本节内容是对本章及以前所学物理知识从能量的观点进行了一次综合、深化和再认识．教材首先分析自然界中各种能量之间的转化，揭示它们之间的本质联系：能量，并分析一系列熟知的能量转化的事例，指出能量的转化与守恒．最后阐述了能的转化与守恒定律的普遍性和重要性．
能量守恒定律是一个实验规律，列举能量转化的实例，是学生理解和掌握能量守恒的基础，因此在教学过程中要充分利用学生已知知识，对这些实例中的能的转化进行具体分析．
在教学过程中，强调定律的两个方面：转化与守恒．另外还要强调该定律的普遍性和重要性，可列举19世纪的自然科学史对学生进行教育．
"能量转移和转化的方向性"是本节教学的一个难点．教学时借助学生熟悉的生活实例介绍，并帮助他们初步了解有关知识．教材中是以"水往低处流（黄果树瀑布）""热水中的冰块"等引入"自发过程"及其方向性问题的，其中功热转换过程、热传导过程以及气体自由膨胀过程的方向性问题，在教学中应通俗且不违背科学地解释有关问题。
【教学目标】
一、知识与技能
1．通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化．
2．知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例．
3初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性．
4、认识到日常生活中合理利用能源与节约能源的重要性。
二、过程与方法
1．能在观察物理现象或物理学习过程中发现一些问题。有初步的提出问题的能力。
2．通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性。有对信息的有效性作出判断的意识。
3．学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。有初步的分析概括能力。
三、情感态度与价值观
1．能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。
2．具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
3．养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，不迷信权威，具有判断大众传媒是否符合科学规律的初步意识。
【重点难点】
1、能量转化与守恒
2、能量的转移与转化有一定的方向性
【教学器材】
演示用玻璃毛细管一套、适量红墨水、烧杯两只、水、少量棉花。
【课前准备】上网查询有关历史上的永动机方案，能大概说明它不能永动的原因。
【教学过程】
教学阶段与时间分配教师主导学生主体点评一、复习与引入(约5钟) 请同学们阅读课本第一段，并注意回答以下问题：
1、举例说明什么叫能量的转移？什么叫量的转化？
2、煤、石油、天然气在燃烧的过程中，____能转化为_____能。
3、高温蒸气推动发电机发电的过程中，____能转化为______能，再转化_____能。
4、电流通过电动机，_____能转化为_____能。电流通过白炽灯或荧光灯，___能转化为______能，电流通过电解槽，____能转化为_____能。
5、内燃机在工作过程时，在做功冲程中，___能转化为_____能，在压缩冲程中，____能转化为______能。
6、蓄电池在放电的过程中，____能转化为______能，充电的过程中，_____能转化为_____能。
板书1：能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化．
看书思考：
1、转移：热传递过程中，内能由高温物体转移到低温物体。转化：摩擦生热是机械能转化为内能。
2、化学能、内能。
3、内能、机械能、电能
4、电能、机械能。电能、光能。电能、化学能。
5、内能、机械能。机械能、内能。
6、化学能、电能。电能、化学能。
1、培养学生阅读与、理解与思考的能力。
2、这些思考题可以用课件的形式投影在屏幕上。二、永动机能否制成。(10分钟) 1、由于能源对于我们的生活与工作实在是太重要了，同学们可以设想一下，我们的生活中如果没有电能会怎样？如果没有汽油或柴油会怎样？
2、由于能源的重要性，所以历史上曾有人想制造出不要消耗能量，又能对外做功，又能自动运转的机械呢？(就是大名鼎鼎的达芬奇也曾有过这种想法。)
3、学生活动1：在一烧杯中盛入红水，将棉花捻成条状，将其一端放入烧杯中，另一端用手提着，观察现象。若将另一端悬挂在外面，并且低于水面，再观察现象。
演示实验2：用内径不同的毛细管演示毛细现象，同学们观察此实验中液体上升的高度有什么规律？
由于毛巾是由若干纤维组成，而纤维与纤维之间就象若干细管一样，液体会顺着这些细管向上运动。
问：实验1对你有什么启发？
师：这样的猜想正确吗？如果真能通过毛巾将水从低处抽向高处，我们就可以做成下左图所示的"永动机"。
事实上，它是不可能永动的，为了说明这一现象(演示实验3)，请注意上右图所示的实验，你观察到什么？要想使水从棉纱的另一端滴出来，必须满足什么条件？
通过以上实验可知：棉纱不可能自动地将水从低处抽到高处，相反，它会将上方容器里的水抽向低处。所以，上右图所示的永动机是不可能制成的。
板书2：
永动机是不可能制成的。(永动机是指那些不需要消耗能量，又能源源不断地向外做功的机器) 1、电灯不亮、晚上会一片漆黑等等。如果没有汽油或柴油，大部分交通工具都会瘫痪，给人们的出行带来不便。
2、学生思考生活中有没有这样的机器，有的学生可能举出一些例子，通过分析让学生知道，它们都是要消耗某一种形式的能量的，这些能量一旦停止供给，机械就会停止运转。
3、实验1：学生观察现象：红色墨水会顺着棉花向上运动。红色墨水会顺着棉花向上运动，并从另一端出来。
实验2：内径赿细，液体上升得赿高。
思考并猜想：可以将水从低处引向高处。
观察永动机的图片并思考：在媒体上好象听说过，永动机是不可能制成的，这样的永动机可能永动吗？问题会出在什么地方呢？
观察到：右边的棉纱有水滴出，而左边没有。当容器外的棉纱低于水面时，才会有水滴出。
1、通过学生回答与思考，让学生知道能源对于我们的生活与工作的重要性。
1、通过实验2来解释实验1，至于分子间的作用力，一带而过，不必在此停留。
2、关于内径赿细，液体上升得赿高，让学生知道这个现象，并向学生说明，目前的知识还不能够解释。
3、通过投影，展示永动机的图片。
4、培养学生的观察能力
三，能的转化与守恒定律(10分钟) 问：上述永动机为什么不能制成？因为它违反了自然界中一个重要的规律，这就是能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化成另一种形式，或者从一个物体转移到另一物体，而在转化或转移的过程中，其总能量保持不变。
板书3：能的转化与守恒定律的内容
问：水滴永动机是如何违反能量的转化与守恒定律的？(教师引导)
能量守恒定律的建立经历了100多年的漫长历史，永动机的不可能实现，是导致能量守恒定律确立的一个重要线索。历史上曾有很多的人从事永动机的制作(其中也有在科学史上名声显赫的人，如达·芬奇)，都以失败而告终，1755年，法国科学院宣布，不再审查有关永动机的任何设计。
分析几个能量转移或转化的例子
(1)，将一高温物体放入冷水中，在不计能量损耗的情况下，内能是如何守恒的？
