1、第3節(jié)能量的轉(zhuǎn)化和守恒,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)一能量的轉(zhuǎn)化 1.自然界中能量的多樣性 自然界中存在著各種形式的物質(zhì)運(yùn)動(dòng),如機(jī)械運(yùn)動(dòng)、分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)、電荷的運(yùn)動(dòng)、粒子的運(yùn)動(dòng)、光的傳播、聲的傳播等。 對(duì)應(yīng)于不同的運(yùn)動(dòng)形式,能的形式也是多種多樣的,每一種運(yùn)動(dòng),都有一種能和它相對(duì)應(yīng)。例如:機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)械能;分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)內(nèi)能;電荷的運(yùn)動(dòng)電能等。 還有與其他運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的能量形式:核能、化學(xué)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮堋⒊毕艿取?知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,2.能量的轉(zhuǎn)化 自然界中各種形式的能量,在一定條件下都可以相互轉(zhuǎn)化。例如:,太陽(yáng)能熱水器: 太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,摩擦生熱:機(jī)械能 轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng):電能轉(zhuǎn)化

2、 為機(jī)械能,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,手搖發(fā)電機(jī):機(jī)械能 轉(zhuǎn)化為電能,電池充電:電能轉(zhuǎn)化 為化學(xué)能,植物進(jìn)行光合作用: 光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,3.自然界中各種形式的能量相互轉(zhuǎn)化圖,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,拓展歸納自然界中各種形式的能量都不是孤立的。不同形式的能量在一定條件下會(huì)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,或在不同的物體間相互轉(zhuǎn)移。能量轉(zhuǎn)化是能量從一種形式變?yōu)榱硪环N形式,能量的轉(zhuǎn)移是在熱傳遞的過(guò)程中,能量從高溫物體傳到低溫物體,或從物體的高溫部分傳到物體的低溫部分,能量的形式?jīng)]有發(fā)生變化。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,例1(多選)以下關(guān)于能量及其轉(zhuǎn)化的說(shuō)法正確的是() A.物體勻速上升的過(guò)程中其機(jī)械能變大 B.熱

3、機(jī)的四個(gè)沖程中做功沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能 C.給蓄電池充電將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能 D.風(fēng)力發(fā)電將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能 解析:物體勻速上升過(guò)程,質(zhì)量、速度不變,故動(dòng)能不變,質(zhì)量不變,高度增大,故重力勢(shì)能增大,因此機(jī)械能增大,A正確;做功沖程對(duì)外做功,是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程,故B錯(cuò)誤;給蓄電池充電的過(guò)程是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故C錯(cuò)誤;風(fēng)力發(fā)電是將機(jī)械能(風(fēng)的動(dòng)能)轉(zhuǎn)化為電能,故D正確。 答案:AD,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)二能量守恒 1.能量守恒的探究 擺球?yàn)槭裁丛綌[越低? 擺球擺動(dòng)的過(guò)程,是機(jī)械能中的動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,擺球越擺越低,說(shuō)明擺球的機(jī)械能減少了。減少的機(jī)械能是不是消失了呢?答案是機(jī)械

4、能并沒有消失,而是由于擺球和空氣摩擦做功轉(zhuǎn)化成了另一種形式的能內(nèi)能。減少了多少機(jī)械能就增加了多少內(nèi)能,而能的總量保持不變。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,分析歸納(1)大量事實(shí)告訴我們,任何一種形式的能量在轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量的過(guò)程中,一種形式的能量減少多少,另一種形式的能量就增加多少,而能的總量保持不變。 (2)同一種形式的能量在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,一個(gè)物體減少多少這種形式的能量,另一個(gè)物體就增加多少這種形式的能量,而能的總量保持不變。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,2.能量守恒定律 能量既不會(huì)憑空消滅,也不會(huì)憑空產(chǎn)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的總量

