中给出的实例，你能做些补充吗？一、能量的转化和转移蒸汽机太阳能电池发电机充电机燃料燃烧太阳能热水器吸热化学反应燃料燃烧火药爆炸 压缩气体地热发电 物体发光光合作用电池电动机摩擦生热一、能量的转化和转移3. 能量的转移能量可以从一个物体转移到其他物体，也可以从物体的一部分转移到其他部分。例如，在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分，这些都属于能量的转移。涨潮时海水涌入水坝冲击水轮机转动，属于机械能的转移。一、能量的转化和转移4. 正确理解能量的“转化”和“转移”（1）能量的转化：能的形式发生了改变。如：弯折铁丝时，铁丝的温度升高，内能增加，机械能转化成了内能。在能量的转化过程中，一种形式的能量增加了，肯定有其他形式的能量减少了。（2）能量的转移：能量的形式并没有变化。如：用锅烧水时内能从高温的火转移到低温的水和锅上。再如：流水推动水轮机转动，水的机械能转移到了水轮机上。一、能量的转化和转移【例题1】关于图中四个事例的能量转化，下列说法中不正确的是（ ）A．甲图中原始人类“钻木取火”，把内能转化为机械能B．乙图中水轮机带动发电机发电，把水能转化为电能C．丙图中行驶的高速电动列车，把电能转化为机械能D．丁图中楼顶的太阳能热水器，把太阳能转化为内能A解析见下页一、能量的转化和转移A．“钻木取火”是克服摩擦做功，把机械能转化为内能，故A不正确，符合题意；B．根据能量转化特点可知，水轮机带动发电机发电，将水的机械能转化为电能，故B正确，不符合题意；C．根据能量转化特点可知，高速电动列车的电动机工作时，将电能转化为机械能，动车高速运动起来，故C正确，不符合题意；D．根据能量转化特点可知，太阳能热水器直接把太阳能转化为内能，故D 正确，不符合题意。故选A.一、能量的转化和转移【例题2】下列实例中没有发生能量转化的是（ ）A． 太阳能电池发电B． 泥石流冲垮房屋C． 电风扇通电吹风D． 雷击引发森林火灾B解析见下页一、能量的转化和转移A．太阳能电池发电是太阳能转化为电能，故A不符合题意；B．泥石流冲垮房屋主要是力对物体做功，属于机械能的转移，没有典型的能量转化，故B符合题意；C．电风扇通电吹风是电能转化为机械能，故C不符合题意；D．雷击引发森林火灾是电能转化为内能，故D不符合题意。故选B.一、能量的转化和转移二、能量守恒定律一、能量的转化二、能量守恒定律三、课堂总结四、动手动脑学物理五、课堂练习本节课学习流程 第3节 能量的转化和守恒1. 能量守恒定律（1）想想议议①荡秋千时，若停止用力，秋千会越来越低。为什么高度会逐渐降低？是否丢失了能量？减少的机械能到哪去了？二、能量守恒定律分析：在秋千的运动过程中，秋千和空气间有阻力，绳索间存在摩擦力，秋千要克服这些阻力做功，一部分机械能逐渐转化为内能，机械能总量逐渐减少，最终机械能为零，全部转化为内能。想想议议②实验：抛出弹性小球，观察小球与地面碰撞时的运动情况。会发现掉在地上的弹性小球越跳越低。为什么高度会逐渐降低？是否丢失了能量？减少的机械能到哪去了？分析：在小球的运动过程中，由于和空气间有阻力，小球克服空气阻力做功，一部分机械能逐渐转化为内能，机械能总量逐渐减少，最终机械能全部转化为内能。二、能量守恒定律（2）能量守恒定律能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。（3）能量守恒定律的普遍性能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。大到天体，小到原子核，无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都服从能量守恒定律。 根据能量守恒定律，在分析自然现象时，如果发现某种形式的能量减少，一定能找到另一种形式的能量增加；反之，当某种形式的能量增大时，也一定可以找到另一种形式的能量减少。二、能量守恒定律（4）运用能量守恒定律分析问题 从日常生活到科学研究、工程技术，这一规律都发挥着重要的作用。例如，在行驶的汽车中，燃料的化学能通过燃烧转化为燃气的内能，再通过热机做功把内能转化为机械能。在这个过程中，燃料的化学能一部分转化为机械能，一部分转化成了热机和周围环境的内能。机械传热损失一部分能量W3 燃料的化学能W总=W有用+W1+W2+ W3废气排出带走的能量W2有用的机械能W有用克服摩擦消耗的能量W1二、能量守恒定律2. 永动机有人曾设想制造一种不消耗任何能量和燃料，却源源不断对外做功的机器，人们把这种机器叫永动机。这种机器有可能制成吗？