（2）一个物体从高处自由落下，机械能是如何守恒的？
(3)一个小朋友从滑滑梯上匀速滑下，动能不变，势能在减小，所能量不守恒，你怎么看？
如有可能，可以再让学生分析几个永动机。如下图：
学生齐声朗读后再背颂。
学生思考：水滴的重力势能不断增加，不停地对水轮机做功，而没有消耗其它的能量。
(1)Q吸=Q放
(2)动能加势能保持不变，动能增加，势能一定减小。
(3)机械能不守恒，在减小，部分机械能转化成了内能，摩擦生热，但总能量仍守恒。
这两个永动机主要从两边的力矩平衡去考虑。
能量的转化和守恒定律、细胞学说、生物进化论被马克思称为19世纪的三大发现。
每一条科学规律的诞生，都要经历艰难的历程，向学生说明科学探究是没有捷径可走的，学习也是这样。
四、能量转移和转化的方向性(10分钟) 自然界中许多自发的过程都是有方向性的。请学生们思考以下几个问题
1、热传递过程中，内能的转移有什么规律？内能能否自发地由低温物体转移到高温物体？假如能，它违反能量守恒定律吗？这个世界会变成什么样，列举一两个例子。内能的这种转移说明了什么？(请注意"自发")
2、在气体膨胀做功的实验中，内能转化成了机械能，膨胀出去的气体能否再自动地回到容器中，将机械能转化成内能？假设若成立，是否违反能量守恒定律？在这个实验中，能量的这种转化，说明了什么问题？
3、黄果树瀑布中的水，它下落的过程，是自发的过程，水能否自发地从低处流往高处？
板书4：自然界中许多自发的过程都是有方向性的，或者说能量的转化和转移也是有方向性的。
请同学们再列举一些实例，说明能量的转化与转移是有方向性的？
板书5：一切与热现象有关的过程都是有方向性的(不可逆的)。
由高温物体转移到低温物体。不能。不违反能量守恒定律。地球上有的地方将十分寒冷，有的地方将十分炎热，空调也不需要了，一杯水，下面的水将热传给上面的水，导致上面的水沸腾，下面的水结冰。内能的这种转移特点说明了内能的转移是有方向性的。
不能。不违反能量守恒定律。能量的转化也是有方向性的。
不能，若用抽水机将其抽到高处，这不能叫自发的。水在下落的过程中，有部分机械能转化成内能，这也是自发的，不可逆转的。
燃料的燃烧，电池的放电，摩擦生热等等。
看书并举例：人的生老病死(不可能返老还童)、扩散现象，生米煮成熟饭等等。直接进入主题。
设置一系列同学们熟知的问题，让学生逐步理解能量转化或转移的方向性。
充分发挥学生的想象力。
人造卫星在运动的过程中，动能与势能的转化都是自发的，不具有方向性。五、思考(3分钟) 学习能量守恒定律的时候，同学们可能有过这样的疑问：既然自然界的能量是守恒的，那么，为什么还会产生能源危机？为什么还经常说要节约能源呢？同学看书思考：原来，有的能量便于利用，有的能量不便于利用．例如，流动的水带动水磨做功，由于磨盘之间的摩擦、磨盘和粮食之间的摩擦和挤压，使磨盘、粮食的温度升高，水流的一部分机械能转变成了内能．这些内能最终流散到周围的环境中，我们没有办法把这些流散的内能重新收集起来加以利用，这种现象叫做能量的耗散．电池中的化学能转变成电能，电能又在电灯中转变成光能．光能变成周围环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用．火炉把屋子烤暖，这时高温物体的内能变成低温物体的内能，谁也不能把这些散失的能量重新收集到火炉中再次用来取暖．
如海水和空气中的内能就很难或无法再被利用。目前从中央到地方都在大力强调节能，我们应该从我做起，从现在做起，从小事做起。
六、布置作业(7分钟) 1、课堂作业：课本"WWW"
2、完成评价手册有关内容【小结】略
【板书设计】
能量转化的基本规律
1、能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化．
2、永动机是不可能制成的。(永动机是指那些不需要消耗能量，又能源源不断地向外做功的机器)
3、能量守恒定律：
能量既不会消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化成另一种形式，或者从一个物体转移到另一物体，而在转化或转移的过程中，其总能量保持不变。
4、自然界中许多自发的过程都是有方向性的，或者说能量的转化和转移也是有方向性的。
5、一切与热现象有关的过程都是有方向性的。
【教学资源】《9年级物理教学参考资料》(江苏科学技术出版社)
《物理课程标准》北京师范大学出版社
【教学评价】
1、新课标非常重视学生活动，本节课通过学生活动和教师演示实验，会激发起学生的浓厚兴趣，特别是对历史上的几个永动机的分析，使得学生充分认识到历史上一些人花了很大精力在永动机上是徒劳的。
2、能源对于当今世界是非常重要的，教学中通过分析"既然自然界的能量是守恒的，那么，为什么还会产生能源危机？为什么还经常说要节约能源呢？"这段话，使得学生认识到每一次能量转化都存在能量耗散，在日常生活中使得学生养成节约能源与合理利用能源的好习惯。
第三章能量的转化与守恒 第1节能量的相互转化 【教材分析】 在前面的学习中，学生对能的概念已有了一些初步的认识。本节课在前面学习的基础上，通过对一些自然现象及生产、生活中的实例介绍，使学生进一步了解自然界能的多样性及能量的相互转化的普遍意义，初步学会分析和判断物质运动及变化过程中不同形式的能量的转化。 【教学目标】 1．理解能量的相互转化具有普遍意义。知道消耗能量、利用能量或获得能量的过程就是能量的相互转化和转移的过程。 2．能在具体情景中分析能量形式的转化。 【教学重点和难点】 自然界能量转化的普遍意义 【教学准备】 图片、投影、制作小风车实验装置一套 【课时安排】1课时 【教学过程设计】： （一）引入 教师演示：手持粉笔头举高，放手下落实验 提问：举高粉笔头具有什么能？为什么？ 生：重力势能，因为粉笔头被举高了。 进一步提问：放手下落过程中，粉笔头又具有什么能？ 生：此时既有重力势能又有动能。 问：下落过程中粉笔头的重力势能和动能各有什么变化？ 生：由于粉笔的高度越来越小，速度越来越大，高度减小说明重力势能在减小，速度增大说明动能在增加，下落过程中重力势能在向动能转化（重力势能减少，动能增大）， 教师指出：自然界中能量变化的事例很多，这就是本节所要研究的内容。 （二）新课学习 讲述：我们学习过机械运动有机械能，热运动有内能，实际上自然界存在着许多不同形式的运动，每种运动都有一种对应的能量，如电能、磁能、光能、化学能、原子能等。 复习： 动能：我们把运动着的物体具有的能叫做动能。 实例：运动的锤子，流动的河水，流动的空气，行驶的汽车、跑动着的运动员，飞行中的子弹头，滚动着的钢球，运行中的人造地球卫星等。简单的知 识结构： 势能：物体被举高或发生“弹性形变”时所具有的能。 实例：被举高的夯，被举高的打桩机的重锤，高坝中的水，放 在高楼阳台边沿的花盆，搁货架的金属球、山顶上的石头，举 高的铅球，悬吊在高空中的钢梁，悬空的起重臂，置于斜面上 的钢球等。 创设情景：（展示图片或录象）图3－1 雪崩 （情景描述）一辆汽车在雪山脚下急驶，一场灾难不幸发生。 只见高耸陡峭的雪坡霎时间犹如天崩地裂，数以千吨的积雪快
