能量的轉化和守恒第十四章第３節1984年在全國各地傳播著一個關于永動機的錄像資料，錄像前面有一段前言，這樣說，我國青年科學家王某，一名名不見經傳，沒有受過系統的高等教育的小人物在前人無數次失敗的基礎上，經過不數次的探索，不斷地追求，以驚人的毅力和大無畏的精神敢于向科學的傳統觀念挑戰，敢于向著名的科學權威挑戰，功克了“永動機”這一世界尖端科學的新技術難度。這是真的嗎？為什么？我國有句俗語：“既要馬兒跑，又要馬兒不吃草。”你認為這可能嗎？為什么？學習目標1.知道自然界中能量的多樣性，不同的運動形式對應不同的能量。2.了解各種形式的能量之間是可以相互轉化的。3.理解能量守恒定律，知道它是一個普遍規律，并能熟練運用能量守恒定律分析物理現象。目標一：各種形式的能自學指導（一)下面這段材料中有哪些我們以前學習了的能的形式？“鈴——”，小李被鬧鐘振動的聲音喚醒，迷迷糊糊中他打開床頭臺燈一看，鐘面液晶顯示7：00，小李馬上起床穿上衣服。他打開煤氣熱水器放出熱水刷牙、洗臉，然后把面包拿到電烤箱里，再沖上一杯牛奶。吃完早餐，小李匆匆忙忙地拿起書包，騎上自行車去學校了。聲能、化學能、熱能、電能、機械能你能說出下列物體具有什么能量嗎？飛行的足球具有什么能？燦爛的陽光具有什么能？燒紅的鐵片具有什么能？干電池具有什么能？機械能光能內能化學能自學指導（一）閃電具有什么能？山頂的石頭具有什么能？食物中具有什么能？導線中的電流具有什么能？電能和光能機械能化學能電能思維拓展（一）1.自然界中的能量具有______。2.自然界中存在著各種形式的物質運動，如；機械運動、分子的熱運動、電荷的運動、粒子的運動、光的傳播、聲的傳播等。3.對于不同的運動形式，能的形式也是多種多樣的，每一種運動都有一種能與它相對應。例如；機械運動_____；分子的無規則運動—_____；聲的傳播_____等。4.還有與其他運動相對應的能量形式；光能、核能、化學能、太陽能、地熱能、朝夕能等。普遍性機械能動能聲能目標小結（一）1.自然界中的能量具有多樣性如與電現象有關的電能，與光現象有關的光能。2.對于不同的運動形式，能的形式也是多種多樣的，每一種運動都有一種能與它相對應。目標訓練（一）自然界中存在著各種各樣的能，你能說出多少種-_________________________________自學指導（二）1.請同學們閱讀教材P121“想想做做”中的小實驗，觀察所發生的現象，思考每個現象中發生了哪些能量轉化：實驗一：現象____能量轉化____________實驗二：現象____

能量轉化_____實驗三：現象____能量轉化_____________實驗四：現象____

能量轉化_________通過以上實驗我們發現在_____下，各種形式的能量是可以____________的.發熱機械能--內能示數上升光能--內能轉動光能---電能---機械能吸起紙片機械能-電能和光能一定條件相互轉化自學指導（二）3.請同學們閱讀教材121頁正文部分說明下列現象中的能量變化。摩擦生熱；______________水電站里水輪機帶動發電機發電____________電動機帶動水泵把水抽到高處____________,植物吸收太陽光進行光合作用________,燃料燃燒時放熱_________________________以上實例說明自然界的各種現象都是__________,科學家們經過長期探索，發現__________是非常普遍的。