如图所示，高处的水具有一定的机械能W总，在水向下流动时，对水轮机做功，水轮机转动，把低处的水抽到高处.由于水轮机转动的各部件间存在摩擦，会有部分机械能转化为内能W内能，只有一部分能量W抽水用来抽水做功.根据能量守恒定律可知： W总=W内能+W抽水，最后抽水的能量小于原来水的总能量，使流下的水不能全部抽回。由能量守恒定律知：无法制成永动机。二、能量守恒定律视频欣赏——《永动机》 【例题3】（多选题）根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（ ）A．出膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续前进B．水壶里的水沸腾了，停止加热，壶中的水不能继续沸腾C．一个从距地面5米高的位置自由掉落的小球，落地后，将弹到距离地面8米高的位置D．两个对接的斜面，小球从一个斜面滚下后，继续滚上另一个斜面BD解析见下页二、能量守恒定律A．子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故A不符合题意；B．把水加热到沸腾后停止加热，温度达到了沸点，但不能继续吸热，所以不能沸腾，故B符合题意；C．一个从距地面5米高的位置自由掉落的小球，落地后，由于碰撞，一部分动能转化为内能，所以，将不会弹到距离地面8米高的位置，故C不符合题意；D．两个斜面相对接，小球从一个斜面滚下后，由于具有动能，在另一个斜面上动能转化为重力势能，所以会继续冲上另一个斜面，故D符合题意。 故选BD。二、能量守恒定律【例题4】关于能量守恒定律，下列说法正确的是（ ）A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化B．能量守恒定律只适用于能量转化的过程C．摩擦生热是创造了热，并不符合能量守恒定律D．按照能量守恒定律，宇宙中能量的总量永远不会增减A．能量守恒定律适用于所有形式的能量相互转化，故A错误；B．能量守恒定律不仅适用于能量转化的过程，也适用于能量的转移过程，故B错误；C．摩擦生热是机械能转化为内能，使物体内能增大，温度升高，而不是创造了热，这一过程同样符合能量守恒定律，故C错误；D．按照能量守恒定律，宇宙中能量的总量永远不会增减，即能量的总量是守恒的，故D正确，符合题意。 所以选D。D二、能量守恒定律三、课堂总结一、能量的转化二、能量守恒定律三、课堂总结四、动手动脑学物理五、课堂练习本节课学习流程 第3节 能量的转化和守恒三、课堂总结 能量的转化和守恒①各种形式的能量：机械能、内能、电能、光能等.②能量的转化：由一种形式转化为另一种形式的能.③能量的转移：能量的形式不变，能量由一个物体转移 到其他物体，或从物体的一部分转移到其他部分.④能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变.⑤永动机的失败：是因为违背了能量守恒定律.三、课堂总结视频总结——《能量的转化和守恒》四、动手动脑学物理一、能量的转化二、能量守恒定律三、课堂总结四、动手动脑学物理五、课堂练习本节课学习流程 第3节 能量的转化和守恒四、动手动脑学物理 1. 一支向高空瞄准的步枪，扣动板机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷在土地中。请你说出以上过程中发生了哪些能量转化。 扣动扳机后，火药燃烧的过程，化学能转化为内能；子弹从枪膛中射出的过程，部分内能转化为机械能；子弹在飞行的过程中和空气摩擦，部分机械能转化为内能；子弹在空中下落的过程，重力势能转化为动能；最后，子弹下落陷在土地中的过程，机械能转化成内能。2. 请从能量转化的角度具体说明以下效率的意义。●某太阳能电池工作的效率是16%●某电动机工作的效率是83%●某锂电池充电时的效率是99%●某柴油机工作的效率是35%●某电热水器工作的效率是87%太阳能电池把其接收到的太阳能的16%转化成电能电动机把其消耗掉的电能的83%转化成机械能输出锂电池把其消耗掉的电能的99%转化成化学能储存起来柴油机把柴油燃烧时释放的能量的35%转化为机械能电热水器把其消耗的电能的87%转化成了水的内能四、动手动脑学物理3. 小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能。小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为40°C，注水前天然气表的示数是2365.89m3，注水后变为2366.05m3，天然气的热值为3.2×107 J/m3。