生物体中的能量转化
能量转化在生物界也是普遍存在的，例如，植物通过光合作用使光能转化为化学能储存在所形成的的淀粉等糖类中，人通过膳食将淀粉等糖类物质摄入体内，并通过体内一系列化学反应（生化反应）释放出能量，以维持人的身体活动。糖类在人体内发生的氧化还原反应与体外的燃烧相比，本质相同，最终产物一样（都是二氧化碳和水），所放出的能量也相等。但是，二者的反应条件和进行方式并不相同，生物氧化是在体温条件和酶的催化下，经一系列连续的化学反应逐步进行的，能量的转化率和利用率都很高。而糖类在体外的燃烧通常需要在高温下才能产生，当反应进行剧烈时，常伴随着发光和放热，能量很难得到理想的转化和充分的利用。因此，在能源利用上模拟有关生物化学过程的研究，是一个极具吸引力又极其艰巨的课题。
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。
电场、磁场和能量转化 命题趋势 电场、磁场和能量的转化是中学物理重点内容之一，分析近十年来高考物理试卷可知，这部分知识在高考试题中的比例约占13%，几乎年年都考，从考试题型上看，既有选择题和填空题，也有实验题和计算题；从试题的难度上看，多属于中等难度和较难的题，特别是只要有计算题出现就一定是难度较大的综合题；由于高考的命题指导思想已把对能力的考查放在首位，因而在试题的选材、条件设置等方面都会有新的变化，将本学科知识与社会生活、生产实际和科学技术相联系的试题将会越来越多，而这块内容不仅可以考查多学科知识的综合运用，更是对学生实际应用知识能力的考查，因此在复习中应引起足够重视。 知识概要 能量及其相互转化是贯穿整个高中物理的一条主线，在电场、磁场中，也是分析解决问题的重要物理原理。在电场、磁场的问题中，既会涉及其他领域中的功和能，又会涉及电场、磁场本身的功和能，相关知识如下表： 电、磁场中的功和能 电场中的功和能 电势能 由电荷间的相对位置决定，数值具有相对性，常取无限远处或大地为电势能的零点。重要的不是电势能的值，是其变化量 电场力的功与路径无关，仅与电荷移动的始末位置有关：W=qU 电场力的功和电势能的变化 电场力做正功电势能 → 其他能 电场力做负功其他能 → 电势能 转化 转化 磁场中的功和能 洛伦兹力不做功 安培力的功 做正功：电能 → 机械能，如电动机 做负功：机械能 → 电能，如发电机 转化 转化 如果带电粒子仅受电场力和磁场力作用，则运动过程中，带电粒子的动能和电势能之间相互转化，总量守恒；如果带电粒子受电场力、磁场力之外，还受重力、弹簧弹力等，但没有摩擦力做功，带电粒子的电
电路中的能量转化 如图 12.1-3 ，当电动机接上电源后，会带动风扇转 动，这里涉及哪些功率？功率间的关系又如何？ 【例题】一台电动机，线圈的电阻是0.4 Ω， 当它两端所加的电压为220V 时，通过的电流是 5A。这台电动机发热的功率与对外做功的功率各 是多少？分析本题涉及三个不同的功率：电动机消 耗的电功率 P 电、电动机发热的功率 P 热和对外做 功转化为机械能的功率 P 机。三者之间遵从能量守恒定律，即 P 电＝ P机＋ P热解由焦耳定律可知，电动机发热的功率为 P热 ＝I2R＝52×0.4W＝10W电动机消耗的电功率为 P电＝ UI＝ 220× 5W＝ 1100W 根据能量守恒定律，电动机对外做功的功率为 P机＝ P电－ P热＝ 1100W －10W ＝1090W 这台电动机发热的功率为10W，对外做功的功率为 1090W 。 练习与应用 1.试根据串、并联电路的电流、电压特点推导：串联电路和并联电路各导体消耗的电功率与它们的电阻有什么关系？
2.电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状 态，另一种是水烧干以后的保温状 态。图 12.1-4 是电饭锅的电路图， R1是电阻， R2是加热用的电 阻丝。（ 1）自动开关 S接通和断开时，电饭锅分别处于哪种状 在保态？说明理由。（2 ）要使电饭锅温状态下的功率是加热状态的 一半， R1R2 应该是多少？
