四、能量转化的基本规律

能量转化与守恒的基本原理能量在物理学中是一个重要的概念，它存在于我们周围的一切事物当中。

能量转化与守恒的基本原理是指能量在不同形式之间的转化与守恒，它是自然界中一条重要的物理规律。

一、能量的转化能量在自然界中可以以不同的形式存在，如热能、机械能、化学能等。

而能量的转化则是指能量从一种形式转化为另一种形式的过程。

1.1 热能的转化热能是指物体内部的分子运动所带来的能量。

当物体受热时，内部的分子运动加剧，热能将会转化为其他形式的能量。

例如，燃烧时化学能转化为热能，可以用来加热食物或驱动发动机。

1.2 机械能的转化机械能是指物体由于位置和运动而具有的能量。

当一个物体在运动过程中，它的机械能可以转化为其他形式的能量。

例如，物体下落时，其重力势能会转化为动能；而摩擦力将机械能转化为热能。

1.3 其他能量的转化除了热能和机械能外，还存在化学能、电能、光能等形式的能量。

这些能量也可以相互转化。

例如，电能可以通过电池转化为机械能，用于驱动电动汽车。

二、能量守恒定律能量守恒定律是指在一个孤立系统中，能量总量是恒定的，能量既不能创造也不能消失，只能从一种形式转化为另一种形式。

能量守恒定律是自然界中一个最基本的定律。

2.1 封闭系统的能量守恒对于一个封闭系统来说，系统内的能量总量是恒定的。

这意味着，系统中能量的损失必然会导致其他能量形式的增加。

例如，一个封闭的瓶中有一定量的气体，当气体发生燃烧时，其化学能将转化为热能，但总的能量值保持不变。

2.2 开放系统的能量守恒对于一个开放系统来说，它可以与外界进行能量交换。

虽然系统内的能量量会发生变化，但总能量的守恒仍然成立。

例如，一个热水器中的水在不断加热的过程中，会吸收外界的热能，而系统内的总能量也随之增加。

三、能量转化与守恒的应用能量转化与守恒的基本原理在日常生活中具有广泛的应用。

3.1 能源利用能源是社会发展与生产活动所必需的，而能量转化与守恒的原理使得我们可以将一种形式的能量转化为另一种形式，方便我们使用。

能量流动的基本规律一、能量的守恒定律能量守恒定律是能量流动的基本规律之一。

根据能量守恒定律，能量在一个封闭系统中总是保持不变的，只能从一种形式转化为另一种形式。

例如，当一个物体从高处落下时，它的重力势能会逐渐转化为动能，直到最终落到地面上。

在这个过程中，能量虽然发生了转化，但总能量保持不变。

二、能量的传导和传递能量的传导是指能量通过物质的直接接触传递的过程。

热传导是能量传导的一种常见形式，它是指通过物体内部的分子碰撞传递热量的过程。

当我们用手触摸一个热的物体时，热量会通过手的接触面传导到我们的手上。

能量的传递则是指能量通过不同的物体或介质进行间接传递的过程。

例如，太阳能通过太阳辐射传递到地球上，然后被地球上的植物吸收光合作用，转化为化学能。

而当动物食用这些植物时，植物体内的化学能又通过消化系统传递到动物体内。

三、能量的转化和转移能量的转化是指能量从一种形式转化为另一种形式的过程。

例如，我们吃食物时，身体会将食物中的化学能转化为机械能，使我们能够进行各种活动。

能量的转化是能量流动的重要方式之一，它使得能量能够在不同的物体和系统之间进行有效的转移和利用。

能量的转移是指能量从一个物体或系统传递到另一个物体或系统的过程。

例如，我们吹气球时，我们的呼吸将空气中的机械能转移到了气球内部，使得气球膨胀起来。

能量的转移使得能量能够在不同的空间位置进行传递，从而实现能量的分布和利用。

四、能量流动的效率能量流动的效率是指能量转化或转移过程中能量的利用效率。

能量转化和转移过程中会有一部分能量损失，这是由于能量转化的不完全和不可逆性造成的。

例如，热机的效率是指热能转化为机械能的比例，而根据热力学第二定律，任何热机的效率都不能达到100%。

为了提高能量流动的效率，我们可以采取一些措施，例如优化能量转化设备的设计，减少能量的损失和浪费，提高能量利用的效率。

这对于节约能源、保护环境和提高能源利用效率具有重要的意义。

总结起来，能量流动的基本规律包括能量的守恒定律、能量的传导和传递、能量的转化和转移以及能量流动的效率。

能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式 转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体.
七、“永动机”是不可能造成的. 热力学第二定律
例题1： 理想气体绝热膨胀,温度—,内能— 理想气体等温膨胀,温度—,内能— 例题2:物体吸收热量内能一定增加,放热内能一定减少,对吗? 例题3:热量、内能、温度之间的关系如何?