機械能轉化為內能機械能轉化為電能光能轉化為化學能電能轉化為機械能化學能轉化為內能互相聯系的能量轉化思維拓展（二）請同學們列舉一些實例說明下列現象之間有聯系，并說明能量轉化情況力現象與熱現象有聯系的實例_________________________________力現象與電現象有聯系的實例_____________________________________電現象與熱現象有聯系的實例_____________________________________鋸木頭鋸條發熱機械能轉化為內能手搖發電機機械能轉化為電能電鍋燒水電能轉化為內能化學能轉化為光能能量轉化能量轉移思維拓展（二）例如：在用電飯鍋燒水的過程中，電飯鍋消耗了___能，___能減小,把____能轉化為___能，水___能量，內能___,溫度____.(教師指引)【拓展1】能量轉化是能量從一種___變為另一種____，能量的形式發生____(改變或不改變)，能量的轉移是在熱傳遞的過程中能量從_____物體傳遞到_____物體，或從同一物體的_____部分傳遞到物體的_____部分，能量的形式_____(改變或不改變).電電電熱吸收增加升高形式形式改變一個另一個高溫低溫不變思維拓展（二）【拓展2】在發生能的轉化時必有一種能量____,另一種能量_________，能的形式發生改變，在發生能的轉移時必有一物體能量__________，另一物體能量________，（增加或減少）并且能的形式不變，在現實條件下有時能的轉移和轉化不被我們察覺，但絕不能由此說明能量就憑空消失了。【拓展3】改變物體內能的方法有兩種分別是____和_____他們本質上的區別是做功是能量的____熱傳遞是能量的_________。減少增加減少增加做功熱傳遞轉化轉移思維拓展（二）【拓展3】要判斷某一過程中發生了怎樣的能量________，關鍵要明確這一過程中，能量的__________。若改變了，必須弄清消耗的是什么能，____的是什么能，如能量的形式不變必須弄清_____________轉移到_______。轉移和轉化形式有沒有改變增加能量由那一物體那一物體摩擦生熱機械能轉化為內能電能轉化為機械能電風扇轉動電能轉化為聲能喇叭發聲電能轉化為化學能電池充電太陽能轉化為化學能植物進行光合作用機械能轉化為電能機械能轉化為聲能敲鼓發聲化學能轉化為內能天然氣燃燒太陽能轉化為電能太陽能板發電內能轉化為機械能行駛的內燃機車機械能轉化為電能風車發電化學能轉化為光能蠟燭照明例如：把一冰塊放在手上。內能總是自發地（不需要任何外界干擾，或不需要任何外界條件）從____物體向_____物體轉移而不會自發的由____物體向_____物體轉移.如果有外界適當的干擾或滿足一定的條件，內能可以從低溫物體轉移至高溫物體例如；空調可以將熱量從低溫的室內移到高溫的室外，但外界必須_______，這種轉移才有可能，空調不開這種轉移就是不可能的。思維拓展（二）

【能量轉移的方向性】高溫低溫低溫高溫做功例如：鐘表在再次上發條之前，終會____，機械能最終會完全轉化為____。不需要任何外界的干擾，不需要滿足任何的條件，而要想使鐘表從周圍環境中吸熱使這部分內能轉化為發條的機械能是不可能的。內能并不是不可以轉化為其他形式的能量，而是要滿足一定的條件。比如熱機就可以實現這樣的轉化，但這種轉化必須滿足一定的條件。思維拓展（二）

【能量轉化的方向性】停止內能1234想一想：根據能量轉化的順序來排序，并講述能量轉化的故事樹木充電器充電太陽燃煤電廠想一想：1234調換圖片的順序，這樣的事件都能發生嗎？1.在一定的條件下，不同形式的能量之間可以相互轉化，能量的形式發生變化。2.能量的轉移是在熱傳遞的過程中，能量從高溫物體傳到低溫物體，或從同一物體的高溫部分傳到低溫部分，能量的形式沒有發生變化。3.能量的轉移和轉化是具有方向性的。目標小結（二）目標訓練（二）寫出下列現象中能量的轉化或轉移情況：1.木炭燃燒發出光和熱：____________；2.冬天雙手互相摩擦感覺暖和：___________3.用鋼銼銼工件，工件發熱：___________；4.水輪機帶動發電機工作：__________；5.點燃爆竹后，爆竹騰空而起：__________。化學能轉化為光能和熱能機械能轉化為內能機械能轉化為內能機械能的轉移化學轉化為內能再轉化為機械能自學指導（三）（能量守恒）請同學們閱讀教材P122-123“能量守恒部分”的內容，回答下列問題：1.在秋千和小球的運動中，看似能量______，其實是在運動過程中，有一部分機械能轉化成了_____，小球在跳動過程中會_______。2.大量實驗表明，能量既不會_____,也不會_____,它只會從____轉化為____，或從____轉移到____.而在____和____的過程中總量保持不變.這就是______。3.能量守恒定律是自然界最___________定律之一。大到_____小到______無論是____問題還是_____，____的問題，所有能量轉化的的過程，都服從能量守恒定律。減少了內能發熱憑空產生憑空消失最普遍最重要的天體原子核自學指導（三）（能量守恒）4.在行駛的汽車中，燃料的________通過____轉化為____的____，再通過熱機_____把內能轉化為_______。在這個過程中燃料的化學能一部分轉化為______，一部分轉化成了熱機和周圍環境的______,而能量的總和_______________.5.不少人曾經設想制造一種________就能源源不斷_______的機器，人們把這種機器叫做________，然而在科學發展的歷史上，從來沒有一種永動機成功過。___________發現，使人們認識到任何一部機器只能使能量從一種形式轉化為另一種形式，而不能無中生有地制造能量。因此根本不可能造出永動機。化學能燃燒燃氣內能做功機械能機械能內能保持不變不需要動力對外做功永動機能量守恒定律