3.四个定值电阻连成图 12.1-5 所示的电路。 RA 、 RC 的规格为 “ 10V4W ”，RB 、RD 的规格为“ 10V2W ”。请按消耗功率大小的顺序 排列这四个定值电阻，并说明理由。 4.如图 12.1-6 ，输电线路两端的电压 U 为 220V ，每条输电线的电阻 R 为 5Ω，电热水器 A 的电 阻 RA 为 30 Ω。求电热水器 A 上的电压和它消耗的功率。如果再并联一个电阻 RB 为 40Ω的电热水壶 B ， 则 电热水器 和电热水壶消耗的功率各是多少？ 闭合电路的欧姆定律练习与应用 1.某个电动势为 E 的电源工作时，电流为 I ，乘积 EI 的单位是什么？从电动势的意义来考 虑， EI 表 示 什么？ 2.小张买了一只袖珍手电筒， 里面有两节干电池。 他取出手电筒中的小灯泡， 看到上面标有“ 2.2V0.25A ” 的字样。小张认为，产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光。由此，他 推算出了每节干电池的内阻。如果小张的判断是正确的，那么内阻是多少？ 提示：串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和，内阻等于各个电池的内阻之和。 3.许多人造地球卫星都用太阳电池供电（图 12.2-7 ）。太阳电池由许多片电池板组成。某电池板不接 负载时的电压是 600μV ，短路电流是 30 μA 。这块电池板的内阻是多少？ 4.电源的电动势为 4.5V 、外电阻为 4.0Ω时，路端电压为 4.0V 。如果在外电 路并联一个 6.0Ω的电阻，路端电压是多少？如果 6.0Ω的电阻串联在外电 路中，路端电压又是多少？ 5.现有电动势为 1.5V 、内阻为 1.0Ω的电池多节，准备用几节这样的电池串联起来对一个工作电压为 6.0V 、工作电流为 0.1A 的用电器供电。问：最少需要用几节这种电池？电路还需要一个定值电阻来 分压，请计算这个电阻的阻值。 6.图 12.2-8 是汽车蓄电池供电简化电路图。当汽车启动S 闭合，电动机工作，车
[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
小学科学《能量的转换》说课稿 小学科学《能量的转换》说课稿 一、说教材 《能量的转换》是《科学》六年级下册第五单元《神奇的能量》的第二课（放映幻灯1），在本单元中起到承上启下的作用。（放映幻灯2）通过第一课《各种各样的能量》的学习，学生对能量以及能量形式有了初步的了解后，本课进一步引领学生探究各种形式的能量之间是如何转换的，为第三课《能源》第四课《节约能源和开发新能源》建构坚实的科学知识基础，也为他们今后学习物理学最普遍的定律之一——能量守恒定律打下感性认识基础。四课之间是层层递进的逻辑关系。 本课将指导学生认识能量最基本的特点——能量的转换。教学内容分为四个部分。 第一部分：认识什么是能量的转换。 第二部分：认识能量转换的过程。 第三部分：做一个简单的能量转换玩具。 第四部分：拓展活动——画能量转换的卡通画。 （放映幻灯3）根据教材的编排意图，结合六年级学生的实际，遵循课标精神，我确定了以下三维教学目标。 1.科学知识：让学生建立能量转换的概念，知道一种形式的能量可以转换成另一种形式的能量。这是本课学习的重点。
2.科学探究： （1）能根据现象进行猜想、推测，并能通过实验验证发现规律,亲历一个完整的科学探究过程。 （2）指导学生探索,能针对具体情境说出什么形式的能量转换成了什么形式的能量。这是本课学习的难点。 3．情感态度和价值观.： （1）乐于合作，逐步培养学生的科学素养。 （2）懂得看似平常的事物里往往蕴藏着科学道理，并能不断地提出一些问题,自己设计研究方案去解决问题。 二、说教学策略、方法以及教学准备 “教无定法，贵在得法”。本课教学的指导思想是在启发性原则和主体性原则的指导下，充分调动学生的学习兴趣，激发求知欲望，力图体现以活动组织教学,通过营造有趣的问题情境,让学生经历一个发现问题、实验验证、得出结论并解决问题的过程去认识能量的转换。为此特做如下教学准备：录音机、火柴、缝衣针、花生、凉水、不锈钢汤勺、软木塞、大扣子、长1米左右的线绳、DVD教学资料。 三、说教学过程 对于本课的教学，我主要安排5个环节组织教学。 环节一、创设情境,激发探究兴趣，认识能量转换的概念。 六年级学生对能量转换基本没有科学的清晰的认识，教学时通过 （放映幻灯4）身边的生活实例帮助学生弄清能量的转换是怎么回事， 再通过开灯、放录音、搓手等活动，引导学生认识能量可以转换并经