四、任意形式的能间的转化 没有摩擦和介质阻力
动能和势能转化
机械能守恒
有摩擦和介质阻力
机械能不守恒,且减少
转化为内能
机械能和内能转化热功当量 总的来自量是守恒热力学第一定律
ΔE=W+Q
电能与内能转化,与化学能的转化等实验都表明一个结论:
五、任何形式的能转化别种形式的能时，总的能量是守恒的.
六、能的转化和守恒定律
机械能
电能
（注：每一种能都可直接应用，也可进一步转化.） 2、提高煤炉和热机的转化效率
三、开发核能、风能、太阳能、地热能、海洋能等新能源.
核电站： 核能
内能
电能
1千克铀释放的能量相当于2400吨标准煤释放的能量
能量的利用和能源开发
一、能源是物质基础.节约使用能源和开发新能源是我国经济 建设的战略重点之一.
二、合理开发和节约使用煤、石油、天然气等常规能源.
1、能源利用的过程，实质上是能量的转化和传递的过程.在能的 转化过程中，内能是最常见的形式.
在炉子里燃烧
煤、石油、天然气等常规能源(化学能）
内能
热机
发电机

能量的转化与守恒定律能量是物体或系统在运动、变化或相互转化过程中所具有的性质。

在自然界中，能量可以互相转化，但总能量的数量保持不变，这就是能量守恒定律。

能量的转化与守恒定律给予我们对世界运动和变化的深刻认识和理解。

本文将介绍能量的转化过程、能量守恒定律的基本原理以及它们在生活中的应用。

一、能量的转化过程能量的转化是指能量从一种形式转化为另一种形式的过程。

常见的能量形式包括机械能、热能、化学能、光能等。

能量的转化过程通常遵循一定的规律和原理。

1. 机械能的转化机械能是物体由于运动而具有的能量，可以分为动能和势能两种形式。

当物体运动时，动能会增加；当物体从高处下落时，势能会转化为动能。

这种能量转化是运动力学中一个重要的概念，我们在日常生活中能够观察到很多机械能的转化例子，比如小球滚下斜坡时的动能增加、弹簧受力变形时的弹性势能等。

2. 热能的转化热能是物体内部粒子的热运动所具有的能量，热能的传递是指物体间由于温度差异而发生的能量传递过程。

热能可以通过传导、辐射和对流等方式进行传递。

例如，我们在用火取暖时，燃烧产生的热能会通过传导和辐射方式传递到周围的空气和物体中。

此外，热能的转化还可以引起物质的相变，比如冰融化时吸收热能，水汽凝结时释放热能。

3. 化学能的转化化学能是物质在化学反应中所具有的能量。

化学反应是指物质发生化学变化时，原子、离子或分子间的能量转化过程。

例如，火柴燃烧时，化学能转化为热能和光能，火药燃烧时，化学能转化为机械能和热能。

化学能的转化是现代工业生产和生活中不可或缺的一个过程。

4. 光能的转化光能是指由电磁波形式的光所具有的能量。

光能的转化过程包括光的吸收、反射和折射等。

当光线照射到物体上时，光能可以被物体吸收，并转化为热能或化学能。

例如，太阳光照射到地球上，被植物吸收后转化为光合作用所需的化学能。

光能的转化对于光电技术、光催化和光伏发电等领域具有重要的应用价值。

二、能量守恒定律的原理能量守恒定律是指在一个孤立系统中，能量的总量保持不变。

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。

第十八章：能源与可持续发展知识点总结：一、能源利用与社会发展1.人类开发和利用能源的历史：火的利用→化石能源的利用→电能的利用→核能的发现。

2.能源的分类：（1）可再生能源和不可再生能源可再生能源：太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能、生物质能不可再生能源：煤、石油、天然气、核能（2）常规能源（传统能源）和新能源常规能源：水能、煤、石油、天然气、生物质能新能源：太阳能、风能、核能、地热能、潮汐能、氢能（3）清洁能源与非清洁能源清洁能源：太阳能、水能、风能、地热能、潮汐能、氢能非清洁能源：煤、石油、天然气、生物质能二、核能1.获取核能的两条途径：重核的裂变和轻核的聚变（聚变也叫热核反应）。

2.核能的应用：（1）重核的裂变：原子弹和核电站；（2）轻核的聚变：氢弹。

3.核电站（1）主要组成部分：核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等。

（2）核能发电与火力发电的工作原理比较：核能发电的工作原理：核能→内能→机械能→电能火力发电的工作原理：化学能→内能→机械能→电能三、太阳能1.太阳能的优点：（1）储量十分巨大；（2）供应时间长久；（3）分布广阔，获取方便；（4）安全、清洁、无污染。