思維拓展（三）1.教材122頁想想議議中，秋千和小球在運動過程中能量是如何轉化的？整個過程中的機械能是否守恒？2.秋千高度和彈性小球高度逐漸降低說明機械能如何變化？3.秋千和小球的機械能減少了能否說明能量消失了？那么較少的這部分能量去哪里了？4.大量事實證明，任何一種形式的能在轉化為其他形式的能的過程中，能的總量是________。機械能轉化為內能不守恒機械能在不斷減少不是由于碰撞以及克服摩擦和空氣阻力做功而轉化為了內能不變的思維拓展（三）5.教材123頁因為水槽中的水的______是一定的，水從高處流下來沖擊水輪機的過程中，水的一部分______轉化為_____散失到周圍物體上去了，只有_____機械能傳遞給水輪機，當水輪機轉動時，由于水輪機的______存在摩擦，克服摩擦做功，又有一部分_____轉化為____散失掉，因而抽水機得到的能量比水槽中的水的重力勢能___，抽水機的______也存在摩擦，克服摩擦做功，又有一部分機械能轉化為內能而散失掉，抽上去的水會____，這樣周而復始，抽上去的水____，最終會______轉動，可見它不能一直運動下去。重力勢能機械能內能一部分輪軸處機械能內能少轉動部分減少越來越少停止達.芬奇永動機這個“永動機”能旋轉不息嗎？從中受到什么啟發？無法實現的“永動機”1.“永動機“：不消耗任何能量和燃料，卻源源不斷對外做功的機器。2.由能量守恒定律知：無法實現3.工程技術的任務，在于設法找出合理利用能源的途徑，并減少機器運轉過程中不必要的能量損耗，而不是去研制永遠無法實現的“永動機”。目標小結（三）

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一個物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。一種能增加，總伴隨著另一種形式能減少或者另一物體轉移而來。該定律是大量實驗事實得出，是人們對自然現象長期觀察和研究的科學總結。是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，是人們認識自然和改造自然的重要科學依據。目標訓練（三）有關能量的轉化和守恒定律，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能量轉化過程Ｃ“摩擦生熱”是創造了熱，它不符合能量守恒定律Ｄ根據能量守恒定律，宇宙中的能量總和不變1、有關能量的轉化和守恒定律，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能量轉化過程Ｃ“摩擦生熱”是創造了熱，它不符合能量守恒定律Ｄ根據能量守恒定律，宇宙中的能量總和不變Ｄ隨堂訓練3、冰塊沿地面滑動，往往會逐漸融化，在這一過程中是

能轉化為

能,但能量的總量_______。2、用錘子敲打釘子時，釘子的溫度升高，釘子的內能

（填“減少”“不變”或“增加”），這是通過

方法改變了它的內能。

機械內增加做功不變4、下列做法屬于能量轉化的是（）

A、人烤火取暖

B、劃火柴點火

C、用熱水袋取暖

D、用煤氣爐給一壺水加熱

B5、自由運動的滾擺，每次上升的高度逐漸減小，下列說法正確的是（）

A、機械能守恒

B、能量正在消失

C、只存在動能和重力勢能的相互轉化

D、減少的那部分機械能轉化為內能，但總的能量守恒

D7、在各種形式的能量轉化的過程中，下列說法中正確的是（）A.機械能一定守恒B.各種形式的能量都守恒C.各種形式的能的總量一定守恒D.只有機械能轉化為內能6、在下列事例中，屬于機械能轉化為內能的是（）A.鐵棒在火上烤得很熱B.汽車緊急剎車，輪胎發熱

C.燃燒木材取暖D.給電爐通電，電爐發熱BC目標訓練（二）6.下列事例中，屬于機械能轉化為內能的是（）A火藥的燃氣使子彈從槍膛中射出B電流通過白熾燈泡發光C古人用鉆木的方式取火D用酒精燈加熱燒杯里的水目標訓練（二）下列各種現象中，只有能的轉移而不發生能的轉化的過程是（）A點燈發光B冬天用手摸戶外的東西時感到冷C用打氣筒給輪胎打氣時，氣筒壁會發熱D水蒸氣會把壺蓋頂起來①摩擦生熱（→

）②氣體膨脹做功（→

）③電燈發光（→

）

④電飯鍋做飯（→

）

⑤煤炭燃燒（→

）⑥用洗衣機甩干衣服（→

）

⑦手搖發電機發電（→

）1、分析下列各現象中能量的轉化機械能內能內能機械能電能光能電能內能內能化學能電能機械能機械能電能目標訓練（二）仿照示例，完成填空：例：電能—（蓄電池充電）—化學能（1）化學能—（）—電能（2）電能—（）—內能（3）內能—（）—機械能（4）機械能—（）—內能（5）電能—（）—機械能（6）機械能—（