四、能量转化的基本规律 学习要求 1．知道能量守恒定律。能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的分析物理现象的意识。 2.初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。 3.讨论和分析两个具体的永动机设计方案，说明永动机是不可能的。 学习指导 1．能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变。能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。一切有能量转化或转移的场合，大到宇宙、小到原子核内部，也不论是生物、化学还是物理、地质现象，都遵守能量守恒定律。自然界中能的总量保持不变，但是对于某一物体可能改变。 2．能量转化和转移的方向性：热量只能从高温物体转移到低温物体，不能相反，具有方向性，否则就要消耗其他的能。不是什么能源都可以利用，能源的利用是有条件的，也是有代价的，有的东西能成为能源，有的则不能。虽然能量在转化和转移的过程中是守恒的，但具有方向性，因此我们一定要节约能源。 典型范例 例题市场经济的今天，一些厂商一改过去“酒香不怕巷子深”的做法，纷纷对产品进行广告宣传。可是有些厂商在广告上弄虚作假，夸大其词，欺骗消费者。如某品牌电热水器这样写道：“我厂电热水器功率只有55W，烧开一瓶水只需5min，节钱省电，最适合普通家庭使用。”这则广告可信吗？ 精析：电热水器烧开水，是电能转化为热能被水吸收的过程。方法一：根据题意求出电热水器所产生的热能，再利用热量公式，算出这些热量能够烧开多少质量的水，与事实进行比较，判断信息是否可信；方法二：先求出电热电热水器所产生的热能，再估算出烧开一瓶水所需要的热量，两者进行比较，判断信息是否可信，判断的依据是能量守恒定律。 全解：方法一：电热水器产生的热能为W=Pt=55W×5×60s=1.65×104J。 假设一般情况下烧开水是把水从20℃加热到100℃，则这些热量可以烧开的水的质量m＝ Q c△t ＝ W c△t ＝ 1.65×104J 4.2×103J/（kg·℃×（100℃-20℃）） ＝0.049kg。
【本讲教育信息】 一、教学内容： 能量守恒定律及应用 二、考点点拨 能的转化和守恒定律是自然界最普遍遵守的守恒定律，它在物理学中的重要地位是无可替代的，而用能的转化和守恒定律的观点解决相关问题是高中阶段最重要的内容之一，是历年高考必考和重点考查的内容。 三、跨越障碍 （一）功与能 功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量转化，而且能的转化必通过做功来实现。 功能关系有： 1. 重力做的功等于重力势能的减少量，即P G E W ?-= 2. 合外力做的功等于物体动能的增加量，即K E W ?=∑ 3. 重力、弹簧弹力之外的力对物体所做的功等于物体机械能的增加量，即E W ?=其它 4. 系统内一对动摩擦力做的功等于系统损失的机械能，等于系统所增加的内能，即相对动内s f Q E E ?==?=? （二）能的转化和守恒定律 1. 内容：能量既不能凭空产生，也不会凭空消失。它只能从一个物体转移到另一个物体或从一种形式转化为另一种形式，而能的总量不变。 2. 定律可以从以下两方面来理解： （1）某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量相等。 （2）某个物体的能量减少，一定存在另一物体的能量增加，且减少量和增加量相等。 这也是我们应用能量守恒定律列方程式的两条基本思路。 （三）用能量守恒定律解题的步骤 1. 分清有多少种形式的能（如动能、势能、内能、电能等）在变化。 2. 分别列出减少的能量减E ?和增加的能量增E ?的表达式。 3. 列恒等式减E ?=增E ? 例1：如图所示，质量为m 的小铁块A 以水平速度0v 冲上质量为M 、长为l 、置于光滑水平面C 上的木板B 。正好不从木板上掉下。已知A 、B 间的动摩擦因数为μ，此时长木板对地位移为s 。求这一过程中：
重难点二常见的能量转化形式 1．化学反应中的能力变化表现为热量的变化．常见能量转化有： （1）化学能和电能的相互转化．如铜、锌形成原电池，将化学能转化为电能； （2）化学能和热能的相互转化．燃料燃烧产生能量最终带动发电机发电，将化学能转化为电能； （3）化学能和光能、风能的相互转化等。 【解题思路点拨】判断化学能转化为其它形式能的方法： 一看，是否发生化学反应； 二看，产生了什么，如果是热量，则转化为热能；如果产生了电，则是转化为电能，如果产生了光，则是转化为光能。 【重难点指数】★★★ 【重难点考向一】化学能转化为热能 【例1】下列设备工作时，将化学能转化为热能的是( ) 【答案】D 【解析】A．硅太阳能电池是太阳能转化为电能，故A错误；B．锂离子电池是把化学能转化为电能，故B错误；C．太阳能集热器是把太阳能转化为热能，故C错误；D．燃烧是放热反应，是化学能转化为热能，故D正确；故选D。 【重难点点睛】考查能量的转化形式，难度不大，该题涉及了两方面的知识：一方面对物质变化的判断， 另一方面是一定注意符合化学能向热能的转化条件；化学变化中不但生成新物质而且还会伴随着能量的变
化，解题时要注意看过程中否发生化学变化，是否产生了热量。 【重难点考向二】太阳能的利用 【例2】未来清洁能源--纳米金属．如纳米铁可作为发动机的燃料，那时我们将迎来一个新的“铁器时代”．有一些专家也曾经指出，如果利用太阳能使燃烧产物如CO2、H2O、N2等重新组合的构想能够实现(如图)，那么，不仅可以消除大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机，在此构想的物质循环中太阳能最终转化为( ) A．化学能 B．热能 C．生物能 D．电能 【答案】B 【名师点睛】考查常见的能量转化形式，掌握基础是关键，①太阳能将CO2、H2O、N2等气体重新组合成燃料，太阳能→化学能；②燃料燃烧，化学能→热能，据此解题。 【重难点考向三】能量转化形式判断 【例3】下列对能量转化的认识中，不正确的是( ) A．电解水生成氢气和氧气时，电能主要转化为化学能 B．风力发电时，风能主要转化为电能 C．白炽灯工作时，电能全部转化为光能 D．煤燃烧时，化学能主要转化为热能 【答案】C 【解析】A．电解水生成氢气和氧气的电解装置是将电能转化为化学能的装置，故A正确；B．风力发电时， 风能主要转化为电能，故B正确；C．白炽灯工作时电能转化为光能和热能，故C错误；D．物质的燃烧将 化学能转化为热能和光能，主要是热能，故D正确；故选C。 1．下列有关能量转换的说法不正确的是( )