2.太阳能是由不断发生的核聚变产生的；地球上除核能、地热能和潮汐能以外，几乎所有能源都来自太阳。

3.人类利用太阳能的三种方式：（1）光热转换（太阳能热水器）；（2）光电转换（太阳能电池）；（3）光化转换（绿色植物）。

4.广泛利用太阳能存在的主要困难：（1）受天气影响；（2）转换效率低；（3）技术不够成熟。

四、能量转化的基本规律1.能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化或转移的过程中，总量保持不变。

2.能量的转移和转化具有方向性。

经转化后，可利用的能量只会减少。

五、能源与可持续发展1.能量转化的效率：00100⨯=总有用W W η核能发电原理图2.解决能源紧张的途径：由于人类的生存和发展使得能源的消耗量持续增长，因此人类必须不断地开发和利用新能源，同时增强节能意识，不断提高能源的利用率，这是目前解决能源紧张的重要途径。

能量的转化和转移
1．能量的转化：能量的情势产生改变，从一种情势转化为 另一种情势。
2．能量的转移：同种情势的能从一个物体转移到另一个物 体，或从物体的一部分转移到另一部分．如热传递。
3．能量的“转化”和“转移” (1)“转化”指情势产生了改变；“转移”则其情势没有发 生改变换。 (2)对能量的“转化”类型的判断，关键在于哪种情势的能 减少(消耗)，哪种情势的能增加，其结果就是减少(消耗)的那种 转化为增加的那种。
1-75
实例
流动的河水、被拉开的 弓、声音等
一切由分子构成的物质
电器设备所消耗的的能 量都是电能 可见光、紫外线、微波 和红外线等
核潜艇、核电站、核武 器等
巧克力、燃料等都储存 有化学能
二、能量之间的转化 仔细视察下面的图片，说明它们具有那种情势的能？涉及 哪些情势能量之间的转化？
1.汽艇在海上行驶——化学能转化为机械能 2.用电照明——电能转化为光能（电磁能） 3.篝火燃烧——化学能转化为内能和光能 4.原子弹爆炸——核能转化为机械能
初中物理中曾学过“效率”的概念。 试举例说明在利用能量的过程中，“效率”涵义？
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能量耗散与能量守恒是否 矛盾，该怎样理解?
能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散表明， 在能源利用的过程中，即在能量的转化过程中，能 量在数量上并没有减少．但是可利用的品质上降低 了，从便于利用变为不便于利用了。这是勤俭能源 的根本原因。
能量转化与守恒定律
【问题1】 人们为了满足生产对动力日益增多的需要，空想制造一
种机器，它不需要任何动力和燃料，却能不断地对外做功， 这种机器称为“第一类永动机”。
你认为这样的永动机可以制造成功吗？ 【问题2】
在自然界，有许多现象的自然产生、发展都有方向性。 例如“水往低处流”。

高考物理-能的转化与守恒(教案)章节一：引言教学目标：1. 让学生理解能量守恒的概念。

2. 让学生了解能量的转化和守恒在物理学习中的重要性。

教学内容：1. 能量守恒的定义。

2. 能量转化的概念。

3. 能量守恒在物理中的应用。

教学步骤：1. 引入话题：讨论日常生活中能的转化和守恒现象。

2. 讲解能量守恒的定义：能量不能创造也不能消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上，在转化或转移的过程中能量的总量不变。

3. 讲解能量转化的概念：能量从一种形式转化为另一种形式的过程。

4. 讲解能量守恒在物理中的应用：举例说明能量守恒在力学、热学、电磁学等领域的应用。

章节二：动能与势能的转化教学目标：1. 让学生理解动能和势能的概念。

2. 让学生掌握动能和势能的转化原理。

教学内容：1. 动能的定义和计算。

2. 势能的定义和分类。

3. 动能和势能的转化原理。

教学步骤：1. 讲解动能的定义和计算：动能是物体由于运动而具有的能量，其计算公式为动能=1/2mv^2，其中m为物体的质量，v为物体的速度。

2. 讲解势能的定义和分类：势能是物体由于位置或状态而具有的能量，分为重力势能和弹性势能。

3. 讲解动能和势能的转化原理：当物体从高处下落时，重力势能转化为动能；当物体被弹簧弹起时，弹性势能转化为动能。

章节三：机械能守恒教学目标：1. 让学生理解机械能守恒的概念。

2. 让学生掌握机械能守恒的判断条件。

教学内容：1. 机械能守恒的定义。

2. 机械能守恒的判断条件。

3. 机械能守恒在实际问题中的应用。

教学步骤：1. 讲解机械能守恒的定义：在没有外力做功的情况下，一个系统的机械能（动能和势能之和）保持不变。

2. 讲解机械能守恒的判断条件：只有重力或弹簧弹力做功时，系统的机械能守恒。

3. 讲解机械能守恒在实际问题中的应用：举例说明机械能守恒在抛体运动、弹性碰撞等实际问题中的应用。

章节四：能量的传递与转化教学目标：1. 让学生理解能量传递的概念。

四、能量转化的基本规律学习要求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＝Qc△t ＝Wc△t＝1.65×104J4.2×103J/（kg·℃×（100℃-20℃））＝0.049kg。