请你估测该热水器的热效率。解析见下页四、动手动脑学物理 四、动手动脑学物理4. 释放化学能的过程不断地发生在你的体内。食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。这种过程没有火焰，但化学能同样可以转化为内能，因此人的体温保持在37C左右。从能量守恒的角度说说，食物提供的化学能还转化为哪些能量?人体摄入的能量（营养师常称之为热量）过多或过少，都有损于健康。对于正在长身体的初中学生，每天应该摄入多少能量？应该如何调整饮食？查阅资料、进行调查，写一篇科学报告，并与同学交流。解析见下页四、动手动脑学物理食物的化学能除转化为内能外，还可以转化为机械能，使人体器官和人体肌肉运动。因为人体内还会产生微弱的生物电流，所以食物提供的化学能还可以转化为电能。食物的化学能还可以转化为人体本身的化学能，以脂肪等形式储存于体内。查阅资料时可利用电脑在搜索框中输人“初中学生每天摄入能量”进行搜索、查询。四、动手动脑学物理五、课堂练习一、能量的转化二、能量守恒定律三、课堂总结四、动手动脑学物理五、课堂练习本节课学习流程 第3节 能量的转化和守恒1．下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是（ ）A．燃料燃烧时放热 B．脚放在热水中取暖C．来回搓手取暖 D．给手机充电时，手机发烫A．燃料燃烧时发热，将燃料的化学能转化为内能，属于能量的转化； B．脚放在热水中取暖，通过热传递改变了内能，属于能量的转移； C．来回搓手取暖，通过做功改变物体的内能，属于能量的转化；D．给手机充电时，手机发烫，将电能转化为电池的化学能和内能，属于能量的转化。B所以选B 五、课堂练习 2. 如图为中国03式远火弹道导弹发射时的情景。发射后导弹加速升空，机械能______（“变小”、“不变”或“变大”）。导弹引爆后会产生极大的破坏力，引爆时______能被释放出来，转化为内能、光能等，这一过程能量的总量______（填“变小”、“不变”或“变大”）。 发射后导弹加速升空，由于速度和高度均变大，所以动能和重力势能都变大，故机械能变大，导弹引爆后会产生极大的破坏力来源于引爆时释放出来的化学能，转化为内能、光能等，根据能量守恒定律，这一过程能量的总量不变。变大五、课堂练习化学 不变 3．能量是与物体运动有关的物理量，不同的运动形态对应着不同的能量形式。下列四种能量形式中与其它三种能量形式不同的是（ ）A．运动场上奔跑的运动员具有的能量B．剧烈运动的空气形成的龙卷风具有的能量C．快速行驶的汽车具有的能量D．核电站为我们的生活和生产提供的能量 运动场上奔跑的运动员具有动能；剧烈运动的空气形成的龙卷风具有动能；快速行驶的汽车具有动能；核电站为我们的生活和生产提供电能，ABC三个选项中具有的能量形式与D选项中具有的能量形式不同，故ABC不符合题意，D符合题意。D所以选D. 五、课堂练习4. 如图工人使用冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是（ ）A．内能转化为机械能 B．内能转化为电能C．只有机械能和内能的转化 D．有电能、机械能和内能的转化 冲击钻在工作时，电流通过电动机，电流做功，消耗的电能转化为机械能和内能；钻头冲击墙壁，克服摩擦做功，将机械能转化为内能；所以在该过程中存在电能、机械能和内能的转化，故D正确。D所以选D. 五、课堂练习5. 如图所示是一种新型照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列说法中不正确的是（ ）A．蓄电池白天是将化学能转化为电能B．照明灯晚上工作时将电能主要转化为光能C．小风扇利用风力发电时，是将机械能转化为电能D．太阳能电池板工作时是将太阳能转化为电能AD．蓄电池白天充电，光电池板是将太阳能转化为电能，电能转化为化学能，故A错误，符合题意，D正确，不符合题意；B．照明灯工作时，将电能主要转化为光能，故B正确；C．利用风力发电时，“小风扇”将机械能转化为电能，故C正确.A所以选A 五、课堂练习6. （多选题）下列关于能量转化的效率理解正确的是（ ）A．某柴油机工作效率是35%，该柴油机工作时可以把35%的化学能转化为机械能B．某太阳能电池的光电转换效率是20%，该电池可以把20%的太阳能转化为电能C．某电动车行驶的效率是80%，该电动车行驶时可以把80%的内能转化为机械能D．某电热水器工作的效率是87%，该热水器工作时把87%的电能转化为水的内能ABD 五、课堂练习A．