5、保持不變。 記憶口訣:不滅也不生,守恒宇宙中。 3.永動(dòng)機(jī)是不可能造出的 能量守恒定律的發(fā)現(xiàn),使人們認(rèn)識(shí)到:任何一部機(jī)器,只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,而不能無(wú)中生有地制造能量。因此,根本不可能造出永動(dòng)機(jī)。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,例2下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() A.能量守恒定律只適用于物體內(nèi)能的變化 B.能量守恒定律是人們認(rèn)識(shí)自然和利用自然的有力武器 C.只要有能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移,就一定遵從能量守恒定律 D.任何一種形式的能在轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程中,消耗多少某種形式的能量,就能得到多少其他形式的能量,而能的總量是保持不變的,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,解析:能量守恒定律是一個(gè)普遍適用的規(guī)律,適用于自然

6、界中任何能量轉(zhuǎn)化,故A說(shuō)法錯(cuò)誤;能量守恒定律幫助人類對(duì)自然界有了更深的了解,成為人類利用自然的有力工具,故B說(shuō)法正確;能量守恒定律適用于自然界中任何能的轉(zhuǎn)化過(guò)程,不論是轉(zhuǎn)化還是轉(zhuǎn)移都一定遵守能量守恒定律,故C說(shuō)法正確;能量不會(huì)消失,只會(huì)從一種能變成另一種能,故消耗多少某種能就以其他能的形式表現(xiàn)出來(lái),而總量保持不變,故D說(shuō)法正確。 答案:A,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)一確定能量的轉(zhuǎn)化形式 例1(2016浙江舟山中考)能量的形式多種多樣且可以相互轉(zhuǎn)化,下列事例屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是(),考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,解析:運(yùn)動(dòng)員奔跑時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故 A錯(cuò)誤;電風(fēng)扇工作時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故B錯(cuò)誤;氫

7、彈爆炸時(shí),將核能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能,故C錯(cuò)誤;內(nèi)燃機(jī)的做功沖程,是利用高溫高壓燃?xì)庾龉?將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故D正確。 答案:D,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)二能量守恒定律的理解 例2(2016四川雅安校級(jí)模擬)下列說(shuō)法正確的是() A.物體具有的能量越多,物體做的功越多 B.原子核由質(zhì)子和電子組成 C.根據(jù)能量守恒定律,能量不會(huì)消失,但可以創(chuàng)造 D.電風(fēng)扇工作時(shí),主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 解析:物體具有的能量越多,只能說(shuō)明它能夠做功的本領(lǐng)越大,但不一定正在做功,故A錯(cuò)誤;原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成,故B錯(cuò)誤;根據(jù)能量守恒定律,能量既不會(huì)消滅,也不會(huì)憑空產(chǎn)生,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式

8、,或從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,故C錯(cuò)誤;電風(fēng)扇工作時(shí)將電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故D正確。故選D。 答案:D,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,P29動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理 1.扣動(dòng)扳機(jī)后,火藥燃燒的過(guò)程,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;子彈從槍膛中射出的過(guò)程,部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;子彈在飛行的過(guò)程中和空氣摩擦,部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;子彈在空中下落的過(guò)程,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;最后,子彈下落陷在土地中的過(guò)程,機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。 2.太陽(yáng)能電池工作時(shí)將接收到的太陽(yáng)能的16%轉(zhuǎn)化為電能;電動(dòng)機(jī)工作時(shí)將所消耗的電能的83%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;鋰電池在充電時(shí)將消耗的電能的99%轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái);柴油機(jī)工作時(shí)將柴油完全燃燒所消耗的化學(xué)能的35%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;電熱水器工作時(shí)將所消耗的電能的87%轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。,3.82% 解析:水的體積V=40 L=0.04 m3,水吸收的熱量Q吸=cm(t-t0)=cV(t-t0)=4.2103 J/(kg)1.0103 kg/m30.04 m3(40 -15 )=4.2106 J; 天然氣完全燃燒放出的熱量 Q放=qV=3.2107 J/m3(2 366.05 m3-2 365.89 m3)=5.12106 J; 故該熱水器的熱效率,4.食物的化學(xué)能