能量守恒定律发现者光环的背后 天才业余科学家迈尔的坎坷人生 西北师范大学教育学院黄鹏郎和邓天华选自《物理教师》2009年第10期 能量守恒定律与细胞学说、进化论被合称为 19世纪自然科学的三大发现。而能量守恒定律的 首次公开提出，却出自于一个“疯子”医生—— J·R·迈尔（Julius Robert Mayer，1814～1878）。 迈尔，1814年11月25日生于德国符腾堡（今巴 登一符腾堡）的海尔布隆，1838年获蒂宾根大学 医学系博士学位，一生行医。作为一个医者，是 如何与能量守恒定律联系起来的？这得从一次 旅行说起。 1．爪哇的发现——激发迈尔发 现能量守恒定律的第一朵火花 1840年2月，迈尔充当船医，从荷兰驶往东 印度。当航行到热带地区东爪哇时，他发现海员患者的静脉血比在欧洲时更红。在拉瓦锡燃烧理论的启发下，他认为这是由于血液含氧较多的缘故。因为在热带高温的情况下，人的机体只需要吸收食物中较少的热量，所以机体中食物的燃烧过程减弱了，因此在静脉血里留下了较多的氧。迈尔在1840年7月中旬的这一发现，是激发他发现能量守恒定律的第一朵火花。这一发现激发了迈尔的一连串思考，使他联想到人的体力所作的功。迈尔认为，食物所含的化学能像机械能一样，可以转化为热。他还听到海员们说暴风雨时海水比较热，这也启发他联想到热与机械运动的相当性。 2．坎坷的论文发表历程 2．1 1841年未予发表的处女作 1841年2月回到海尔布隆以后，迈尔立即开业行医，并颇有声誉。与此同时，他也不断的进行科学思考。他深信在热与功之间，必有一个恒定的关系。然而他对相关物理学的思想了解甚少，只是通过哲学的思辨认为他的想法可信，难以作出具体的物理学表述。 1841年夏，迈尔把想法整理成一篇论文“关于力的量和质的测定”（Uber die quantitative und qualitative Bestimmung der Krafte）。（当时德文中的“力”（Kraft）相当于以后的“能”（Energie））论文首先指出：自然科学的任务是用因果关系来解释无机世界和有机世界的各种现象，一切现象都在变化，变化不可能没有原因，这种原因就是力。他认为：“力是不灭的”，“力在量上是不变的”。在论文中，迈尔用质量和速度的乘积（mc）来表示运动的量（即动能），并由此讨论了两个粒子的碰撞问题。这篇论文于1841年6月投给J.C.波根多夫
[第十八章四、能量转化的基本规律] 一、选择题 1．下列关于能量的转化和守恒的说法中，错误的是() A．高山上滚下的石块越来越快，说明重力势能转化为动能 B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能 C．发电机发电时，将机械能转化为电能 D．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生 2．近年来，我国沿海地区利用潮汐现象建成了潮汐能发电站，其原理就是利用海水的流动来推动发电机工作．从能量转化的角度来讲，潮汐能发电是将() A．海水的机械能转化成电能 B．海水的化学能转化成电能 C．电能转化成海水的势能 D．电能转化成海水的机械能 3．单摆在振动过程中，摆动幅度越来越小．在这个过程中() A．能量逐渐消失 B．动能转化为势能 C．机械能守恒 D．总能量守恒，机械能转化为其他形式的能 4．下列关于能量转化或转移过程的说法中正确的是() A．摩擦生热的过程是不可逆过程 B．所有能量守恒的过程都能自发地发生 C．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性 D．任何能量间的转化和转移都必须遵守守恒定律，任何两种能量间都可以自发地相互转化 5．下列有关能或能源的讨论中，你认为错误的是链接例2易错警示() A．人类社会面临能源危机，总有一天能量会被消耗殆尽 B．煤、石油、天然气的储量有限，人类将面临能源危机 C．很多传统能源已走向枯竭，但我们可以开发新的能源 D．太阳能、风能、水能、潮汐能是取之不尽的
二、填空题 6．指出下列现象中能量的转化或转移情况： (1)气体膨胀做功：___________________________________________________________； (2)植物进行光合作用：________________________________________________________； (3)燃料燃烧：_____________________________________________________； (4)风吹动帆船前行：______________________________________________________. 7．在公路上疾驶的汽车急刹车时，车轮停止转动，此时轮胎表面温度会急剧升高产生冒烟现象，并在地面上留下黑色痕迹，在此过程中是__________能向________能转化．8．原子核是由质子和________构成的．电动机将______能转化为其他形式的能．电能可以使电灯发光，同时产生内能散失到空气中，但这些内能却无法自动地转化为电能，这说明能量的转化或转移是有________的． 9．一种冷暖两用型空调，铭牌标注：输入功率1 kW，制冷能力为1.2×104 kJ/h，制热能力为1.3×104 kJ/h.这样，该空调在制热时，每消耗1 J电能，将放出3 J的热量，是指标错误吗？答：________；能量守恒吗？答：________． 10．如图17－K－1所示是某科技馆的一台“永动机”，由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，进入热水后因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后形状记忆合金迅速复原．关于该“永动机”，下列说法正确的是() 图17－K－1 A．科技发展制造出了永动机 B．转动会使水温升得更高 C．记忆合金是一种新型化合物 D．水的内能转化为转轮的机械能
能量转化 1、莫斯科时间2010年12月1日10时15分俄“联盟”号飞船返回舱着陆时曾经出现严重错误，返回舱进入地球大气层后，朝地面飞行的前端不是隔热罩，而是舱门和天线，导致舱门被烧焦，天线遭焚毁，宇航员的生命受到严重威胁。在这一过程中，返回舱能量转化的方式是（） A．重力势能→动能→内能 B.动能→重力势能→内能 C．内能→重力势能→动能 D.内能→动能→重力势能 2、中国最大的水电站是三峡水电站,其简化的工作原理就是用拦河坝提高上游水位,被提高了水位的水流下来时,冲击水轮机的叶轮,带动发电机发电.在这个过程中,能量的转化顺序正确的是（） A．动能、势能、电能B．势能、动能、电能 C．内能、电能、动能D．动能、电能、势能 3、下列事例中，属于利用化学能来做功的是: A．打气时打气筒壁发热; C．炼钢炉里熔化生铁; B．暖气片散热; D．运载火箭点火升空. 4、风能是一种清洁无污染的可再生能源，风力发电中的能量转化是: A．内能转化为机械能; B. 电能转化为机械能; C．机械能转化为电能; D. 电能转化为内能. 5、下列过程中内能转化为机械能的是: A．内燃机压缩冲程过程中; B．陨石坠落大气中; C．火箭发射升空的过程中; D．放在冰箱里的食物温度降低. 6、我国的“神舟四号”飞船在历时6天18小时，环绕地球飞行了108圈后，胜利返航，准确降落在内蒙古中部预定区域。飞船返回舱在下落到地面附近的一段时间内，由于受空气阻力作用做匀速直线运动，在此匀速下降过程中，它的: A、重力势能减少，动能增加，内能增加； B、机械能减少，动能不变，内能增加； C、重力势能减少，动能增加，内能不变； D、机械能不变，动能减少，内能增加。 7、下列事例中，属于内能转化为机械能的是: A.水壶中的水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起; B.两手相互摩擦，手心变热; C.用气筒给自行车胎打气时，气筒会发热; D.流星与空气摩擦生热、发光. 8、小王同学分析了四个常见事例中的能量转化，其中正确的是: A．在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能;B．