滬粵版物理九年級(jí)下冊(cè)課件_20.3 能的轉(zhuǎn)化和能量守恒 (共22張PPT)

1、20.3 20.3 能的轉(zhuǎn)化和能量守恒能的轉(zhuǎn)化和能量守恒你能說(shuō)出下列物體所具有的能量嗎？你能說(shuō)出下列物體所具有的能量嗎？機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)械能熱運(yùn)動(dòng)機(jī)械能熱運(yùn)動(dòng)內(nèi)能內(nèi)能電荷運(yùn)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)電能化學(xué)運(yùn)動(dòng)電能化學(xué)運(yùn)動(dòng)化學(xué)能化學(xué)能原子核內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)原子核內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)核能核能 能能以多種形式存在于自然界，每一種形式的以多種形式存在于自然界，每一種形式的能能對(duì)應(yīng)于一種運(yùn)動(dòng)形式。對(duì)應(yīng)于一種運(yùn)動(dòng)形式。 一、能的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化一、能的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化各種形式的能是可以相互轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的。各種形式的能是可以相互轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的。 一杯放在桌上的熱水冷一杯放在桌上的熱水冷卻，此過(guò)程熱水的內(nèi)能消失卻，此過(guò)程熱水的內(nèi)能消失了嗎？了嗎？ 能量

2、轉(zhuǎn)移了，從熱水轉(zhuǎn)移到周圍的空氣能量轉(zhuǎn)移了，從熱水轉(zhuǎn)移到周圍的空氣中去了。中去了。活動(dòng)活動(dòng)1 1：能量的轉(zhuǎn)移：能量的轉(zhuǎn)移能量的轉(zhuǎn)移能量的轉(zhuǎn)移能量的形式?jīng)]有發(fā)生改變。能量的形式?jīng)]有發(fā)生改變。內(nèi)能的轉(zhuǎn)移內(nèi)能的轉(zhuǎn)移機(jī)械能的轉(zhuǎn)移機(jī)械能的轉(zhuǎn)移水的機(jī)械能水的機(jī)械能水輪機(jī)的機(jī)械能水輪機(jī)的機(jī)械能電能的轉(zhuǎn)移機(jī)械能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能電能電能轉(zhuǎn)化為電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能機(jī)械能活動(dòng)活動(dòng)2 2：能量的轉(zhuǎn)化：能量的轉(zhuǎn)化 各種形式的能在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的各種形式的能在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的電能轉(zhuǎn)化為電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能內(nèi)能太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能電能給電池充電時(shí)電能給電池充電時(shí)電能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為化學(xué)能?；瘜W(xué)能。電池放電

3、時(shí)化學(xué)能電池放電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 電能。電能。 食物具有化學(xué)能，我食物具有化學(xué)能，我們的身體把這種化學(xué)能轉(zhuǎn)們的身體把這種化學(xué)能轉(zhuǎn)化成為維持生命所必須的化成為維持生命所必須的內(nèi)能和機(jī)械能。內(nèi)能和機(jī)械能。風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能核電站發(fā)電時(shí)的能量轉(zhuǎn)化核電站發(fā)電時(shí)的能量轉(zhuǎn)化鈾核裂變釋放的鈾核裂變釋放的核能核能蒸汽的蒸汽的內(nèi)能內(nèi)能渦輪機(jī)的渦輪機(jī)的機(jī)械能機(jī)械能發(fā)電機(jī)發(fā)出發(fā)電機(jī)發(fā)出電能電能 在能量由一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，或由一在能量由一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，或由一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式的過(guò)程中，其數(shù)量方面有種形式轉(zhuǎn)化為其他形式的過(guò)程中，其數(shù)量方面有沒(méi)有變化呢？沒(méi)有變化呢？ 交流與合作交流與合作 在