考点4 电场、磁场和能量转化 命题趋势 电场、磁场和能量的转化是中学物理重点内容之一，分析近十年来高考物理试卷可知，这部分知识在高考试题中的比例约占13%，几乎年年都考，从考试题型上看，既有选择题和填空题，也有实验题和计算题；从试题的难度上看，多属于中等难度和较难的题，特别是只要有计算题出现就一定是难度较大的综合题；由于高考的命题指导思想已把对能力的考查放在首位，因而在试题的选材、条件设置等方面都会有新的变化，将本学科知识与社会生活、生产实际和科学技术相联系的试题将会越来越多，而这块内容不仅可以考查多学科知识的综合运用，更是对学生实际应用知识能力的考查，因此在复习中应引起足够重视。 知识概要 能量及其相互转化是贯穿整个高中物理的一条主线，在电场、磁场中，也是分析解决问题的重要物理原理。在电场、磁场的问题中，既会涉及其他领域中的功和能，又会涉及电场、磁场本身的功和能，相关知识如下表： 如果带电粒子仅受电场力和磁场力作用，则运动过程中，带电粒子的动能和电势能之间相互转化，总量守恒；如果带电粒子受电场力、磁场力之外，还受重力、弹簧弹力等，但没有摩擦力做功，带电粒子的电势能和机械能的总量守恒；更为一般的情况，除了电场力做功外，还有重力、摩擦力等做功，如选用动能定理，则要分清有哪些力做功？做的是正功还是负功？是恒力功还是变力功？还要确定初态动能和末态动能；如选用能量守恒定律，则要分清有哪种形式的能在增加，那种形式的能在减少？发生了怎样的能量转化？能量守恒的表达式可以是：①初态和末态的总能量相等，即E 初=E 末；②某些形势的能量的减少量等于其他形式的能量的增加量，即ΔE 减=ΔE 增；③各种形式的能量的增量（ΔE =E 末-E 初）的代数和为零，即ΔE 1+ΔE 2+…ΔE n =0。 电磁感应现象中，其他能向电能转化是通过安培力的功来量度的，感应电流在磁场电、磁场中的功和能 电场中的 功和能 电势能 由电荷间的相对位置决定，数值具有相对性，常取无限远处或大地为电势能的零点。重要的不是电势能的值，是其变化量 电场力的功 与路径无关，仅与电荷移动的始末位置有关：W =qU 电场力的功和电势能的变化 电场力做正功 电势能 → 其他能 电场力做负功 其他能 → 电势能 转化 转化 磁场中的 功和能 洛伦兹力不做功 安培力的功 做正功：电能 → 机械能，如电动机 做负功：机械能 → 电能，如发电机 转化 转化
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】
考点4 电场、磁场和能量转化 山东 贾玉兵 命题趋势 电场、磁场和能量的转化是中学物理重点内容之一，分析近十年来高考物理试卷可知，这部分知识在高考试题中的比例约占13%，几乎年年都考，从考试题型上看，既有选择题和填空题，也有实验题和计算题；从试题的难度上看，多属于中等难度和较难的题，特别是只要有计算题出现就一定是难度较大的综合题；由于高考的命题指导思想已把对能力的考查放在首位，因而在试题的选材、条件设置等方面都会有新的变化，将本学科知识与社会生活、生产实际和科学技术相联系的试题将会越来越多，而这块内容不仅可以考查多学科知识的综合运用，更是对学生实际应用知识能力的考查，因此在复习中应引起足够重视。 知识概要 能量及其相互转化是贯穿整个高中物理的一条主线，在电场、磁场中，也是分析解决问题的重要物理原理。在电场、磁场的问题中，既会涉及其他领域中的功和能，又会涉及电场、磁场本身的功和能，相关知识如下表： 如果带电粒子仅受电场力和磁场力作用，则运动过程中，带电粒子的动能和电势能之间相互转化，总量守恒；如果带电粒子受电场力、磁场力之外，还受重力、弹簧弹力等，但没有摩擦力做功，带电粒子的电势能和机械能的总量守恒；更为一般的情况，除了电场力做功外，还有重力、摩擦力等做功，如选用动能定理，则要分清有哪些力做功？做的是正功还是负功？是恒力功还是变力功？还要确定初态动能和末态动能；如选用能量守恒定律，则要分清有哪种形式的能在增加，那种形式的能在减少？发生了怎样的能量转化？