电风扇正常工作过程中，电能主要转化为内能; C．电热水器工作过程中，内能转化为电能;D．跳水运动员在空中下落的过程中，动能转化为重力势能. 9、下列有关能量转化的叙述中正确的是: A.内燃机在做功过程中机械能转化为内能; B.发电机发电时，将机械能转化为电能; C.干电池、蓄电池对外供电时，将电能转化为化学能; D.不计空气阻力和摩擦，滚摆在上升过程中，重力势能转化为动能. 10、2003年10月15日，我国成功发射“神舟”五号载人飞船，飞船随火箭一起离开发射塔飞向太空，下列表述中错误的是： A．飞船受到平衡力的作用；B．火箭推力对飞船做了功； C．飞船的动能和势能不断增加；D．燃料的化学能最终会转化成为火箭的机械能。 11、2003年10月16日6时54分，航天英雄杨利伟乘座“神舟”五号飞船成功完成了我国第一次载人航天飞行，返回舱在内蒙古主着陆场安全着陆。返回舱下落在地面附近时，由于受空气阻力做匀速运动，则返回舱在匀速下落过程中，它的： A. 动能不变，势能减小，内能增大; B. 动能不变，势能增大，内能减小; C. 动能减小，势能不变，内能增大; D. 动能增大，势能减小，内能不变. 12、如下列四图所示，描述其能量转化情况错误的是: A、甲图所示风力发电是将机械能转化为电能;
物理总复习：热力学定律及能量守恒 【考纲要求】 1、理解热力学第一定律、第二定律； 2、运用能量守恒定律解决问题。 【考点梳理】 考点一、改变内能的两种方式 1、热传递 ①条件：存在温度差，最终结果是使两物体温度一样。 ②方式：热传导、热对流、热辐射。 ③规律：热量从高温物体传向低温物体。 ④和内能变化的关系：系统在单纯的传热过程中，内能的增量U ?等于外界向系统传递的热量Q ，即U Q ?=。 2、做功 做功改变物体内能的过程是将其他形式的能（如机械能）与内能相互转化的过程，做功使物体内能发生变化时，内能改变了多少用做功的数值来度量。 要点诠释：（1）要使物体改变同样的内能，通过做功或者热传递都可以实现，若不知道过程，我们无法分辨出是做功还是热传递实现的这种改变。 （2）做功是宏观的机械运动向物体的微观分子热运动的转化。热传递则是通过分子之间的相互作用，使不同物体间分子热运动变化，是内能的转移。前者能的性质发生了变化，后者能的性质不变。 （3）物体的内能增加与否，不能单纯地只看做功或热传递，两个过程需要全面考虑。 考点二、热力学第一定律 1、内容 物体内能的增量U ?等于外界对物体做的功W 和物体吸收的热量Q 的总和。 2、公式 W Q U +=? 要点诠释： （1）在应用热力学第一定律时，应特别分清W 、Q 的正负号，以便准确地判断U ?的正、负。热力学第一定律的符号法则： ① 功W ＞0，表示外界对系统做功；W ＜0，表示系统对外界做功。 ② 热量Q ＞0，表示物体吸热；Q ＜0，表示物体放热。 ③ 内能U ?＞0，表示内能增加；U ?＜0，表示内能减少。 （2）容易出错的几种特殊情况 ① 若是绝热过程，则Q=0、W=U ?，即外界对物体做的功等于物体内能的增加； ② 若过程中不做功，即W=0，则Q=U ?，物体吸收的热量等于物体内能的增加； ③ 若过程的始末状态物体的内能不变，即U ?=0，则0W Q +=或W Q =-，外界对物体做的功等于物体放出的热量。 考点三、热力学第二定律 1、两种表述 （1）按热传递的方向性来表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。 （2）按机械能与内能转化过程的方向性来表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。 要点诠释： 这里所说“自发地”是指没有任何外界的影响或帮助，电冰箱工作时能将冰箱内（温度较低）的热量，传给外界空气（温度较高），是因为电冰箱消耗了电能，对制冷系统做了功。 上述两种表述是等价的，即一个说法是正确的，另一个说法也必然是正确的；如果一个说法是错误的，另一个说法必然也是不成立的。 2、热力学第二定律的意义 提示了有大量分子参与的宏观过程的方向性，是独立于热力学第一定律的一个重要自然
四能量转化的基本规律 【设计意图】 本节内容是对本章及以前所学物理知识从能量的观点进行了一次综合、深化和再认 识?教材首先分析自然界中各种能量之间的转化，揭示它们之间的本质联系：能量，并分析 一系列熟知的能量转化的事例，指出能量的转化与守恒. 最后阐述了能的转化与守恒定律的普遍性和重要性. 能量守恒定律是一个实验规律，列举能量转化的实例，是学生理解和掌握能量守恒的基 础，因此在教学过程中要充分利用学生已知知识，对这些实例中的能的转化进行具体分析. 在教学过程中，强调定律的两个方面：转化与守恒.另外还要强调该定律的普遍性和重要性，可列举19世纪的自然科学史对学生进行教育. “能量转移和转化的方向性”是本节教学的一个难点. 教学时借助学生熟悉的生活实例介绍，并帮助他们初步了解有关知识?教材中是以“水往低处流（黄果树瀑布）”“热水中的冰块”等引入“自发过程”及其方向性问题的，其中功热转换过程、热传导过程以及气体自由膨胀过程的方向性问题，在教学中应通俗且不违背科学地解释有关问题。 【教学目标】 一、知识与技能 1?通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化. 2?知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例. 3初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性. 4、认识到日常生活中合理利用能源与节约能源的重要性。 二、过程与方法 1?能在观察物理现象或物理学习过程中发现一些问题。有初步的提出问题的能力。 2?通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性。有对信息的有效性作出判断的意识。3?学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。有初步的分析概括能力。 三、情感态度与价值观 1.能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。 2.具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。 3.养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，不迷信权威，具有判断大众传媒是否符合科学规律的初步意识。 【重点难点】 1、能量转化与守恒 2、能量的转移与转化有一定的方向性 【教学器材】 演示用玻璃毛细管一套、适量红墨水、烧杯两只、水、少量棉花。 【课前准备】上网查询有关历史上的永动机方案，能大概说明它不能永动的原因。 【教学过程】