4、電動(dòng)機(jī)提升物體的過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)消耗了什在電動(dòng)機(jī)提升物體的過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)消耗了什么能？是否都轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能？還轉(zhuǎn)化成哪些形么能？是否都轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能？還轉(zhuǎn)化成哪些形式的能？式的能？ 如果將轉(zhuǎn)化后的其他形式的能全部加起來(lái)，如果將轉(zhuǎn)化后的其他形式的能全部加起來(lái)，是否應(yīng)該與所消耗的電能相等？是否應(yīng)該與所消耗的電能相等？ 掉在地上的掉在地上的彈性小球?yàn)槭矎椥孕∏驗(yàn)槭裁丛教降兔丛教降? ? 你認(rèn)為這樣的永動(dòng)你認(rèn)為這樣的永動(dòng)機(jī)可以制造成功嗎？機(jī)可以制造成功嗎？ 我國(guó)有句俗語(yǔ)：我國(guó)有句俗語(yǔ)：“既要馬兒跑，又要馬兒不既要馬兒跑，又要馬兒不吃草。吃草?！蹦阏J(rèn)為這可能嗎？為什么？你認(rèn)為這可能嗎？為什么？ 為了滿

5、足生產(chǎn)、生活對(duì)動(dòng)力日益增多的需要，為了滿足生產(chǎn)、生活對(duì)動(dòng)力日益增多的需要，歷史上曾有人幻想制造一種機(jī)器，它不需要消耗歷史上曾有人幻想制造一種機(jī)器，它不需要消耗任何動(dòng)力和燃料，卻能不斷地對(duì)外做功，這種機(jī)任何動(dòng)力和燃料，卻能不斷地對(duì)外做功，這種機(jī)器稱為器稱為“永動(dòng)機(jī)永動(dòng)機(jī)”。 17 171818世紀(jì)許多機(jī)械專世紀(jì)許多機(jī)械專家就已經(jīng)論證了永動(dòng)機(jī)是家就已經(jīng)論證了永動(dòng)機(jī)是不可能的。不可能的。 法國(guó)科學(xué)院在法國(guó)科學(xué)院在17751775年就正式?jīng)Q定，不再研究年就正式?jīng)Q定，不再研究和試驗(yàn)任何永動(dòng)機(jī)。和試驗(yàn)任何永動(dòng)機(jī)。二、能量守恒定律二、能量守恒定律 能量既不能創(chuàng)造，也不能消失，它只能從一種能量既不能創(chuàng)造，也不

6、能消失，它只能從一種形式形式轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到另到另一個(gè)物體。能量在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，能的總量一個(gè)物體。能量在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，能的總量保持不變。保持不變。 在人們發(fā)現(xiàn)了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系與在人們發(fā)現(xiàn)了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化和確立了永動(dòng)機(jī)的不可能性之后，科學(xué)家們發(fā)轉(zhuǎn)化和確立了永動(dòng)機(jī)的不可能性之后，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了能量守恒定律?，F(xiàn)了能量守恒定律。 人們所說(shuō)的人們所說(shuō)的“消耗能量消耗能量”“”“利用能量利用能量”“”“獲獲得能量得能量”的實(shí)質(zhì)是：能量的實(shí)質(zhì)是：能量相互轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化相互轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的過(guò)程。的過(guò)程。 能量守恒定律的

7、建立過(guò)程，是人類認(rèn)識(shí)自然的一能量守恒定律的建立過(guò)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，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?？茖W(xué)的魅力所在。 恩格斯曾經(jīng)把恩格斯曾經(jīng)把能量轉(zhuǎn)化和守恒定律能量轉(zhuǎn)化和守恒定律稱為稱為“偉大偉大的運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律”，認(rèn)為它的發(fā)現(xiàn)是，認(rèn)為它的發(fā)現(xiàn)是1919世紀(jì)自然科世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一( (另兩個(gè)發(fā)現(xiàn)是細(xì)

8、胞學(xué)說(shuō)，達(dá)另兩個(gè)發(fā)現(xiàn)是細(xì)胞學(xué)說(shuō)，達(dá)爾文的生物進(jìn)化論爾文的生物進(jìn)化論) )由能量守恒定律可知：永動(dòng)機(jī)由能量守恒定律可知：永動(dòng)機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。無(wú)法實(shí)現(xiàn)。 能量守恒定律對(duì)我們的啟示：能量守恒定律對(duì)我們的啟示：工程技術(shù)的任務(wù)，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)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(guò)程中不必要的能量損耗，而不是去研制永遠(yuǎn)無(wú)轉(zhuǎn)過(guò)程中不必要的能量損耗，而不是去研制永遠(yuǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的法實(shí)現(xiàn)的“永動(dòng)機(jī)永動(dòng)機(jī)”。 內(nèi)能內(nèi)能能自發(fā)的由低溫物能自發(fā)的由低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移嗎？體向高溫物體轉(zhuǎn)移嗎？三、能在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過(guò)程中的方向性三、能在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過(guò)程中的方向性 手捧熱水袋時(shí)

