九年級物理(粵教滬科版)下冊教學課件：20.3 能的轉化和能量守恒 (共22張PPT)

1、20.3 20.3 能的轉化和能量守恒能的轉化和能量守恒你能說出下列物體所具有的能量嗎？你能說出下列物體所具有的能量嗎？機械運動機械運動機械能熱運動機械能熱運動內能內能電荷運動電荷運動電能化學運動電能化學運動化學能化學能原子核內部的運動原子核內部的運動核能核能 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應于一種運動形式。對應于一種運動形式。 一、能的轉移與轉化一、能的轉移與轉化各種形式的能是可以相互轉移和轉化的。各種形式的能是可以相互轉移和轉化的。 一杯放在桌上的熱水冷一杯放在桌上的熱水冷卻，此過程熱水的內能消失卻，此過程熱水的內能消失了嗎？了嗎？ 能量

2、轉移了，從熱水轉移到周圍的空氣能量轉移了，從熱水轉移到周圍的空氣中去了。中去了?；顒踊顒? 1：能量的轉移：能量的轉移能量的轉移能量的轉移能量的形式沒有發(fā)生改變。能量的形式沒有發(fā)生改變。內能的轉移內能的轉移機械能的轉移機械能的轉移水的機械能水的機械能水輪機的機械能水輪機的機械能電能的轉移機械能轉化為機械能轉化為電能電能電能轉化為電能轉化為機械能機械能活動活動2 2：能量的轉化：能量的轉化 各種形式的能在一定條件下是可以相互轉化的各種形式的能在一定條件下是可以相互轉化的電能轉化為電能轉化為內能內能太陽能轉化為太陽能轉化為電能電能給電池充電時電能給電池充電時電能轉化為轉化為化學能?；瘜W能。電池放電

3、時化學能電池放電時化學能轉化為轉化為 電能。電能。 食物具有化學能，我食物具有化學能，我們的身體把這種化學能轉們的身體把這種化學能轉化成為維持生命所必須的化成為維持生命所必須的內能和機械能。內能和機械能。風能轉化為電能風能轉化為電能核電站發(fā)電時的能量轉化核電站發(fā)電時的能量轉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能內能渦輪機的渦輪機的機械能機械能發(fā)電機發(fā)出發(fā)電機發(fā)出電能電能 在能量由一個物體轉移到其他物體，或由一在能量由一個物體轉移到其他物體，或由一種形式轉化為其他形式的過程中，其數量方面有種形式轉化為其他形式的過程中，其數量方面有沒有變化呢？沒有變化呢？ 交流與合作交流與合作 在

4、電動機提升物體的過程中，電動機消耗了什在電動機提升物體的過程中，電動機消耗了什么能？是否都轉化成了機械能？還轉化成哪些形么能？是否都轉化成了機械能？還轉化成哪些形式的能？式的能？ 如果將轉化后的其他形式的能全部加起來，如果將轉化后的其他形式的能全部加起來，是否應該與所消耗的電能相等？是否應該與所消耗的電能相等？ 掉在地上的掉在地上的彈性小球為什彈性小球為什么越跳越低么越跳越低? ? 你認為這樣的永動你認為這樣的永動機可以制造成功嗎？機可以制造成功嗎？ 我國有句俗語：我國有句俗語：“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為這可能嗎？為什么？你認為這可能嗎？為什么？ 為了滿

5、足生產、生活對動力日益增多的需要，為了滿足生產、生活對動力日益增多的需要，歷史上曾有人幻想制造一種機器，它不需要消耗歷史上曾有人幻想制造一種機器，它不需要消耗任何動力和燃料，卻能不斷地對外做功，這種機任何動力和燃料，卻能不斷地對外做功，這種機器稱為器稱為“永動機永動機”。 17 171818世紀許多機械專世紀許多機械專家就已經論證了永動機是家就已經論證了永動機是不可能的。不可能的。 法國科學院在法國科學院在17751775年就正式決定，不再研究年就正式決定，不再研究和試驗任何永動機。和試驗任何永動機。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化轉化為另一種形式，或者從一個物體為另一種形式，或者從一個物體轉移轉移到另到另一個物體。能量在轉移或轉化的過程中，能的總量一個物體。能量在轉移或轉化的過程中，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)系與轉化和確立了永動機的不可能性之后，科學家們發(fā)轉化和確立了永動機的不可能性之后，科學家們發(fā)現(xiàn)了能量守恒定律?，F(xiàn)了能量守恒定律。 人們所說的人們所說的“消耗能量消耗能量”“”“利用能量利用能量”“”“獲獲得能量得能量”的實質是：能量的實質是：能量相互轉移或轉化相互轉移或轉化的過程。的過程。 能量守恒定律的