四、能量转化的基本规律 教学目标 知识与技能 (1)知道能量是可以转移和转化的． (2)知道能量守恒定律，并能用它来解释有关简单的实际问题． (3)初步了解能量转移和能量转化的方向性． 过程与方法 (1)通过实验能运用能量守恒定律分析“永动机”失败的原因． (2)以思考、讨论为主体会能的转化有方向性． 情感态度与价值观 (1)学会用辩证唯物主义的观点看问题． (2)培养学生将所学知识服务于社会的意识和能力． 教学重点难点 重点：能量转化和守恒定律． 难点：对能量转移和转化的方向性的认识． 教学过程： 导入新课 回顾“机械能和内能”一章中机械能的转化问题．并请同学谈谈自己的认识．既然动能和势能可以互相转化，那么，自然界中不同形式的能量之间是否也可以互相转化呢?在转化过程中能量又遵循何种规律呢?这就是我们今天要研究的问题． 历史上曾经有不少人企图发明一种可以不消耗能量，又能不断对外做功的机器，号称永动机。同学们你们认为这种设计叮行吗? 学生争议． 这种机器最终以失败而告终，为什么?今天我们将研究这个问题．(设疑引入) 乒乓球下落过程中，弹起高度越来越小；将单摆拉到适当高度放手后自由摆动过程中摆起的高度越来越小．乒乓球和单摆在运动过程中能量是如何转化的? 学生回答． 在转化的过程中，弹起高度越来越小，单摆摆起的高度越来越小，是不是因为能量在转
化过程中逐渐减少呢?(错误经验引入) 解读探究 1．能量的转化和转移 想一想：自然界中各种形式的能之间是可以相互转化的．同学们能举出一些实例证明这个观点吗? 说一说：汽轮机带动发电机发电(机械能一电能)电动机带动风扇转动(电能一机械能) 光电池提供电压(光能一电能) 白炽电灯发光(电能一内能一光能) 燃料燃烧(化学能一内能) 讨论交流：同一种形式的能量在物体中可以转移吗?(学生展开讨论交流) 议一议：小孩在水平地面上弹玻璃小球，当甲球从手中弹出而撞击静止的乙球后，乙球即沿地面向前滚动．在此过程中，乙球获得的机械能从何而来?这个现象说明了什么?(学生各抒己见，充分发表自己的观点) 点拨：乙球获得的机械能从甲球传递而来．说明同一种形式的能量可以在物体之间转移． 讨论交流：请同学说出各例中是什么能量发生转移?转移是怎样进行的? 总结：草通过光合作用吸收太阳能，兔子吃草吸收草的能量，人或其他动物吃兔子吸收兔子的能量，人通过吸收食物的能量才能进行各种运动．自然界中的能量在不停地转移和转化，我们是在能的转移和转化过程中利用能量的． 2．能量守恒定律 看一看：引导学生看课本活动“水滴实验”． 做一做：仿照课本图18一14(a)、(b)利用棉纱吸水提高水位．看一看什么情况下棉纱带能使杯中的水滴下?(a图中的水能滴下，b图不能) 总结：“永动机”失败的原因说明自然界存在一条法则：我们不可能无中生有地获得能量科学家经过长期探索终于发现各种形式的能量在相互转化时遵循一种规律，即能量的转化和守恒定律。 能量守恒定律是19世纪自然科学的三大发现之一，也是自然界最普遍、最重要的基本规律之一，恩格斯把它称作“伟大的运动基本定律”。自然界的一切变化过程，小到原子世界，
第3讲热力学定律与能量守恒定律 一、热力学第一定律 1.改变物体内能的两种方式 (1)做功；(2)热传递. 2.热力学第一定律 (1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做功的和. (2)表达式：ΔU＝Q＋W. (3)ΔU＝Q＋W中正、负号法则： 自测1一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0×104J，气体内能减少 1.3×105 J，则此过程() A.气体从外界吸收热量2.0×105 J B.气体向外界放出热量2.0×105 J C.气体从外界吸收热量6.0×104 J D.气体向外界放出热量6.0×104 J 答案 B 二、热力学第二定律 1.热力学第二定律的两种表述 (1)克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体. (2)开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响.或表述为“第二类永动机是不可能制成的.” 2.用熵的概念表示热力学第二定律 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小. 3.热力学第二定律的微观意义 一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行.
4.第二类永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定律. 自测2教材P61第2题改编(多选)下列现象中能够发生的是() A.一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热 B.蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能 C.桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离 D.电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体 答案CD 三、能量守恒定律 1.内容 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者是从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变. 2.条件性 能量守恒定律是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条件的. 3.第一类永动机是不可能制成的，它违背了能量守恒定律. 自测3木箱静止于水平地面上，现在用一个80 N的水平推力推动木箱前进10 m，木箱受到地面的摩擦力为60 N，则转化为木箱与地面系统的内能U和转化为木箱的动能E k分别是(空气阻力不计)() A.U＝200 J，E k＝600 J B.U＝600 J，E k＝200 J C.U＝600 J，E k＝800 J D.U＝800 J，E k＝200 J 答案 B 解析U＝F f x＝60×10 J＝600 J E k＝F·x－U＝80×10 J－600 J＝200 J 命题点一热力学第一定律的理解和应用 1.热力学第一定律的理解 (1)内能的变化都要用热力学第一定律进行综合分析. (2)做功情况看气体的体积：体积增大，气体对外做功，W为负；体积缩小，外界对气体做功，W为正. (3)与外界绝热，则不发生热传递，此时Q＝0. (4)如果研究对象是理想气体，则由于理想气体没有分子势能，所以当它的内能变化时，主要
各种形式的能量之间相互转化的实例 1．光能→内能：晒东西会晒烫 2．光能→机械能：太阳帆、用强光照射物体使之膨胀做功 3．光能→电能：太阳能电池 4．光能→化学能：光合作用 5．机械能→内能：摩擦生热、钻木取火、内燃机的汽缸的压缩冲程、自行车骑久拉车胎发热、跑步可以使身体变暖、打气筒打气气筒变热 6．机械能→光能：（暂时想不起来直接转换的）一个手摇发电机接导线连上小灯泡，就是机械能转化成光能、打火石、一种自行车，前轮上有个灯，当骑起来后靠灯和车圈的摩擦灯会亮。这就是机械能转化为了光能 7．机械能→电能：水坝发电、风车发电 8．机械能→化学能：（暂时想不起来直接转换的）在一个存在二氧化硫、三氧化硫和氧气的密闭容器中，用外力压缩容器，化学平衡向生成二氧化硫和氧气的方向移动。机械能转化为二氧化硫和氧气的化学能 这个反应由机械能转化为化学能但是中间有环节-就是压缩气体时气体的内能增加从而为反应提供能量从而促使反映行，还要注意了，发生这个反映的正常情况是400-500度的高温而且还要有无氧化二钒作为催化剂。 9．电能→内能：电热炉 10．电能→光能：电灯 11．电能→机械能：启动机、电动机工作 12．电能→化学能：给蓄电池蓄电 13．化学能→内能：浓硫酸稀释放热 14．化学能→光能：镁燃烧发出强光、萤火虫发光 15．化学能→机械能：炸药爆炸 16．化学能→电能：电池放电 17．内能→光能：电灯泡钨丝发热后会发光 18．内能→机械能:火力发电、蒸汽机 19．内能→电能：（暂时想不起来直接转换的）火力发电 20．内能→化学能：（暂时想不起来直接转换的）Ba(OH)2+NH4Cl的反应（吸热）