9、，手和手捧熱水袋時(shí)，手和身體變熱，熱水袋的熱水身體變熱，熱水袋的熱水溫度會(huì)降低。在這種內(nèi)能溫度會(huì)降低。在這種內(nèi)能轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，內(nèi)能總是轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，內(nèi)能總是自動(dòng)地從高溫物體向低溫自動(dòng)地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移物體轉(zhuǎn)移。問(wèn)題：?jiǎn)栴}： 木材燃燒能將水燒木材燃燒能將水燒開。當(dāng)水漸漸涼下來(lái)時(shí)，開。當(dāng)水漸漸涼下來(lái)時(shí)，能否將其減少的內(nèi)能全能否將其減少的內(nèi)能全部復(fù)原為化學(xué)能嗎？部復(fù)原為化學(xué)能嗎？ 小小汽汽車車的動(dòng)力來(lái)自的動(dòng)力來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)中汽油的燃燒。發(fā)動(dòng)機(jī)中汽油的燃燒。在行駛中汽車克服摩在行駛中汽車克服摩擦，動(dòng)能轉(zhuǎn)化成地面、擦，動(dòng)能轉(zhuǎn)化成地面、車輪和空氣的內(nèi)能，車輪和空氣的內(nèi)能，這些能量能夠自動(dòng)用這些能量能夠

10、自動(dòng)用來(lái)再次開動(dòng)汽車嗎？來(lái)再次開動(dòng)汽車嗎？ 能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程是有能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程是有方向性方向性的。的。在能源在能源利用的過(guò)程中，即利用的過(guò)程中，即在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中，能在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中，能量在數(shù)量上并沒(méi)有減少但是在可利用的品質(zhì)上降量在數(shù)量上并沒(méi)有減少但是在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用變?yōu)椴槐阌诶昧?，成為低了，從便于利用變?yōu)椴槐阌诶昧耍蔀椤盁o(wú)用無(wú)用的能量的能量”。 通過(guò)以上分析我們知道了：通過(guò)以上分析我們知道了：這是節(jié)約能源的根本原因這是節(jié)約能源的根本原因 正是因?yàn)槟芰哭D(zhuǎn)化的方向性，能量的利用受正是因?yàn)槟芰哭D(zhuǎn)化的方向性，能量的利用受著著這種方向性的制約，所以能量

11、的利用是有條件的，這種方向性的制約，所以能量的利用是有條件的，也是有代價(jià)的也是有代價(jià)的。 1 1下列說(shuō)法中正確的是（下列說(shuō)法中正確的是（ ） A. A. 不同形式能量的轉(zhuǎn)化是通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)的不同形式能量的轉(zhuǎn)化是通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)的 B. B. 做功的過(guò)程總是伴隨著能量的變化做功的過(guò)程總是伴隨著能量的變化 C. C.某種形式的能量增加某種形式的能量增加10J10J，一定有其他形式的，一定有其他形式的能量減少能量減少10J10J D. D. 某個(gè)物體的能量減少某個(gè)物體的能量減少10J10J，一定有其他物體，一定有其他物體的能量增加的能量增加10J10JABCDABCDB B 2 2運(yùn)動(dòng)員把原來(lái)靜止的足球踢出去，使足球運(yùn)動(dòng)員把原來(lái)靜止的足球踢出去，使足球獲得獲得100J100J的動(dòng)能。則在運(yùn)動(dòng)員踢球的過(guò)程中，運(yùn)的動(dòng)能。則在運(yùn)動(dòng)員踢球的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員消耗的體能動(dòng)員消耗的體能 （ ） A. A. 等于等于