《能量的轉化和守恒》

第3節(jié)能量的轉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物體轉移到另一個物體，形式多樣的能量之間還可以相互轉化。

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

內能電能

機械能

化學能

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

____能轉化為____能.白熾燈發(fā)光____能轉化為____能電機械化學光機械內電光小試身手流星穿過大氣層時會變得熾熱____能轉化為____能

將一塊冰放在地面上拖，冰會熔化____能轉化為____能反復彎折一根鐵絲，彎折部分溫度會升高____能轉化為__能擦燃火柴____能轉化為____能;水電站發(fā)電____能轉化為____能;水蒸氣對活塞做功____能轉化為____能;機械內機械內機械內機械內機械電內機械小試身手二、能量守恒定律

1.內容：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，它只會從一種形式轉化為其他形式。或者從一個物體轉移到另外一個物體，而在轉化和轉移的過程中，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。

和諧美是科學的魅力所在。恩格斯曾經把能量轉化和守恒定律稱為“偉大的運動基本規(guī)律”，認為它的發(fā)現(xiàn)是19世紀自然科學的三大發(fā)現(xiàn)之一(另兩個發(fā)現(xiàn)是細胞學說，達爾文的生物進化論)。最普遍最重要最可靠自然規(guī)律之一你知道嗎？

導致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實是什么?確立了永動機的不可能性和發(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，卻能不斷對外做功的機器—永動機。你認為它一旦轉動起來就能永遠轉動下去嗎？17～18世紀許多機械專家就已經論證了永動機是不可能的。法國科學院在1775年就正式決定，不再研究和試驗任何永動機。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？能量轉化和轉移的方向性內能總是自發(fā)地從高溫物體向低溫物體轉移，而不會自發(fā)地由低溫物體向高溫物體轉移能量轉化和轉移的方向性機械能可以全部轉化為內能而內能不可能全部轉化為機械能而不引起其他變化。熱機的效率不可能是1000/0。例如：電能可以使電燈發(fā)光，同時產生內能散失在空氣中，但這些內能卻無法自動轉化為電能。該現(xiàn)象說明能量的轉化具有方向性。例如：把熾熱的鐵放到水中，是水吸收了鐵放出的熱量，一會兒后鐵的溫度與水的溫度相等，但此時水的熱能不會再轉化為鐵的熱能，使鐵恢復原來的溫度。這說明能量轉化具有方向性。能量轉化和轉移的方向性

由于我們是在能量的轉化或轉移過程中利用能量的，而在這個過程中，總會有一部分能量轉化成內能散失在周圍環(huán)境中，這些能量雖然還在自然界中，但卻無法自動轉化為其他形式的能量，因而很難或無法再利用。也就是說，經轉化后，可利用的能量只會減少，而不會增加，因此節(jié)能和如何有效地利用能源是當前重要的課題。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，小電扇快速轉動，能給炎熱的夏季帶來一絲涼意。該裝置的能量轉化情況是（）A.太陽能→電能→機械能B.太陽能→機械能→電能C.電能→太陽能→機械能D.機械能→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,沖擊水輪機的葉輪,帶動發(fā)電機發(fā)電。在這個過程中,能量的轉化順序正確的是（）A.勢能、動能、電能B.動能、勢能、電能C.內能、電能、動能D.動能、電能、勢能A3.小王同學分析了四個常見事例中的能量轉化，其中不正確的是（）A.在汽油機的做功沖程中，內能轉化為機械能B.摩擦生熱，機械能主要轉化為內能C.電熱水器工作過程中，電能轉化為內能D.跳水運動員在空中下落的過程中,動能轉化為重力勢能D4.如圖所示四種情景中，能說明電能轉化為機械能的是（）D5.關于能量守恒定律，下列說法正確的是（）A.能量守恒定律只適用于機械能與內能的相互轉化B.能量守恒定律只適用于能量轉化過程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不會增減D6.在八百多年前，我國就發(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