工作效率是35%的柴油机，工作时把35%的化学能转化为机械能，故A正确；B．光电转换效率是20%的太阳能电池，工作时把20%的太阳能转化为电能，故B正确；C．行驶效率是80%的电动车，行驶时把80%的电能转化为机械能，故C错误；D．工作效率是87%的电热水器，工作时把87%的电能转化为水的内能，故D正确。五、课堂练习故选ABD. 7. 如图所示，是设想中的“永动机”，它通过高处的水从A口流出时，水流冲击叶片转动，叶片的转动带动B处的砂轮转动，打磨刀片，同时带动C处的抽水器工作，将低处的水抽到高处从D口流出，从而循环工作。该“永动机”工作过程中，下列说法正确的是（ ）A．水流冲击叶片转动，把机械能转化为内能B．砂轮打磨刀片时，刀片和砂轮的温度都升高，说明“永动机”工作时制造了能量C．相同时间内，A、D两口流出水的质量相等D．这款“永动机”违背了能量守恒定律五、课堂练习D解析见下页A．水流冲击叶片转动，水的机械能转化为砂轮的机械能，A错误；B．砂轮打磨刀片时，刀片和砂轮的温度都升高，这是机械能转化为内能，不是“永动机”工作时制造了能量，故B错误；C．水在冲击叶片的过程中，一部分水流失掉了，所以相同时间内，A、D两口流出水的质量不相等，故C错误；D．设想中的永动机不能一直工作下去，因为抽水器在工作过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，根据能量守恒定律，最后会停止工作；永动机违背了能量守恒定律，故D正确。 五、课堂练习所以选D. 8. 下列描述正确的是（ ）A．对热机而言，燃料燃烧释放的能量大部分用来做有用功B．对甲图而言问号表示的是热机克服摩擦所带走的能量C．汽油机中压缩冲程存在着化学能转化为内能的过程D．图乙和图丙的能量转化情况不相同五、课堂练习D解析见下页A．燃料燃烧的大部分能量被废气带走，只有一小部分能量用来做功，故A错误；B．燃料燃烧的化学能大部分被废气带走，另一部分克服机械间的摩擦损失了能量，图中问号表示被废气带走的能量，故B错误；C．做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，压缩冲程中的能量转化是机械能转化为内能，故C错误；D．图乙是压缩冲程，是机械能转化为内能，图丙是内能转化为机械能，两图的能量转化不相同，故D正确。五、课堂练习所以选D. 课程结束
第十四章 内能的利用第3节 能量的转化和守恒第十四章 内能的利用第3节 能量的转化和守恒火，能驱散寒冷和黑暗，带来温暖和光明。钻木取火，人类第一次学会使用自然的力量；而古老的热机——蒸汽机的发明则给人类带来了巨大的动力。现代的热机广泛使用在汽车、火车、轮船、飞机、火箭上。热机到底是怎样将内能转化成我们需要的能量的呢？通过这一章的学习，你就会清楚了。01. 能量的转化02. 能量守恒定律第3节 能量的转化和守恒1. 了解能量及其存在的多种形式。 2. 知道能量的转移和转化，能解释一些常见现象中 的能量转化过程。 3. 理解能量守恒定律，有用能量守恒定律的观点分析 物理现象的意识，体会能量守恒定律的普适性。第3节 能量的转化和守恒（1）回忆能量的概念①什么是能量？②已学过的能量有哪些？有机械能、内能、光能……（2）想一想自然界存在着各种形式的能量，这些不同形式的能量可以相互发生转化吗？在转化的过程中有没有规律呢？这就是我们今天要研究的问题。导入新课物体能够做功就具有能量。一、能量的转化一、能量的转化二、能量守恒定律三、课堂总结四、动手动脑学物理五、课堂练习本节课学习流程 第3节 能量的转化和守恒1. 自然界存在着各种不同形式的能量（1）机械能：机械能包括动能、重力势能和弹性势能。（2）内能构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。一切物体都具有内能。一、能量的转化和转移（3）太阳能太阳能是一种可再生能源。是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。 （4）化学能化学能是一种很隐蔽的能量，它不能直接用来做功，只有在发生化学变化的时候才可以释放出来，变成内能或者其他形式的能量。各种物质都储存化学能，如燃料、动物、食物都储存有化学能。一、能量的转化和转移（5）电能电能是指使用电以各种形式做功的能力。 （4）核能核能也叫原子能。原子核结构发生变化放出的能量。通常指重核（如钚、铀等）裂变和轻核（氘、氚等）聚变时所发出的巨大能量。 一、能量的转化和转移2. 能量的转化（1）想想做做完成下面一组小实验。观察实验发生的现象，讨论发生了哪些能量转化。①来回迅速摩擦双手。②黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下。③将太阳电池连在小电扇上，并使它对着阳光。④将钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片。……一、能量的转化和转移①来回迅速摩擦双手。会发现双手发热，机械能转化为内能。②黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下。会发现温度计的示数升高，太阳能转化为内能。③将太阳电池连在小电扇上，并使它对着阳光。小电扇会转动，太阳能转化电能，电能又转化为机械能。④将钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片。吸管会发热，并同时吸引细碎的纸片，机械能转化为电能，电能又转化为内能。一、能量的转化和转移演示实验——《不同形式的能量可以相互转化》（2）自然界中的各种现象都是互相联系的。科学家们经过长期探索，发现能量转化是非常普遍的，在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的.①机械能与内能的相互转化“钻木取火”是________能转化为______能； 蒸汽机火车是_______能转化为________能.钻木取火蒸汽机机械内机械内一、能量的转化和转移②电能与机械能的相互转化水电站发电是________能转化为______能；电车是_______能转化为________能.机械电机械电一、能量的转化和转移③电能与内能的相互转化电水壶是________能转化为______能；地热发电站是_______能转化为________能.内电内电一、能量的转化和转移④电能与光能的相互转化白炽灯是________能转化为______能；太阳能电池板是_______能转化为________能.光电电光一、能量的转化和转移⑤内能与光能的相互转化白炽灯把_______能转化成_______能，再把______能转化成______能。太阳能热水器是_______能转化为________能.光电内光内内一、能量的转化和转移（3）尝试一下，按图中给出的实例，你能做些补充吗？一、能量的转化和转移蒸汽机太阳能电池发电机充电机燃料燃烧太阳能热水器吸热化学反应燃料燃烧火药爆炸 压缩气体地热发电 物体发光光合作用电池电动机摩擦生热一、能量的转化和转移3. 能量的转移能量可以从一个物体转移到其他物体，也可以从物体的一部分转移到其他部分。例如，在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分，这些都属于能量的转移。涨潮时海水涌入水坝冲击水轮机转动，属于机械能的转移。一、能量的转化和转移4. 正确理解能量的“转化”和“转移”（1）能量的转化：能的形式发生了改变。如：弯折铁丝时，铁丝的温度升高，内能增加，机械能转化成了内能。在能量的转化过程中，一种形式的能量增加了，肯定有其他形式的能量减少了。（2）能量的转移：能量的形式并没有变化。如：用锅烧水时内能从高温的火转移到低温的水和锅上。再如：流水推动水轮机转动，水的机械能转移到了水轮机上。一、能量的转化和转移【例题1】关于图中四个事例的能量转化，下列说法中不正确的是（ ）A．甲图中原始人类“钻木取火”，把内能转化为机械能B．乙图中水轮机带动发电机发电，把水能转化为电能C．丙图中行驶的高速电动列车，把电能转化为机械能D．丁图中楼顶的太阳能热水器，把太阳能转化为内能A解析见下页一、能量的转化和转移A．“钻木取火”是克服摩擦做功，把机械能转化为内能，故A不正确，符合题意；B．根据能量转化特点可知，水轮机带动发电机发电，将水的机械能转化为电能，故B正确，不符合题意；C．根据能量转化特点可知，高速电动列车的电动机工作时，将电能转化为机械能，动车高速运动起来，故C正确，不符合题意；D．根据能量转化特点可知，太阳能热水器直接把太阳能转化为内能，故D 正确，不符合题意。故选A.一、能量的转化和转移【例题2】下列实例中没有发生能量转化的是（ ）A． 太阳能电池发电B． 泥石流冲垮房屋C． 电风扇通电吹风D． 雷击引发森林火灾B解析见下页一、能量的转化和转移A．太阳能电池发电是太阳能转化为电能，故A不符合题意；B．泥石流冲垮房屋主要是力对物体做功，属于机械能的转移，没有典型的能量转化，故B符合题意；C．电风扇通电吹风是电能转化为机械能，故C不符合题意；D．雷击引发森林火灾是电能转化为内能，故D不符合题意。故选B.