四、能量转化的基本规律 知识点1能量的转化与转移 1．下列有关能量转化或转移的说法中正确的是() A．在一定条件下，各种形式的能量都可以相互转化 B．摩擦起电是将电能转化为机械能的过程 C．内燃机是通过做功的方式最终将机械能转化为内能的 D．冷天搓手感到手掌发热，这是通过热传递的方式将机械能转移为内能的 2．下列对能量转化的分析中，错误的是() A．水电站主要将机械能转化为电能 B．核电站主要将核能转化为电能 C．太阳能热水器主要将太阳能转化为内能 D．热机主要将机械能转化为电能 3．火力发电过程是先将煤炭燃烧，将________能转化为______能；产生高温蒸汽推动发电机发电的过程中，是将______能转化为________能，再转化为______能．4．电流通过电动机，电能转化为________能；电流通过白炽灯或荧光灯，电能转化为________能，电流通过电解槽，电能转化为________能． 知识点2能量守恒定律 5．如图18－4－1所示的“永动机”________(选填“能”或“不能”)永动，原因是它违反了自然界中的一个重要的规律，它就是________________． 图18－4－1 6．下列各种现象中，只有能的转移而不发生能的转化的是() A．冬天用手摸户外的东西时感到冷 B．植物吸收太阳光进行光合作用 C．水蒸气会把壶盖顶起来 D．电灯发光 7．根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是() A．出膛的子弹射穿过木板，以更快的速度继续前进 B．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止 C．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面 D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年
能量的相互转化及转化的量度2 1.小明用100 N的力将重80 N的铅球掷出7 m远，则铅球抛出后的运动过程中，人对铅球所做的功是 A.0 B.700 J C.560 J D.1 260 J 2.用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与这两个力的方向上移动的距 离s的关系图像如图，由图可知，甲乙两个力的大小关系是 A.F甲>F乙 B. .F甲＜F乙 C. F甲=F乙 D.条件不足，无法比较 3.司机师傅很轻松地转动方向盘就能改变汽车的行驶方向，为什么会有这样的效果呢？同学们利 用如图所示装置进行了研究，用弹簧测力计拉着绕在大轮上的细绳向上运动时，小轮绕着共同的 轴心转动可以提升物体。要使挂在小轮上重力为2N的物体匀速上升10cm，则测力计的示数为 0.8N，上升距离为30cm。由此可知，利用此装置可以（选填省力或省功）,其机械 效率是。 4.学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中，重心 下降的最大距离为0.3m，用时0.5s，轨迹如图。则此过程重力做的功为 J，重力做功的 功率为 W。 5.为了参加义乌市中学生承重塔制作比赛，某校进行了选拔。丁丁同学用横截面积为0.06cm2的均匀竹签等材料制成了一个质量为60g、高为50cm的三棱柱形承重塔。，（总共只有3根竹签与地面接触，g取10N/kg） 求：（1）把放在地面上的3kg物体放到承重塔上时至少需要做多少功？ （2）放上该物体后承重塔对地面的压强是多少？ 6.某人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶，出租车的牵引力为3×103牛，右为他乘车到达目的地时的车费发票。求： （1）出租车行驶的时间。 （2）出租车行驶的速度。 （3）出租车在这段时间内所做的功。
选修3-3 第3讲 一、选择题 1．有关“温度”的概念，下列说法中正确的是( ) A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度 B．温度是分子平均动能的标志 C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高 D．温度较高的物体，每个分子的动能一定比温度较低的物体分子的动能大 [答案] B [解析] 温度是分子平均动能的标志，但不能反映每个分子的运动情况，所以A、D错误，由ΔU＝Q＋W可知C错，故选项B正确． 2．第二类永动机不可能制成，这是因为( ) A．违背了能量守恒定律 B．热量总是从高温物体传递到低温物体 C．机械能不能全部转变为内能 D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化 [答案] D [解析] 第二类永动机的设想虽然符合能量守恒定律，但是违背了能量转化中有些过程是不可逆的规律，所以不可能制成，选项D正确． 3．(2010·重庆)给旱区送水的消防车停于水平地面．在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体( ) A．从外界吸热B．对外界做负功 C．分子平均动能减小D．内能增加 [答案] A [解析] 该题考查了热力学定律，由于车胎内温度保持不变，故分子的平均动能不变，内能不变，放水过程中体积增大对外做功，由热力学第一定律可知，胎内气体吸热．A选项正确． 4．如图所示，两相同的容器装同体积的水和水银，A、B两球完全 相同，分别浸没在水和水银的同一深度，A、B两球用同一种特殊的材料 制成，当温度稍升高时，球的体积会明显变大．如果开始时水和水银的 温度相同，且两液体同时缓慢地升高同一值，两球膨胀后，体积相等， 则( ) A．A球吸收的热量较多 B．B球吸收的热量较多
高中化学复习知识点：常见能量转化形式 一、单选题 1．下列变化过程属于放热反应的是（） ①液态水变成水蒸气②酸碱中和反应③稀释浓硫酸④固体氢氧化钠溶于水⑤碳和水蒸气在高温条件下反应生成水煤气⑥Mg和盐酸反应 A．②③④B．①⑤⑥C．②⑥D．①③④ 2．下列叙述不正确的是（） A．我们日常使用的电能主要来自火力发电 B．火力发电过程中，化学能经过一系列能量转化过程，间接转化为电能 C．火力发电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程 D．在火力发电过程中，化学能转化为热能实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化 3．下列产品、设备在工作时由化学能转变成电能的是（） A．A B．B C．C D．D 4．下列叙述不正确的是( ) A．根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源 B．电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便的一种二次能源 C．火力发电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程 D．在火力发电过程中，化学能转化为热能实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化 5．下列我国科技创新的产品设备在工作时有化学能转变成电能的是( ) A．[Failed to download image :