能量守恒的表达式可以是：①初态和末态的总能量相等，即E 初=E 末；②某些形势的能量的减少量等于其他形式的能量的增加量，即ΔE 减=ΔE 增；③各种形式的能量的增量（ΔE =E 末-E 初）的代数和为零，即ΔE 1+ΔE 2+…ΔE n =0。 电、磁场中的功和能 电场中的 功和能 电势能 由电荷间的相对位置决定，数值具有相对性，常取无限远处或大地为电势能的零点。重要的不是电势能的值，是其变化量 电场力的功 与路径无关，仅与电荷移动的始末位置有关：W =qU 电场力的功和电势能的变化 电场力做正功 电势能 → 其他能 电场力做负功 其他能 → 电势能 转化 转化 磁场中的 功和能 洛伦兹力不做功 安培力的功 做正功：电能 → 机械能，如电动机 做负功：机械能 → 电能，如发电机 转化 转化
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，
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
六年级科学下册《能量的转换》教案 一、教学目标过程与方法： 1、能够制作出简单的能量转换玩具。 2、能用画图（模式图、卡通图）的方法揭示能量转换的过程。 3、能够选择合适的方式表述研究的过程与结果。知识与技能： 1、知道能量转换就是一种形式的能量可以转换成另一种形式的能量。 2、知道能量转换的过程是怎样进行的。 3、知道模式图、卡通图是用结实研究过程和结果的一种方法。情感、态度与价值观： 1、意识到看似平常的事物里往往蕴藏着科学道理。 2、愿意合作与交流。 3、体验到能量的神奇。 二、教学重点：知道能量转换的过程是怎样进行的。 三、教学难点：能够选择合适的方式表述研究的过程与结果 四、教学准备：纽扣、线、赛车、电池、剪刀、画笔等。 五、课时安排：二课时六、教学过程：教学过程效果分析 一、导入新课
1、复习：什么是能量？举例说说能量在生活中有什么作用？能量的大小与物体的运动有什么关系？ 2、揭题：今天我们继续研究能量的知识。 二、认识什么是能量转换。 1、游戏研究：搓手。请大家做个游戏，和我一起搓搓手，想想在这个游戏过程中有哪些能量的存在？ 2、学生游戏思考，学生汇报 。 3、这些能量是怎样产生的？板书：食物的化学能摩擦产生的热能 4、通过简单的分析，你有什么发现？ 5、小结：我们发现能量是可以相互转换的这是能量一个重要特征。 6、请你举例：在我们生活中有哪些能量转换的事例。 7、学生汇报 。 8、实物投影或看P45图分析：图中有哪些能量的存在，这些能量是如何转换的？ 9、学生讨论分析并汇报 记录。 10、小结。板课题。 三、了解并描述能量转换的过程。
1、过渡：在生活中，我们会经常遇到一些能量转换的问题，它们之间是怎样转换的呢，我们通过研究已经有共识了，那怎样具体的表现出了？我们可以继续运用上节课画卡通画的形式表现。 2、学生自由构思绘画。 3、展评小结。 四、做一个简单的能量转换玩具。 1、过渡：我们每个人都有玩具，在这些玩具中也隐藏着能量转换的科学知识。 2、如：小三轮车、小火车、遥控赛车、溜溜球……，你说说。 3、我们一起做个玩具，研究它的能量转换方式。 4、学生看图制作。 5、学生分析，汇报 。 6、小结：科学知识隐藏在生活中，需要我们自己去发现。 五、布置作业 1、本课习册学习传真机部分。 2、回家观察各种物品使用能量的情况。板书设计： 2、能量的转换化学能→机械能→热能 (xx)
第六章细胞的能量转换-线粒体 选择题： 1.糖酵解酶系主要存在于 A.内质网 B.溶酶体 C.线粒体 D.细胞质基质 E.高尔基复合体 2.在线粒体中，三羧酸循环反应进行的场所是 A.内膜 B.膜间腔 C.基质 D.基粒 E.外膜 3.细胞有氧呼吸并进行氧化磷酸化的场所是 A.核糖体 B.线粒体 C.细胞膜 D.粗面内质网 E.高尔基复合体 4.线粒体的嵴来源于 A.外膜 B.膜间腔 C.内膜 D.基质颗粒衍生 E.内膜外膜共同形成 5.细胞质含有DNA并能产生A TP的细胞器是 A.线粒体 B.中心体 C.内质网 D.溶酶体 E.过氧化物酶体 6.在肿瘤细胞中，线粒体 A.数量增多，嵴数减少 B.数量减少，嵴数增多 C.数量和嵴数均减少 D.