一、能量的转化和转移二、能量守恒定律一、能量的转化二、能量守恒定律三、课堂总结四、动手动脑学物理五、课堂练习本节课学习流程 第3节 能量的转化和守恒1. 能量守恒定律（1）想想议议①荡秋千时，若停止用力，秋千会越来越低。为什么高度会逐渐降低？是否丢失了能量？减少的机械能到哪去了？二、能量守恒定律分析：在秋千的运动过程中，秋千和空气间有阻力，绳索间存在摩擦力，秋千要克服这些阻力做功，一部分机械能逐渐转化为内能，机械能总量逐渐减少，最终机械能为零，全部转化为内能。想想议议②实验：抛出弹性小球，观察小球与地面碰撞时的运动情况。会发现掉在地上的弹性小球越跳越低。为什么高度会逐渐降低？是否丢失了能量？减少的机械能到哪去了？分析：在小球的运动过程中，由于和空气间有阻力，小球克服空气阻力做功，一部分机械能逐渐转化为内能，机械能总量逐渐减少，最终机械能全部转化为内能。二、能量守恒定律（2）能量守恒定律能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。（3）能量守恒定律的普遍性能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。大到天体，小到原子核，无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都服从能量守恒定律。 根据能量守恒定律，在分析自然现象时，如果发现某种形式的能量减少，一定能找到另一种形式的能量增加；反之，当某种形式的能量增大时，也一定可以找到另一种形式的能量减少。二、能量守恒定律（4）运用能量守恒定律分析问题 从日常生活到科学研究、工程技术，这一规律都发挥着重要的作用。例如，在行驶的汽车中，燃料的化学能通过燃烧转化为燃气的内能，再通过热机做功把内能转化为机械能。在这个过程中，燃料的化学能一部分转化为机械能，一部分转化成了热机和周围环境的内能。机械传热损失一部分能量W3 燃料的化学能W总=W有用+W1+W2+ W3废气排出带走的能量W2有用的机械能W有用克服摩擦消耗的能量W1二、能量守恒定律2. 永动机有人曾设想制造一种不消耗任何能量和燃料，却源源不断对外做功的机器，人们把这种机器叫永动机。这种机器有可能制成吗？如图所示，高处的水具有一定的机械能W总，在水向下流动时，对水轮机做功，水轮机转动，把低处的水抽到高处.由于水轮机转动的各部件间存在摩擦，会有部分机械能转化为内能W内能，只有一部分能量W抽水用来抽水做功.根据能量守恒定律可知： W总=W内能+W抽水，最后抽水的能量小于原来水的总能量，使流下的水不能全部抽回。由能量守恒定律知：无法制成永动机。二、能量守恒定律视频欣赏——《永动机》 【例题3】（多选题）根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（ ）A．出膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续前进B．水壶里的水沸腾了，停止加热，壶中的水不能继续沸腾C．一个从距地面5米高的位置自由掉落的小球，落地后，将弹到距离地面8米高的位置D．两个对接的斜面，小球从一个斜面滚下后，继续滚上另一个斜面BD解析见下页二、能量守恒定律A．子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故A不符合题意；B．把水加热到沸腾后停止加热，温度达到了沸点，但不能继续吸热，所以不能沸腾，故B符合题意；C．一个从距地面5米高的位置自由掉落的小球，落地后，由于碰撞，一部分动能转化为内能，所以，将不会弹到距离地面8米高的位置，故C不符合题意；D．两个斜面相对接，小球从一个斜面滚下后，由于具有动能，在另一个斜面上动能转化为重力势能，所以会继续冲上另一个斜面，故D符合题意。 故选BD。二、能量守恒定律【例题4】关于能量守恒定律，下列说法正确的是（ ）A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化B．能量守恒定律只适用于能量转化的过程C．摩擦生热是创造了热，并不符合能量守恒定律D．按照能量守恒定律，宇宙中能量的总量永远不会增减A．能量守恒定律适用于所有形式的能量相互转化，故A错误；B．能量守恒定律不仅适用于能量转化的过程，也适用于能量的转移过程，故B错误；C．摩擦生热是机械能转化为内能，使物体内能增大，温度升高，而不是创造了热，这一过程同样符合能量守恒定律，故C错误；D．按照能量守恒定律，宇宙中能量的总量永远不会增减，即能量的总量是守恒的，故D正确，符合题意。 所以选D。