能的轉(zhuǎn)化與能量守恒 教學(xué)課件

能源與能量守恒定律20.3能的轉(zhuǎn)化與能量守恒-第二十章20.3能的轉(zhuǎn)化與能量守恒新知梳理

應(yīng)用示例課堂小結(jié)課堂反饋課時(shí)作業(yè)第二十章能源與能量守恒定律一能的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化新知梳理能量可以形式不變地進(jìn)行轉(zhuǎn)移，如熱水袋的內(nèi)能可以轉(zhuǎn)移到人體上；在一定條件下，各種形式的能還可以相互轉(zhuǎn)化，如圖20－3－1所示。圖20－3－1二能量守恒定律新知梳理能量既不會(huì)____________，也不會(huì)__________，只能從一個(gè)物體________到其他物體，或者從一種形式________為其他形式。能量在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，能的總量____________。這就是能量守恒定律。[說(shuō)明]“永動(dòng)機(jī)”不可能制成，原因是“永動(dòng)機(jī)”在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中存在摩擦，機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能等其他形式的能量，機(jī)械能會(huì)逐漸減少，所以“永動(dòng)機(jī)”最終會(huì)停止。憑空產(chǎn)生憑空消失轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化保持不變?nèi)茉谵D(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中的方向性新知梳理能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程是有________的，如：內(nèi)能只能自發(fā)地從________物體向________物體轉(zhuǎn)移，而不能自發(fā)地反向轉(zhuǎn)移；汽車剎車時(shí)，由于摩擦，________能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______能，而這些________能卻不能自動(dòng)地轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______能，再次開(kāi)動(dòng)汽車。方向性高溫低溫機(jī)械內(nèi)內(nèi)機(jī)械類型一能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移應(yīng)用示例例1下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移現(xiàn)象的說(shuō)法中，正確的是(

)A．蓄電池充電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．暖瓶塞跳起時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．用熱水袋取暖時(shí)，內(nèi)能發(fā)生了轉(zhuǎn)移D．電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C應(yīng)用示例[解析]給蓄電池充電時(shí),消耗電能得到化學(xué)能,所以是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故A錯(cuò)誤;暖瓶塞跳起時(shí),瓶?jī)?nèi)空氣的內(nèi)能減少,瓶塞獲得了機(jī)械能,所以是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故B錯(cuò)誤;利用熱水袋取暖時(shí),熱水袋溫度降低,內(nèi)能減少,人體獲得熱量,所以是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移,故C正確;電動(dòng)機(jī)工作時(shí),消耗電能,得到機(jī)械能,所以是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故D錯(cuò)誤。應(yīng)用示例區(qū)別能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移方法指導(dǎo)項(xiàng)目解釋實(shí)例要點(diǎn)能量的轉(zhuǎn)化能量由一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式電燈發(fā)光：電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能；摩擦生熱：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能轉(zhuǎn)化前后的能量形式發(fā)生改變能量的轉(zhuǎn)移能量不經(jīng)過(guò)變化直接由一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體碰撞時(shí)：動(dòng)能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一物體；圍著火爐烤火：內(nèi)能從火爐轉(zhuǎn)移到人體轉(zhuǎn)移前后的能量形式不變類型二能量守恒定律及其應(yīng)用應(yīng)用示例例2[2020·湘西州]下列關(guān)于能量守恒定律的說(shuō)法中正確的是(

)A．能量可以憑空消失B．能量可以憑空產(chǎn)生C．熱機(jī)的工作過(guò)程不遵循能量守恒定律D．能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中，能量的總量保持不變D應(yīng)用示例[解析]能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,故A、B錯(cuò)誤;能量守恒定律適用于自然界中任何形式能的相互轉(zhuǎn)化,熱機(jī)的工作過(guò)程也遵循能量守恒定律,故C錯(cuò)誤;一個(gè)物體能量增加,必然伴隨著別的物體能量減少,在能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過(guò)程中能量的總量是保持不變的,故D正確。應(yīng)用示例能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，即一個(gè)物體所具有的總能量發(fā)生變化，必有另一個(gè)物體所具有的總能量同時(shí)發(fā)生變化。自然界中所具有的能量的總量保持不變，這就是能量守恒定律。能量守恒定律是自然界中最基本的定律之一，不管是在哪里，也不管是什么物體，微觀世界也好，宏觀世界也好，能量守恒定律總是適用的。易錯(cuò)警示類型三能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中的方向性應(yīng)用示例例3下列關(guān)于能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性的說(shuō)法中不正確的是(

