滬粵版九年級物理下冊3

第二十章

能源和能源危機義務教育滬粵版物理九年級下冊20.3能的轉化與能量守恒學習目標知道能量守恒定律，并會用能量守恒定律解釋相關現象。02知道能量是可以轉移和轉化的。01知道能量的轉移和轉化是有方向性的。03知識點回顧什么叫能量？(1)物體能夠對外做功，我們就說這個物體具有能量。能量簡稱“能”。(2)自然界的能量有機械能、內能、光能、電能、化學能、核能等多種形式。人們發(fā)現，自然界中的能量不僅可以從一個物體轉移到其他物體，而且在一定條件下，形式不同的能量之間還可以相互轉化。太陽能一一永恒的動力之源能量是可以在兩個物體之間轉移的。如圖是一些能量轉移的實例，你能說出各例中是什么能量發(fā)生了轉移嗎?活動1能量的轉移內能機械能電能你還能列舉哪些能量轉移的例子?活動2能量的轉化能量不僅可以轉移，而且各種形式的能量在一定條件下還可以相互轉化。

(a)電池充電時，_______能轉化成_______能。電化學(b)電池放電時，________能

轉化成________能?；瘜W電如圖所示的核電站工作流程示意圖中，核反應堆工作時，鈾核裂變釋放的_____能轉化成蒸汽的______能；核內然后將高溫高壓的蒸汽通入渦輪機中，驅動渦輪機轉動，使蒸汽的______能轉化成渦輪機的_____能；并帶動發(fā)電機，使_____能轉化成_____能。內機械機械電你還能列舉一些在生活和生產中關于機械能、內能、電能間相互轉化的實例嗎?電能轉化為機械能機械能轉化為電能電能轉化為內能太陽能轉化為電能例題下列關于能量轉化、轉移現象的說法中，正確的是(

)A.電池充電，化學能轉化為電能B.電動機工作，電能轉化為機械能C.暖瓶塞被熱氣彈開，機械能轉化為內能D.用熱水袋取暖，內能發(fā)生了轉化B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，遵循什么規(guī)律，例如數量方面有沒有變化？能量守恒定律如圖所示是用電動機提升物體的示意圖。請想一想，電動機在工作時消耗了什么能？是否都轉化成了機械能？還轉化成哪些形式的能？消耗了電能電能轉化為機械能和內能。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？

歷史上曾有人妄想，不用消耗能量就能使機器運轉，或用很少的能量就能使機器永不停息地運轉，并為此設計、制作了各種各樣的“永動機”，結果都失敗了。如圖所示是歷史上兩種“永動機”的模型示意圖。

歷史上曾有人妄想，不用消耗能量就能使機器運轉，或用很少的能量就能使機器永不停息地運轉，并為此設計、制作了各種各樣的“永動機”，結果都失敗了。如圖所示是歷史上兩種“永動機”的模型示意圖?？茖W家經過長期的研究發(fā)現，在一定量的某種形式的能減少的同時，總伴隨著其他形式的能的增加，總的能量是守恒的。也就是說，能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，只能從一個物體轉移到其他物體，或者從一種形式轉化為其他形式。能量在轉移和轉化過程中，能的總量保持不變。這就是能量守恒定律。能量守恒定律是自然界最普遍、最根本的定律之一。大至宇宙天體，小到原子世界，都服從這一定律。例題1.永動機是不可能制成的，這是因為永動機(

)A.不符合機械能守恒定律B.違背了能量守恒定律C.沒有合理的設計方案D.找不到合適的材料B能量在轉化和轉移的過程中，能的總量守恒。為什么還存在“能源危機”呢？試分析制作“永動機”失敗的原因。想一想抽水蓄能發(fā)電站在我們的生活中，由于白天用電量多，晚上用電量少，而發(fā)電站一旦工作，就不能隨便停下來，電只能是隨發(fā)隨用，不能像物品那樣保存起來。為了不造成電能的浪費，人們根據能量守恒定律設計出抽水蓄能發(fā)電站。在夜間用電量少時，把電網上用不完的電驅使水泵將低處的水抽到高處，這樣，電能就轉化為水的勢能貯存起來。到了白天用電高峰時，再把高處的水放下來，推動水輪機發(fā)電，將電送回電網。廣東惠州抽水蓄能發(fā)電站于2011年竣工，是當時世界上規(guī)模最大的抽水蓄能發(fā)電站。能在轉移和轉化過程中的方向性在圖中，手和身體變熱時，熱水袋中的熱水溫度會降低，在這種內能轉移的過程中，內能總是自動地從高溫物體向低溫物體轉移。