D二、能量守恒定律三、课堂总结一、能量的转化二、能量守恒定律三、课堂总结四、动手动脑学物理五、课堂练习本节课学习流程 第3节 能量的转化和守恒三、课堂总结 能量的转化和守恒①各种形式的能量：机械能、内能、电能、光能等.②能量的转化：由一种形式转化为另一种形式的能.③能量的转移：能量的形式不变，能量由一个物体转移 到其他物体，或从物体的一部分转移到其他部分.④能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变.⑤永动机的失败：是因为违背了能量守恒定律.三、课堂总结视频总结——《能量的转化和守恒》四、动手动脑学物理一、能量的转化二、能量守恒定律三、课堂总结四、动手动脑学物理五、课堂练习本节课学习流程 第3节 能量的转化和守恒四、动手动脑学物理 1. 一支向高空瞄准的步枪，扣动板机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷在土地中。请你说出以上过程中发生了哪些能量转化。 扣动扳机后，火药燃烧的过程，化学能转化为内能；子弹从枪膛中射出的过程，部分内能转化为机械能；子弹在飞行的过程中和空气摩擦，部分机械能转化为内能；子弹在空中下落的过程，重力势能转化为动能；最后，子弹下落陷在土地中的过程，机械能转化成内能。2. 请从能量转化的角度具体说明以下效率的意义。●某太阳能电池工作的效率是16%●某电动机工作的效率是83%●某锂电池充电时的效率是99%●某柴油机工作的效率是35%●某电热水器工作的效率是87%太阳能电池把其接收到的太阳能的16%转化成电能电动机把其消耗掉的电能的83%转化成机械能输出锂电池把其消耗掉的电能的99%转化成化学能储存起来柴油机把柴油燃烧时释放的能量的35%转化为机械能电热水器把其消耗的电能的87%转化成了水的内能四、动手动脑学物理3. 小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能。小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为40°C，注水前天然气表的示数是2365.89m3，注水后变为2366.05m3，天然气的热值为3.2×107 J/m3。请你估测该热水器的热效率。解析见下页四、动手动脑学物理 四、动手动脑学物理4. 释放化学能的过程不断地发生在你的体内。食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。这种过程没有火焰，但化学能同样可以转化为内能，因此人的体温保持在37C左右。从能量守恒的角度说说，食物提供的化学能还转化为哪些能量?人体摄入的能量（营养师常称之为热量）过多或过少，都有损于健康。对于正在长身体的初中学生，每天应该摄入多少能量？应该如何调整饮食？查阅资料、进行调查，写一篇科学报告，并与同学交流。解析见下页四、动手动脑学物理食物的化学能除转化为内能外，还可以转化为机械能，使人体器官和人体肌肉运动。因为人体内还会产生微弱的生物电流，所以食物提供的化学能还可以转化为电能。食物的化学能还可以转化为人体本身的化学能，以脂肪等形式储存于体内。查阅资料时可利用电脑在搜索框中输人“初中学生每天摄入能量”进行搜索、查询。四、动手动脑学物理五、课堂练习一、能量的转化二、能量守恒定律三、课堂总结四、动手动脑学物理五、课堂练习本节课学习流程 第3节 能量的转化和守恒1．下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是（ ）A．燃料燃烧时放热 B．脚放在热水中取暖C．来回搓手取暖 D．给手机充电时，手机发烫A．燃料燃烧时发热，将燃料的化学能转化为内能，属于能量的转化； B．脚放在热水中取暖，通过热传递改变了内能，属于能量的转移； C．来回搓手取暖，通过做功改变物体的内能，属于能量的转化；D．给手机充电时，手机发烫，将电能转化为电池的化学能和内能，属于能量的转化。B所以选B 五、课堂练习 2. 如图为中国03式远火弹道导弹发射时的情景。发射后导弹加速升空，机械能______（“变小”、“不变”或“变大”）。导弹引爆后会产生极大的破坏力，引爆时______能被释放出来，转化为内能、光能等，这一过程能量的总量______（填“变小”、“不变”或“变大”）。 发射后导弹加速升空，由于速度和高度均变大，所以动能和重力势能都变大，故机械能变大，导弹引爆后会产生极大的破坏力来源于引爆时释放出来的化学能，转化为内能、光能等，根据能量守恒定律，这一过程能量的总量不变。变大五、课堂练习化学 不变 3．