第十八章能源與可持續(xù)發(fā)展四、能量轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律初中物理蘇科版九年級(jí)下冊(cè)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過(guò)實(shí)例認(rèn)識(shí)能量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，不同形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化。2.知道能量守恒定律，能舉出日常生活中能量守恒的實(shí)例。3.初步了解在現(xiàn)實(shí)生活中能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移有一定的方向性。4.認(rèn)識(shí)到日常生活中合理利用能源與節(jié)約能源的重要性。新課學(xué)習(xí)

能量

我們生活在一個(gè)復(fù)雜而多變的世界中，物質(zhì)、能量、信息是構(gòu)成世界的基本要素。能量無(wú)處不在，能量轉(zhuǎn)化無(wú)時(shí)不有。那么：⑴常見(jiàn)的能量有那些形式呢？⑵能量的轉(zhuǎn)化是如何實(shí)現(xiàn)的？⑶能量轉(zhuǎn)化遵循什么規(guī)律呢⑷能量會(huì)被永久地利用嗎？新課學(xué)習(xí)各種各樣的能量能量形式涵義實(shí)例內(nèi)能內(nèi)能是組成物體的分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能和勢(shì)能的總和一切由分子構(gòu)成的物質(zhì)電能電能是與電有關(guān)的能量電器設(shè)備所消耗的的能量都是電能電磁能電磁能是以各種各樣的電磁波的形式傳播的能量可見(jiàn)光、紫外線、微波和紅外線等核能核能是一種儲(chǔ)存在原子核內(nèi)部的能量，原子核發(fā)生核反應(yīng)時(shí)，會(huì)釋放出巨大的能量核潛艇、核電站、核武器等化學(xué)能化學(xué)能是指儲(chǔ)存在化合物的化學(xué)鍵里的能量巧克力、燃料等都儲(chǔ)存有化學(xué)能新課學(xué)習(xí)能量之間的轉(zhuǎn)化仔細(xì)觀察下面的圖片，說(shuō)明它們具有那種形式的能？涉及哪些形式能量之間的轉(zhuǎn)化？1.汽艇在海上行駛——化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能2.用電照明——電能轉(zhuǎn)化為光能（電磁能）3.篝火燃燒——化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能4.原子彈爆炸——核能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能新課學(xué)習(xí)不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化子彈射入木塊動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能子彈克服阻力做功燈泡通電電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能電流通過(guò)燈絲做功小球沿光滑斜面下滑勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能重力做功汽車(chē)開(kāi)動(dòng)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能牽引力對(duì)車(chē)做功植物的光合作用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能說(shuō)明：能量的轉(zhuǎn)化是通過(guò)做功來(lái)完成的，做了多少功，就有多少能發(fā)生轉(zhuǎn)化新課學(xué)習(xí)討論

請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)自己一天的生活、學(xué)習(xí)中會(huì)與哪些能量及其轉(zhuǎn)換有關(guān)？新課學(xué)習(xí)能量之間的轉(zhuǎn)化請(qǐng)?jiān)谙聢D的箭頭旁邊填上能量轉(zhuǎn)化的裝置或過(guò)程新課學(xué)習(xí)能量之間的轉(zhuǎn)化我們所消耗的能量，無(wú)論是食物還是電，大部分是太陽(yáng)能輻射到地球后轉(zhuǎn)化而來(lái)的。太陽(yáng)能與其他形式的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系圖新課學(xué)習(xí)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中其總量保持不變。新課學(xué)習(xí)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律說(shuō)明1.能量守恒定律是最基本、最普遍、最重要的自然規(guī)律之一。任何形式的能量之間都可以轉(zhuǎn)化，但轉(zhuǎn)化過(guò)程并不減少它們的總量。2.分析物理過(guò)程、求解實(shí)際問(wèn)題時(shí)，對(duì)減少的某種能量，要追蹤它的去向；對(duì)增加的能量，要能查尋它的來(lái)源。可以按照“總的減少量=總的增加量”列出數(shù)學(xué)方程。3.能源利用實(shí)際就是不同形式能量之間的轉(zhuǎn)換，把不便于人們利用的能量形式轉(zhuǎn)變成便于利用的形式。新課學(xué)習(xí)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律【問(wèn)題1】人們?yōu)榱藵M足生產(chǎn)對(duì)動(dòng)力日益增多的需要，幻想制造一種機(jī)器，它不需要任何動(dòng)力和燃料，卻能不斷地對(duì)外做功，這種機(jī)器稱(chēng)為“第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)”。