数量和嵴数均增多 E.数量和嵴数均不变 7.人的mtDNA可编码多少种肽 A.13种 B.18种 C.30种 D.120种 E.60种 8.线粒体核糖体的沉降系数为 A.80S B.60S C.55S D.35S E.25S 9.线粒体最富有标志性结构是 A.双层膜 B.嵴 C.基粒 D.mtDNA E.核糖体 10.关于线粒体的结构和功能，哪种说法不正确 A.完成细胞氧化的全过程 B.是由双层膜包被的封闭的细胞器 C.是含有DNA的细胞器 D.是细胞内形成的ATP的中心 E.不同生物的线粒体的嵴形态不同。 11.下列哪些说法描述线粒体DNA较为确切 A.线状DNA B.环状DNA C.与核DNA密码略有不同线状DNA D.与核DNA密码略有不同的环状DNA E.包括线粒体全部蛋白质遗传信息的DNA 12.在线粒体中，ADP-ATP发生在 A.内膜 B.膜间腔 C.嵴 D.基质 E.基粒 13.正常线粒体的寿命约为一周，残损线粒体的清除主要靠 A.溶酶体的异噬作用 B.溶酶体的自噬作用 C.溶酶体的自溶作用 D.溶酶体的粒溶作用 E.细胞膜的胞吐作用 对应题 A.线粒体外膜上的筒状结构 B.基粒 C.mtDNA D.基质 E.线粒体核糖体 14.三羧酸循环发生在15.线粒体蛋白质的合成场所是 16.小分子物质进入线粒体的通道是17.线粒体内能体现半自主性的结构是 18.线粒体内进行能量转换，合成A TP的关键部位 A.糖酵解酶系 B.酸性水解酶 C.氧化酶 D.三羧酸循环酶系 E.ATP酶
§18.4 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】
考点4 电场、磁场和能量转化 命题趋势 电场、磁场和能量的转化是中学物理重点内容之一，分析近十年来高考物理试卷可知，这部分知识在高考试题中的比例约占13%，几乎年年都考，从考试题型上看，既有选择题和填空题，也有实验题和计算题；从试题的难度上看，多属于中等难度和较难的题，特别是只要有计算题出现就一定是难度较大的综合题；由于高考的命题指导思想已把对能力的考查放在首位，因而在试题的选材、条件设置等方面都会有新的变化，将本学科知识与社会生活、生产实际和科学技术相联系的试题将会越来越多，而这块内容不仅可以考查多学科知识的综合运用，更是对学生实际应用知识能力的考查，因此在复习中应引起足够重视。 知识概要 能量及其相互转化是贯穿整个高中物理的一条主线，在电场、磁场中，也是分析解决问题的重要物理原理。在电场、磁场的问题中，既会涉及其他领域中的功和能，又会涉及电场、磁场本身的功和能，相关知识如下表： 如果带电粒子仅受电场力和磁场力作用，则运动过程中，带电粒子的动能和电势能之间相互转化，总量守恒；如果带电粒子受电场力、磁场力之外，还受重力、弹簧弹力等，但没有摩擦力做功，带电粒子的电势能和机械能的总量守恒；更为一般的情况，除了电场力做功外，还有重力、摩擦力等做功，如选用动能定理，则要分清有哪些力做功？做的是正功还是负功？是恒力功还是变力功？还要确定初态动能和末态动能；如选用能量守恒定律，则要分清有哪种形式的能在增加，那种形式的能在减少？发生了怎样的能量转化？能量守恒的表达式可以是：①初态和末态的总能量相等，即E 初=E 末；②某些形势的能量的减少量等于其他形式的能量的增加量，即ΔE 减=ΔE 增；③各种形式的能量的电、磁场中的功和能 电场中的 功和能 电势能 由电荷间的相对位置决定，数值具有相对性，常取无限远处或大地为电势能的零点。重要的不是电势能的值，是其变化量 电场力的功 与路径无关，仅与电荷移动的始末位置有关：W =qU 电场力的功和电势能的变化 电场力做正功 电势能 → 其他能 电场力做负功 其他能 → 电势能 转化 转化 磁场中的 功和能 洛伦兹力不做功 安培力的功 做正功：电能 → 机械能，如电动机 做负功：机械能 → 电能，如发电机 转化 转化