http://192.168.0.10:8086/QBM/2019/6/24/2232583815659520/2233878409273344/STEM/47 0d05a5dd2448b794aa06c917ec6f19.png]长征5号火箭使用的液氧煤油发动机 B．北斗导航卫星的太阳能电池板 C．位于江苏的海上风力发电厂 D．世界首部可折叠柔屏手机 6．用Pt-g-C3N4光催化氧化法脱除NO的过程如图所示。该脱除过程中，下列说法不正确的是 A．该脱除过程中太阳能转化为化学能。 B．在Pt端发生的是氧化反应 C．过程①发生的反应为H2O2 - 2e-=O2↑+ 2H+ D．过程③的化学方程式2NO2 + H2O2= 2HNO3 7．为探究NaHCO3、Na2CO3与1mol/L盐酸反应过程中的热效应，实验测得如下数据:
能量守恒定律的发现 热力学第一定律是在人类积累的经验和大量的生产实践、科学实验基础上建立起来的。首先是德国医生迈尔（Robert Mayer，1814～1878）和英国物理学家焦耳（Janes Prescott Joule，1818～1889）各自通过独立地研究做出了相同的结论。迈尔于1845年出版的《论有机体的运动和新陈代谢》一书，描述了运动形式转化的众多情况。焦耳直接求得热功当量的数值，给能量守恒和转化定律奠定了坚实的实验基础。1847年亥姆霍兹（Hermann Helmholtz，1821～1894）在有心力的假设下，根据力学定律全面论述了机械运动、热运动以及电磁运动的“力”互相转换和守恒的规律。在这段历史时期内，由于蒸汽机的制造、改进和广泛采用，以及对热机效率、机器中摩擦生热问题的研究，对热力学第一定律的建立起到了推波助澜的作用。 1、能的概念的形成 法国物理学家笛卡尔（R．Descartes，1569～1650）最早提出“运动量”守恒（即动量守恒）的思想。他给人们留下最深刻的印象是：一个粒子体系在不受外力作用时，它们的总运动量保持不变；粒子相互碰撞产生的力通过它们的运动量的改变来量度。不久，德国物理学家莱布尼兹（G．W．F．Leibniz，1646～1716）对笛卡尔提出挑战，他引入“活力”（Vis Viva）的概念。他所指的“活力”，是物体的质量与它的速度的平方之积，是一个标量；而笛卡尔的“运动量”是矢量。莱布尼兹认为“活力”才是“力”的真正量度；物质受的力和它所通过的距离之积等于活力的增量。莱布尼兹的“活力”实质相当于物体的动能，其数值等于动能的两倍。后来J．伯努利（J．Bernoulli，1667～1748）将“活力守恒”当作莱布尼兹的“活力”原理的一个推论提出，他认为当活力消失后，它并没有丧失作功的本领，而是变成了另一种形式。显然，J．伯努利扩大了莱布尼兹的“活力”所指的范围，把势能也列入了活力的范畴。 笛卡尔和莱布尼兹的争论持续了半个世纪，最后调合双方的是数学家达朗贝尔（J．L．D’Alembert，1717～1783）。他指出这场争论只不过是术语的问题，实质问题是统一的，因为笛卡尔的“运动量”是力对时间的积分，而莱布尼兹的“活力”是力对空间线度的积分。这里面蕴藏有冲量积分的思想。 1787年，法国数学家拉格朗日（J．L．Lagranage，1736～1813）在《分析力学》一书中证明，在某些粒子系统中，每一个粒子相对于参照系的位置和速度的函数，不管发生什么运动总是保持不变。这个函数是两部分之和，一部分表示运动的动能，另一部分表示势能（当时还没有“动能”和“势能”这两个术语）。这个函数是拉格朗日函数，它对速度的偏微商等于笛卡尔的“运动量”，即现在所称的动量。由此可见，“活力”守恒或机械能守恒原理，就是由拉格朗日等一些数学家和力学家提出来的。 1807年，杨（T．Young，1773～1829）创造了“能”这个词。1826年，蓬瑟勒（J．V．Poncelet，1788—1867）又创造了“功”一词。从此以后，机械能守恒定律就不仅是数学家著作中那种抽象的、广义的函数形式，而是物体的具体运动形式和规律的直观写照了。 伏打电池的发明（1800年）给揭示能量转化与守恒现象开拓了更广阔的前景，热、光、电、磁和化学结合，生物的生命力在能量概念的基础上开始逐步统一起来。卡里斯尔（A．Carlisle）和尼柯尔逊（W．Nicholson）电解水的实验（1800年）表明电能和化学能可以相互转化；奥斯特（H．Oersted）发现的电流磁效应（1820年）表明电能与磁能存在某种可转化的关系；法拉第的电磁旋转现象（1821年）第一次揭示了电磁能转化为机械能的可能性；塞贝克发现的温差电（1822年）证明热能可以转化为电能、法拉第在1831年发
《能量的转换》 教学目标： 过程与方法 能够学会用模式图、卡通图等方法来解释能量的转换过程。 能制作一个简单的能量转换玩具。 知识与技能 知道能量转换是一种形式的能量转换成另一种或几种形式的能量。 知道能量的具体转换过程。 情感、态度和价值观 愿意交流，并学会在交流中取人之长补已之短。 体会到能量转换和我们生活之间的紧密关系，乐于用所学知识来改善我们的生活。 教学准备： 1、能量转换的多媒体课件。 2、简易电磁铁，用于学生制作小玩具的材料。 教学过程： 一、情境导入，揭示课题 1、谈话：同学们，上节课我们学习了各种各样的能，今天老师带来了一个自己制作的小玩具，出示简易电磁铁。 2、师生共同演示操作电磁铁吸铁。 3、提问：是什么让这枚铁钉具备了神奇的吸铁能力呢？（电能）
4、讲述：电能让这枚小小的铁钉具备了吸铁的能力，也就是具备了磁能。（边讲述边板书：电能磁能）象这样能量由一种形式转换成其他形式，是能量的一个重要特征——能量的转换（板书）。 5、讲述：其实在我们的实际生活中有许多这样的例子，看电视是什么形式的能转换能什么形式的能？（电能光能、声能）我们一起来搓搓手（搓手），有什么感觉（热）？又是什么形式的能转换成什么形式的能？（机械能热能）。 二、实验探究，能量如何转换 1、谈话：下面我们就通过一个小实验来了解一下能量是如何进行转换的。请大家翻开书本，对照书上的步骤，利用桌子上提供的材料进行实验，别忘了先测量一下水温并记录下来再开始点燃花生米。 2、学生分组进行实验。 3、汇报并讨论，水温有什么变化？能量是如何转换的？ 三、实际应用，加深巩固 1、谈话：老师这儿有一张图，有许多能量转换在里面，请大家仔细观察，看看倒底有哪些能，它们又是如何转换的呢？（媒体出示56页图） 2、学生回答（选择一种）。继续谈话：就象刚才这样，小组进行讨论，把这张图片里能量是如何转换描述出来，并记录在78页的活动记录上。 3、学生分组讨论并记录，教师巡视、指导。