)A．自然界中不是所有能量都能被利用B．能量的利用是有條件的C．不同溫度的物體發(fā)生熱傳遞時(shí)，熱量總是自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體D．汽車剎車時(shí)車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這些內(nèi)能可收集起來(lái)，用來(lái)再次開(kāi)動(dòng)汽車D應(yīng)用示例易錯(cuò)警示能的轉(zhuǎn)化與能量守恒能量是守恒的，但還是要節(jié)約能源能量經(jīng)轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移后，可利用的能只會(huì)減少能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中，總有一部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能散失到周圍的環(huán)境中，這些內(nèi)能不能再自動(dòng)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，即不能再利用課堂小結(jié)能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移能量守恒定律節(jié)能措施轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性課堂反饋1.下列用電器把電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是 (

)A.電風(fēng)扇 B.電燈C.電飯煲 D.電熨斗A[解析]電燈在工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能,電熨斗和電飯鍋在工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故BCD不符合題意;而電風(fēng)扇工作時(shí)主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故A符合題意。課堂反饋課堂反饋2.(多選)學(xué)習(xí)了內(nèi)能及能量的轉(zhuǎn)化和守恒后，同學(xué)們?cè)谝黄鹗崂碇R(shí)時(shí)交流了以下想法，你認(rèn)為其中正確的是(

) A．做功改變物體的內(nèi)能是不同形式的能的相互轉(zhuǎn)化 B．熱傳遞改變物體的內(nèi)能是不同形式的能的相互轉(zhuǎn)化 C．各種形式的能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化 D．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中總會(huì)有損耗，但能量的總量保持不變ACD課堂反饋3．各種形式的能量都不是孤立的，它們可以在一定條件下發(fā)生轉(zhuǎn)化，且能量的轉(zhuǎn)化是有方向的，如圖20-3-2中按能量轉(zhuǎn)化的順序，排列正確的是(

)

A．①②③④B．②③④①C．②①③④D．①③④②圖20-3-2C課堂反饋4．科考人員在野外過(guò)夜時(shí)，通常會(huì)點(diǎn)燃一堆篝火來(lái)加熱食物、溫暖身體……這是利用__________的方式改變物體的內(nèi)能的。當(dāng)篝火熄滅時(shí)，散失的熱量不會(huì)自動(dòng)重新聚集，寒冷將會(huì)重新光臨。同樣的，汽車制動(dòng)時(shí)，由于摩擦，汽車的__________轉(zhuǎn)化為地面、車輪和空氣的內(nèi)能，這些散失的內(nèi)能，不能自動(dòng)地用來(lái)再次開(kāi)動(dòng)汽車。這說(shuō)明能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有__________。熱傳遞動(dòng)能方向性一、選擇題1.[2021·邵陽(yáng)]電動(dòng)機(jī)已廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代化生活中了,如電動(dòng)汽車、電動(dòng)摩托車、電風(fēng)扇、電動(dòng)耕田機(jī)等,下列對(duì)其工作過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的表述正確的是 (

)A.電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 B.機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能C.太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 D.內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能課時(shí)作業(yè)A達(dá)標(biāo)鞏固課時(shí)作業(yè)2.[2020·黑龍江]目前,市區(qū)里的老舊小區(qū)正在進(jìn)行水路改造,改造中用到了一種打孔工具——沖擊鉆,沖擊鉆工作時(shí),鉆頭在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下,不斷地沖擊墻壁打出圓孔,如圖20-3-3所示,沖擊鉆在工作過(guò)程中,關(guān)于其能量轉(zhuǎn)化正確的是 鏈接例1方法指導(dǎo)(

)圖20-3-3A.內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 B.內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能C.只有機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化 D.有電能、機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化課時(shí)作業(yè)[答案]D[解析]

(1)當(dāng)電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)時(shí),電流做功,消耗電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能。(2)鉆頭沖擊墻壁,克服摩擦做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,由此分析可知,在該過(guò)程中存在電能、機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化。課時(shí)作業(yè)課時(shí)作業(yè)3.如圖20-3-4所示,一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn),另一端系一小球,O點(diǎn)的正下方固定有一根釘子P,位置1在O點(diǎn)的正下方,位置3與A點(diǎn)等高,位置5是A與1之間的某點(diǎn),位置2是1與3之間的某點(diǎn),位置4是高于3的某點(diǎn),不考慮空氣阻力和摩擦力,小球由A點(diǎn)靜止釋放 (

)圖20-3-4A.第一次過(guò)位置1后最高能到達(dá)位置2B.第一次過(guò)位置1后最高能到達(dá)位置4C.第二次過(guò)位置1后最高能到達(dá)位置5D.第二次過(guò)位置1后最高能到達(dá)位置A課時(shí)作業(yè)[答案]D課時(shí)作業(yè)4.[2020·威海]關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過(guò)程,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 鏈接例2易錯(cuò)警示(