7、建立過程，是人類認識自然的一能量守恒定律的建立過程，是人類認識自然的一次重大的飛躍，是哲學和自然科學長期發(fā)展和進步的次重大的飛躍，是哲學和自然科學長期發(fā)展和進步的結果它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一，結果它是最普遍、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。和諧美是科學的魅力所在?？茖W的魅力所在。 恩格斯曾經把恩格斯曾經把能量轉化和守恒定律能量轉化和守恒定律稱為稱為“偉大偉大的運動基本規(guī)律的運動基本規(guī)律”，認為它的發(fā)現(xiàn)是，認為它的發(fā)現(xiàn)是1919世紀自然科世紀自然科學的三大發(fā)現(xiàn)之一學的三大發(fā)現(xiàn)之一( (另兩個發(fā)現(xiàn)是細

8、胞學說，達另兩個發(fā)現(xiàn)是細胞學說，達爾文的生物進化論爾文的生物進化論) )由能量守恒定律可知：永動機由能量守恒定律可知：永動機無法實現(xiàn)。無法實現(xiàn)。 能量守恒定律對我們的啟示：能量守恒定律對我們的啟示：工程技術的任務，工程技術的任務，在于設法找出合理利用能源的途徑，并減少機器運在于設法找出合理利用能源的途徑，并減少機器運轉過程中不必要的能量損耗，而不是去研制永遠無轉過程中不必要的能量損耗，而不是去研制永遠無法實現(xiàn)的法實現(xiàn)的“永動機永動機”。 內能內能能自發(fā)的由低溫物能自發(fā)的由低溫物體向高溫物體轉移嗎？體向高溫物體轉移嗎？三、能在轉移和轉化過程中的方向性三、能在轉移和轉化過程中的方向性 手捧熱水袋時

9、，手和手捧熱水袋時，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降低。在這種內能溫度會降低。在這種內能轉移的過程中，內能總是轉移的過程中，內能總是自動地從高溫物體向低溫自動地從高溫物體向低溫物體轉移物體轉移。問題：問題： 木材燃燒能將水燒木材燃燒能將水燒開。當水漸漸涼下來時，開。當水漸漸涼下來時，能否將其減少的內能全能否將其減少的內能全部復原為化學能嗎？部復原為化學能嗎？ 小小汽汽車車的動力來自的動力來自發(fā)動機中汽油的燃燒。發(fā)動機中汽油的燃燒。在行駛中汽車克服摩在行駛中汽車克服摩擦，動能轉化成地面、擦，動能轉化成地面、車輪和空氣的內能，車輪和空氣的內能，這些能量能夠自動用這些能量能夠

10、自動用來再次開動汽車嗎？來再次開動汽車嗎？ 能量的轉化和轉移過程是有能量的轉化和轉移過程是有方向性方向性的。的。在能源在能源利用的過程中，即利用的過程中，即在能量的轉化和轉移過程中，能在能量的轉化和轉移過程中，能量在數量上并沒有減少但是在可利用的品質上降量在數量上并沒有減少但是在可利用的品質上降低了，從便于利用變?yōu)椴槐阌诶昧耍蔀榈土?，從便于利用變?yōu)椴槐阌诶昧?，成為“無用無用的能量的能量”。 通過以上分析我們知道了：通過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 正是因為能量轉化的方向性，能量的利用受正是因為能量轉化的方向性，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，也是有代價的也是有代價的。 1 1下列說法中正確的是（下列說法中正確的是（ ） A. A. 不同形式能量的轉化是通過做功來實現(xiàn)的不同形式能量的轉化是通過做功來實現(xiàn)的 B. B. 做功的過程總是伴隨著能量的變化做功的過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. 某個物體的能量減少某個物體的能量減少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運動員把原來靜止的足球踢出去，使足球運動員把原來靜止的足球踢出去，使足球獲得獲得100J100J的動能。則在運動員踢球的過程中，運的動能。則在運動員踢球的過程中，運動員消耗的體能動員消耗的體能 （ ） A. A. 等于等于