能量是与物体运动有关的物理量，不同的运动形态对应着不同的能量形式。下列四种能量形式中与其它三种能量形式不同的是（ ）A．运动场上奔跑的运动员具有的能量B．剧烈运动的空气形成的龙卷风具有的能量C．快速行驶的汽车具有的能量D．核电站为我们的生活和生产提供的能量 运动场上奔跑的运动员具有动能；剧烈运动的空气形成的龙卷风具有动能；快速行驶的汽车具有动能；核电站为我们的生活和生产提供电能，ABC三个选项中具有的能量形式与D选项中具有的能量形式不同，故ABC不符合题意，D符合题意。D所以选D. 五、课堂练习4. 如图工人使用冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是（ ）A．内能转化为机械能 B．内能转化为电能C．只有机械能和内能的转化 D．有电能、机械能和内能的转化 冲击钻在工作时，电流通过电动机，电流做功，消耗的电能转化为机械能和内能；钻头冲击墙壁，克服摩擦做功，将机械能转化为内能；所以在该过程中存在电能、机械能和内能的转化，故D正确。D所以选D. 五、课堂练习5. 如图所示是一种新型照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列说法中不正确的是（ ）A．蓄电池白天是将化学能转化为电能B．照明灯晚上工作时将电能主要转化为光能C．小风扇利用风力发电时，是将机械能转化为电能D．太阳能电池板工作时是将太阳能转化为电能AD．蓄电池白天充电，光电池板是将太阳能转化为电能，电能转化为化学能，故A错误，符合题意，D正确，不符合题意；B．照明灯工作时，将电能主要转化为光能，故B正确；C．利用风力发电时，“小风扇”将机械能转化为电能，故C正确.A所以选A 五、课堂练习6. （多选题）下列关于能量转化的效率理解正确的是（ ）A．某柴油机工作效率是35%，该柴油机工作时可以把35%的化学能转化为机械能B．某太阳能电池的光电转换效率是20%，该电池可以把20%的太阳能转化为电能C．某电动车行驶的效率是80%，该电动车行驶时可以把80%的内能转化为机械能D．某电热水器工作的效率是87%，该热水器工作时把87%的电能转化为水的内能ABD 五、课堂练习A．工作效率是35%的柴油机，工作时把35%的化学能转化为机械能，故A正确；B．光电转换效率是20%的太阳能电池，工作时把20%的太阳能转化为电能，故B正确；C．行驶效率是80%的电动车，行驶时把80%的电能转化为机械能，故C错误；D．工作效率是87%的电热水器，工作时把87%的电能转化为水的内能，故D正确。五、课堂练习故选ABD. 7. 如图所示，是设想中的“永动机”，它通过高处的水从A口流出时，水流冲击叶片转动，叶片的转动带动B处的砂轮转动，打磨刀片，同时带动C处的抽水器工作，将低处的水抽到高处从D口流出，从而循环工作。该“永动机”工作过程中，下列说法正确的是（ ）A．水流冲击叶片转动，把机械能转化为内能B．砂轮打磨刀片时，刀片和砂轮的温度都升高，说明“永动机”工作时制造了能量C．相同时间内，A、D两口流出水的质量相等D．这款“永动机”违背了能量守恒定律五、课堂练习D解析见下页A．水流冲击叶片转动，水的机械能转化为砂轮的机械能，A错误；B．砂轮打磨刀片时，刀片和砂轮的温度都升高，这是机械能转化为内能，不是“永动机”工作时制造了能量，故B错误；C．水在冲击叶片的过程中，一部分水流失掉了，所以相同时间内，A、D两口流出水的质量不相等，故C错误；D．设想中的永动机不能一直工作下去，因为抽水器在工作过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，根据能量守恒定律，最后会停止工作；永动机违背了能量守恒定律，故D正确。 五、课堂练习所以选D. 8. 下列描述正确的是（ ）A．对热机而言，燃料燃烧释放的能量大部分用来做有用功B．对甲图而言问号表示的是热机克服摩擦所带走的能量C．汽油机中压缩冲程存在着化学能转化为内能的过程D．图乙和图丙的能量转化情况不相同五、课堂练习D解析见下页A．燃料燃烧的大部分能量被废气带走，只有一小部分能量用来做功，故A错误；B．燃料燃烧的化学能大部分被废气带走，另一部分克服机械间的摩擦损失了能量，图中问号表示被废气带走的能量，故B错误；C．做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，压缩冲程中的能量转化是机械能转化为内能，故C错误；D．图乙是压缩冲程，是机械能转化为内能，图丙是内能转化为机械能，两图的能量转化不相同，故D正确。五、课堂练习所以选D. 课程结束
相关资料
更多