你認(rèn)為這樣的永動(dòng)機(jī)可以制造成功嗎？【問(wèn)題2】在自然界，有許多現(xiàn)象的自然發(fā)生、發(fā)展都有方向性。例如“水往低處流”。你認(rèn)為能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是否也具有方向性呢？【問(wèn)題3】

初中物理中曾學(xué)過(guò)“效率”的概念。試舉例說(shuō)明在利用能量的過(guò)程中，“效率”涵義？新課學(xué)習(xí)能量的轉(zhuǎn)移是有方向性的熱傳遞過(guò)程中，內(nèi)能的轉(zhuǎn)移有什么規(guī)律？?jī)?nèi)能能否自發(fā)地由低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體？假如能，它違反能量守恒定律嗎？這個(gè)世界會(huì)變成什么樣，列舉一兩個(gè)例子。內(nèi)能的這種轉(zhuǎn)移說(shuō)明了什么？(請(qǐng)注意“自發(fā)”)熱傳遞過(guò)程中，內(nèi)能由高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體。不能。不違反能量守恒定律。地球上有的地方將十分寒冷，有的地方將十分炎熱，空調(diào)也不需要了，一杯水，下面的水將熱傳給上面的水，導(dǎo)致上面的水沸騰，下面的水結(jié)冰。內(nèi)能的這種轉(zhuǎn)移特點(diǎn)說(shuō)明了內(nèi)能的轉(zhuǎn)移是有方向性的。新課學(xué)習(xí)能量的轉(zhuǎn)化是有方向性的在氣體膨脹做功的實(shí)驗(yàn)中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能，膨脹出去的氣體能否再自動(dòng)地回到容器中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能？假設(shè)若成立，是否違反能量守恒定律？在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，能量的這種轉(zhuǎn)化，說(shuō)明了什么問(wèn)題？不能。不違反能量守恒定律。能量的轉(zhuǎn)化也是有方向性的。隨堂小練

例1：我國(guó)南海海底蘊(yùn)藏著大量的“可燃冰”，它是天然氣和水在低溫高壓下形成的固態(tài)物質(zhì)，因外形晶瑩剔透，酷似冰塊卻能燃燒而得名，是一種燃燒值高、清潔無(wú)污染的新型能源。下列說(shuō)法正確的是(

)A．可燃冰是可再生能源B．可燃冰的能量來(lái)自?xún)|年前的太陽(yáng)能C．可燃冰是核聚變反應(yīng)生成的D．可燃冰燃燒時(shí)核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能解析：可燃冰的學(xué)名為“天然氣水合物”，是天然氣在0℃和30個(gè)大氣壓的作用下結(jié)晶而成的“冰塊”?！氨鶋K”里甲烷占80%～99.9%，可直接點(diǎn)燃，燃燒后幾乎不產(chǎn)生任何殘?jiān)?，污染比煤、石油、天然氣都要小得多，它屬于不可再生能源，其能量的?lái)源主要是內(nèi)部所含的甲烷燃燒釋放的能量，因此B選項(xiàng)是正確的，A、C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。

B隨堂小練例2：關(guān)于能量和能源的利用，以下說(shuō)法正確的是（）A.核電站是利用核能來(lái)發(fā)電的B.水能、風(fēng)能和化石能源均是可再生資源C.太陽(yáng)能電池是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置D.電能可以使電燈發(fā)光，同時(shí)產(chǎn)生內(nèi)能，而這些內(nèi)能無(wú)法自動(dòng)地轉(zhuǎn)化為電能解析：核電站是利用核能來(lái)發(fā)電的，該選項(xiàng)說(shuō)法正確，符合題意；水能、風(fēng)能是可再生能源，化石能源是不可再生能源，該選項(xiàng)