【功课手册】四、能量转化的基本规律 图18－4－1 能量的转化 能量的形式是多样的，不同形式的能量间在一定条件下可以相互转化． 能量守恒定律 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式________为其他形式，或者从一个物体________到其他物体，而在________或_____ ___的过程中，总量____________． 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〞．[注意]转化发生在不同形式的能量之间，如摩擦生热是机械能转化为内能；而转移发生在同种形式的能量之间，如把手放在热水袋上会感觉暖和，这是因为内能从热水转移到了手上． 能量转化和转移的方向性 能量可以相互转化，在转化中能量的总量不变．除此之外，能量转化和转移还存在一定的方向性．比如，热量总是自发地从高温物体传到低温物体，而不能自发地从低温物体传到高温物体；汽车刹车时汽车的机械能转化为内能，但散失到空气中的内能却不能自发地转化为机械能等．类型一能量的转化和转移 例1 雷电是大气中大规模的放电现象，当电流在两块带电云团之间穿过时会发热发光，我们会看到闪电，在这个过程中是______能转化为_____ _能和______能． 类型二能量转化和转移的方向性 例2 以下说法中正确的选项是() A、将放置在房间内的冰箱门打开，让冰箱工作，可以降低房间内的温度 B、空调工作时，耗电功率一般比制冷功率小，是违背能量守恒定律的 C、能量的转化和转移具有方向性 D. 能量的总量是守恒的，所以无需节约能源
[易错警示]能量转化与转移的方向性和节约能源 课堂反馈(十七) [能量转化的基本规律] 1.火电站进的是煤，出的是电，在这个过程中，能量的转化过程是( ) A、机械能→内能→化学能→电能 B、化学能→内能→机械能→电能 C、化学能→重力势能→动能→电能 D、内能→化学能→机械能→电能 2．关于能量的转化和转移，以下说法错误的选项是() A、电池充电，电能转化为化学能 B、暖瓶塞被热气冲开，机械能转化为内能 C、电动机工作，电能转化为机械能 D、摩擦生热，机械能转化为内能 3．关于能量和能源，以下说法中正确的选项是() A、能量在转化和转移过程中，其总量有可能增加 B、能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少 C、能量在转化和转移过程中总量保持不变，故节约能源没有必要 D、能量的转化和转移具有方向性，且现有可利用的能源有限，故必须节约能源 4．如图17－1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17－1 5．各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的．图17－2中的几幅图按能量转化的顺序，排列正确的选项是() 图17－2 A、①②③④ B、②③④①
1文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑. 电场中的 功和能 电势能 由电荷间的相对位置决定，数值具有相对性，常取无限远处或大地为电势能的零点。重要的不是电势能的值，是其变化量 电场力的功 与路径无关，仅与电荷移动的始末位置有关：W =qU 转化 2005高考专题教案专题四 电场、磁场和能量转化 命题趋势 电场、磁场和能量的转化是中学物理重点内容之一，分析近十年来高考物理试卷可知，这部分知识在高考试题中的比例约占13%，几乎年年都考，从考试题型上看，既有选择题和填空题，也有实验题和计算题；从试题的难度上看，多属于中等难度和较难的题，特别是只要有计算题出现就一定是难度较大的综合题；由于高考的命题指导思想已把对能力的考查放在首位，因而在试题的选材、条件设置等方面都会有新的变化，将本学科知识与社会生活、生产实际和科学技术相联系的试题将会越来越多，而这块内容不仅可以考查多学科知识的综合运用，更是对学生实际应用知识能力的考查，因此在复习中应引起足够重视。 教学目标： 1．通过专题复习，掌握电场、磁场和能量转化的综合问题的分析方法和思维过程，提高解决学科内综合问题的能力。 2．能够从实际问题中获取并处理信息，把实际问题转化成物理问题，提高分析解决实际问题的能力。 教学重点： 掌握电场、磁场和能量转化的综合问题的分析方法和思维过程，提高解决学科内综合问题的能力。 教学难点： 从实际问题中获取并处理信息，把实际问题转化成物理问题，提高分析解决实际问题的能力。 教学方法：讲练结合，计算机辅助教学 教学过程： 一、知识概要 能量及其相互转化是贯穿整个高中物理的一条主线，在电场、磁场中，也是分析解决问题的重要物理原理。在电场、磁场的问题中，既会涉及其他领域中的功和能，又会涉及电场、磁场本身的功和能，相关知识如下表：