問題：內能能自發(fā)的由低溫物體向高溫物體轉移嗎？不能燒開水時，燃燒的煤、天然氣的化學能轉化為水的內能。當水漸漸涼下來時，能否將其減少的內能全部復原為煤或天然氣的化學能呢？不能汽車的動力來自發(fā)動機中汽油的燃燒。在行駛中汽車克服摩擦，動能轉化成地面、車輪和空氣的內能，這些能量能夠自動用來再次開動汽車嗎?不能顯然，上述問題的答案都是否定的。你還能舉出一些類似的事例嗎?1.大量事實表明，能的轉化和轉移過程是有方向性的。

多數能源在消耗過程中，用一點就少一點，不能再生；此外，盡管在轉化過程中能量是守恒的，但總有相當一部分的能量是不能被有效利用的，成為“無用的能量”。因此，節(jié)約能源、提高能源的利用率是當務之急。2.節(jié)約能源、提高能源的利用率的方法：

節(jié)能和提高能源的利用率，離不開科學技術的進步。采用新技術、新設備改進工藝流程，減少能的轉化次數，充分利用余熱，用高效節(jié)能的新產品代替高耗低效的舊產品等，都是節(jié)約能源的根本措施。例題下列事例中，能表示能量轉化或轉移具有“方向性”的事例是(

)A.電能可以轉化為機械能，機械能也可以轉化為電能B.熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，但卻不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體C.動能可以和重力勢能相互轉化D.電能可以轉化為內能，內能也可以部分地轉化為電能B課堂小結能的轉化與能量守恒能量是可以轉移和轉化的能量守恒定律能的轉移和轉化是有方向性的隨堂訓練1.太陽能在利用過程中對環(huán)境無污染或污染很小，屬于_______能源(填“清潔”或“非清潔”)；利用太陽能電池可以把太陽能轉化為_____能，還有一部分太陽能轉化為其他形式的能，根據能量_________定律可知，轉化的總能量和接收的太陽能數量相同。清潔電守恒2.某智能百葉窗的葉片上貼有太陽能板，在光照時發(fā)電，給電動機供電以調節(jié)百葉窗的開合。該過程中發(fā)生的能量轉換是()A.電能→機械能→光能

B.光能→機械能→電能C.光能→電能→機械能

D.機械能→電能→光能

C3.水電站用攔河壩提高上游水位，被提高了水位的水流下泄時，沖擊水輪機的葉輪，帶動發(fā)電機發(fā)電。在這個過程中，能量的轉化順序是()A.動能、勢能、電能

B.勢能、動能、電能C.內能、電能、動能

D.動能、電能、勢能B4.關于能源和能量的說法正確的是()A.煤和石油都是不可再生能源B.汽車可以從排放的尾氣中吸收能量，不消耗新的能源，返回原地C.達·芬奇設想永動機是可以制成的D.目前核電站是利用核聚變來發(fā)電的A自我評價與作業(yè)1.列舉幾個能量轉化的例子。燃料燃燒放出熱量時，化學能轉化為內能；內燃機的做功沖程將內能轉化為機械能；電風扇工作時，將電能轉化為機械能；電暖器工作時，將電能轉化為內能；水力發(fā)電時，將水的機械能轉化為電能。2.目前，一些城市交通指示燈及路燈照明系統(tǒng)已使用太陽能供電(圖20－22)。白天太陽能轉化為電能，除供正常使用外，將多余的能量儲存在蓄電池內，夜晚供交通指示燈及照明燈發(fā)光。請完成下面的方框圖，使其正確反映這個過程中能量轉化的情況。太陽能電能光能化學能電能3.水電站用攔河壩提高上游水位，被提高了水位的水流下泄時，沖擊水輪機的葉輪，帶動發(fā)電機發(fā)電。在這個過程中，能量的轉化順序是()A.動能、勢能、電能B.勢能、動能、電