)A.地球上的化石能源歸根結(jié)底來(lái)自遠(yuǎn)古時(shí)期的太陽(yáng)能B.自然界中水能的循環(huán)再生過(guò)程不遵循能量守恒定律C.空調(diào)將室內(nèi)空氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)移至高溫的室外需要消耗電能D.熱水自然變涼,能量自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移至低溫物體B[解析]地球上的化石能源都是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化來(lái)的,能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生也不會(huì)憑空消失,只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體,故A正確,B錯(cuò)誤;空調(diào)將室內(nèi)空氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)移至高溫的室外需要壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)需消耗電能,故C正確;熱傳遞的條件是存在溫度差,熱水自然變涼,能量自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移至低溫物體,故D正確。課時(shí)作業(yè)課時(shí)作業(yè)5.能量是物理學(xué)中極其重要的一個(gè)概念,下列關(guān)于這個(gè)概念的說(shuō)法中正確的是 (

)①做功可以引起能量改變,根據(jù)做功的多少可以衡量能量變化的多少②熱傳遞可以引起能量的變化,根據(jù)吸收或放出熱量的多少可以衡量能量的變化量③能量的形式多種多樣,不同形式的能量間可以無(wú)條件地相互轉(zhuǎn)化課時(shí)作業(yè)④不同的物體之間,能量可以無(wú)條件地隨意轉(zhuǎn)移⑤做飯時(shí)燃燒天然氣,將天然氣這種物質(zhì)轉(zhuǎn)變成能量,即用掉了物質(zhì)生成了能量⑥電路中通過(guò)電流時(shí),能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化,電源消耗的能量等于各部分電路中獲得的總能量A.③④⑤ B.①②⑥ C.②④⑥ D.①③⑤[答案]B[解析]

①做功可以引起能量改變,做功越多,消耗的能量越多,所以根據(jù)做功的多少可以衡量能量變化的多少,此說(shuō)法正確;②熱傳遞可以引起能量的變化,物體吸收熱量、能量增加,放出熱量、能量減少,所以根據(jù)吸收或放出的熱量的多少可以衡量能量的變化量,此說(shuō)法正確;③能量的形式多種多樣,不同形式的能量間可以相互轉(zhuǎn)化,但轉(zhuǎn)化都是有條件的,此說(shuō)法錯(cuò)誤;④不同的物體之間,能量的轉(zhuǎn)移是有方向的,此說(shuō)法錯(cuò)誤;⑤做飯時(shí)燃燒天然氣,這是將天然氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,此說(shuō)法錯(cuò)誤;⑥電路中通過(guò)電流時(shí),能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化,消耗的電能等于各部分電路中獲得的總能量,此說(shuō)法正確。課時(shí)作業(yè)課時(shí)作業(yè)二、填空題6.能量的形式多種多樣,下列實(shí)例屬于機(jī)械能的是

,屬于內(nèi)能的是

,屬于化學(xué)能的是

,屬于核能的是

。(均填序號(hào))

①流動(dòng)的水和高處的水具有的能量 ②熱水具有的能量③高溫水蒸氣具有的能量 ④原子彈爆炸釋放的能量⑤空氣在流動(dòng)過(guò)程中具有的能量 ⑥煤炭具有的能量①⑤②③⑥④[解析]①流動(dòng)的水和高處的水,具有動(dòng)能和重力勢(shì)能,即具有機(jī)械能;②熱水具有的能量是內(nèi)能;③高溫水蒸氣具有的能量也是內(nèi)能;④原子彈爆炸釋放的能量是核能;⑤空氣在流動(dòng)過(guò)程中具有的能量是動(dòng)能,也就是機(jī)械能;⑥煤炭具有的能量是化學(xué)能。課時(shí)作業(yè)課時(shí)作業(yè)7.能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有

。內(nèi)能

自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體;汽車制動(dòng)時(shí),由于摩擦,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這些內(nèi)能

自動(dòng)地再次用來(lái)開(kāi)動(dòng)汽車。(后兩空均選填“能”或“不能”)鏈接例3易錯(cuò)警示

方向性不能不能課時(shí)作業(yè)8.如圖20-3-5所示是人們?cè)O(shè)想中的永動(dòng)機(jī),它通過(guò)高處水流沖擊葉片,使葉片轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)抽水機(jī)從低處將水抽到高處,從而循環(huán)工作,這種永動(dòng)機(jī)不能永遠(yuǎn)工作下去,因?yàn)樗`背了

,抽水機(jī)在工作過(guò)程中,機(jī)械能總量

(選填“增大”“減少”或“不變”)。鏈接例2易錯(cuò)警示

圖20-3-5能量守恒定律減少[解析]

人們?cè)O(shè)想的機(jī)械裝置不可能實(shí)現(xiàn),因?yàn)槌樗畽C(jī)在此過(guò)程中,有部分機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,即機(jī)械能會(huì)逐漸減少,所以機(jī)械能總量不守恒,他設(shè)想