6 焦耳定律 电路中的能量转化 一、电功 电功率 1．电功 (1)定义：电场力移动电荷所做的功，简称电功． (2)公式：W ＝UIt ，此式表明电场力在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U 与电路中的电流I 和通电时间t 三者的乘积． (3)单位：焦耳，符号是J. 常用的单位：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1 kW·h ＝3.6×106 J. (4)电流做多少功，就表示有多少电能转化为其他形式的能． 2．电功率 (1)电流所做的功与做这些功所用时间的比值叫做电功率，它在数值上等于单位时间内电流所做的功． (2)公式：P ＝W t ＝UI . (3)单位：瓦特，符号是W,1 W ＝1 J/s. 二、焦耳定律 热功率 1．焦耳定律 (1)内容：电流通过电阻产生的热量跟电流的二次方成正比，跟电阻值成正比，跟通电时间成正比． (2)表达式：Q ＝I 2Rt . 2．热功率 (1)定义：电阻通电所产生的热量与产生这些热量所用时间的比值．它在数值上等于单位时间内电阻通电所产生的热量． (2)表达式：P 热＝I 2R . (3)物理意义：表示电流发热快慢的物理量． 三、电路中的能量转化 1．电源是把其他形式的能转化为电能的装置．电源提供的能量一部分消耗在外电路上，电能转化为其他形式的能；一部分消耗在内电路上，电能转化为内能． 2．能量关系：电源提供的能量等于内、外电路消耗的能量之和，即：EIt ＝UIt ＋I 2rt . 功率关系：电源提供的电功率等于内、外电路消耗的电功率之和，即：EI ＝UI ＋I 2r . 对于外电路是纯电阻的电路，其能量关系和功率关系分别为：EIt ＝I 2Rt ＋I 2rt ，EI ＝I 2R ＋I 2r . 当外电路短路时：I 0E ＝I 02r ，即发生短路时，电源释放的能量全部在内电路上转化成内能，这种状态很危险．
2 ．能量的转换 【教学目标】 1．让学生建立能量转换的概念，知道一种形式的能量可以转换成另一种形式的能量。 2．能根据现象进行猜想、推测，并能通过实验验证发现规律，亲历一个统统的科学探究过程；指导学生探索，能针对详尽情境说出什么形式的能量转换成了什么形式的能量。 3．乐于合作，逐步培养学生的科学素养；懂得看似大凡的事物里往往蕴藏着科学道理，并能不断地提出一些问题，自己设计研究方案去解决问题。 【教学重点】 让学生建立能量转换的概念，知道一种形式的能量可以转换成另一种形式的能量。 【教学难点】 指导学生探索，能针对详尽情境说出什么形式的能量转换成了什么形式的能量。 【教学准备】 教师材料：课件 学生材料：三角架、石棉网、盛有水的烧杯、温度计、火柴、花生米、纽扣、线等。 【教学时间】 1课时 【教学过程设计】
一、导入 1．谈话：热情的迈小娃欢迎客人老师的掌声有能量吗？怎么来的？（板贴：动能——声能） 二、观察卡通画，找能量 1．你发现这两幅风趣的卡通画里的能量了吗？找一找。 板贴：化学能——光能、热能 动能——机械能 2．揭题：能量不仅以各种各样的形式存在，而且能量之间还可以转换，这是能量的一个严重特点。 板贴：能量的转换一种形式的能量转换成其他形式的能量。 三、实验探究，感受能量的转换 1．过渡：这节课我们通过一粒花生米来探究能量之间究竟是怎样转换的。 2．这粒花生米有能量嘛？能看见吗？有什么办法把它的化学能释放出来让我们看到？（燃烧花生米） 3．燃烧后你能看到什么能量？热能能看见吗？老师给大家提供一些材料，请各小组设计一个实验装置来收集一粒花生米释放出来的热能数据。先画出来，再讨论实验步骤写下来。（5分钟） 4．汇报、完善实验设计。 5．演示打火机和温度计的正确使用，强调安全使用的要求。 6．学生实验。（9分钟） 7．交流实验发现。 板贴：化学能——光能、热能