热力学知识：热力学中的能量转换和能量利用热力学是研究能量转化和能量利用的一门学科，它探讨热力学系统中物质和能量的交换规律和转化规律，以及这些规律对于热力学过程的影响。

能量转换和能量利用是热力学的重要内容，它关系到现代工业、能源、环保等领域的发展和应用，下面我们就来探讨一下热力学中的能量转换和能量利用。

一、能量转换的基本原理能量转换是指把不同形式的能量转化成为另一种形式的能量，例如把化学能转换为电能或机械能。

热力学中的能量转换基本原理遵循能量守恒和热力学第一定律的原则。

能量守恒是指能量从一种形式转化成为另一种形式时，总能量量守恒不变。

热力学第一定律是指热力学系统中的能量是不可创造也不可消失的，只能从一个物体或系统转移到另一个物体或系统中，因此，在能量转换中，原有的能量必须等于转换后的能量。

二、能量转换的基本方式能量转换的方式有很多种，这里我们只介绍几种比较常见的能量转换方式。

1、化学能和电能的转换化学能是指化学反应中蕴藏的能量，是一种类型的有机能。

在蓄电池中，化学能可以被转化为电能，这个过程叫做化学电池。

化学电池中必须有两个半电池，其中一个半电池作为阳极，另一个半电池作为阴极，两者之间通过电解质相连。

在化学电池中，化学能通过化学反应转化为电能，反应产物在电解质的带动下流向电极，形成电流。

2、机械能和电能的转换机械能是指物体的动能和势能的总和，是一种类型的机械能。

在水力发电厂中，机械能可以被转化为电能，这个过程叫做水力发电。

水力发电厂通过水轮和轴传动发电机，将流动的水转化为机械能，再通过轴传动发电机转化为电能。

3、热能和机械能的转换热能是指物体温度高低所具有的能量，是一种类型的热能。

在汽车、蒸汽机和热力发电厂等设备中，热能可以被转化为机械能，这个过程叫做热力转换。

热力转换中，热源提供的产生热能，通过热机的换热过程，将热能转换为机械能，再通过发电机将其转换为电能。

三、能量利用的基本原则能量利用是指利用能量去完成某种工作，例如机械运动、光照明等。

知识精讲
历史上的永动机
在一个轮子边缘等距安装
最 12根活动短杆，杆端套重
著 球。无论转到什么位置， 名
的 右边各个重球总比左边离
永 动
轴心远些。右边重球作用
机 在离轴较远的距离上，就
会使轮子永不停息转动下
去。
十三世纪 亨内考 法国
知识精讲
达芬奇的永动机
一种设想中的永动机
这种机器有可能制成吗？
知识精讲
能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
知识精讲
例：小朋友从滑滑梯上匀速下滑试用能量 转化与守恒的观点分析能量的变化情况？
答：动能不变，重力势能减小，机械能 减小，内能增加，总能量不变。
分析：由于存在摩擦，一部分机械能转化 为内能，所以机械能不守恒，但机械能与 内能的总和保持不变，总能量守恒。
人们尝试设计各种各样的永动机，却都失败了。一些科学 家开始思考并提出：永动机设想破灭是否说明自然界存在 一条法则，它使我们不可能无中生有获得能量？ 各种形式的能量在相互转化时遵循某种基本规律。
知识精讲
大量事实表明，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其他形式，或者从一个物体转移 到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持 不变。
总能量既然守恒， 为什么还会有能源 危机？
知识精讲
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？
知识精讲
一杯水静置一段时间后， 其中的一部分水自行从 另一部分水中吸取热量， 沸腾成水蒸气？另一部 分水则内能减少，凝结 成冰？这可能吗？
知识精讲
举出能量的转移和转化 有一定的方向性例子
化学能转化为内能
光能转化为电能

18.4 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，号称永动机如图18—4—1所示就是一种永动机的设计：上水池的水使水轮发电机发电，水轮发电机在给用电器供电的同时，还开动抽水机，把下水池中的水不断抽回上水池·设计者自作聪明地认为，有了这套装置，上水池的水便永远不会枯竭，用电器就能永同学们你们认为这种设计叮行吗?学生争议．这种设计最终以失败而告终，为什么?今天我们将研究这个问题．(设疑引入)乒乓球自南下落过程中，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，是不是岗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：乙球获得的机械能南甲球传递而来．说明同一种形式的能量可以在物体之间转移．讨论交流：如图18—4—2所示，是一些能量转移的实例，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18一16(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巩固提高A级训练1．化石燃料燃烧使蒸汽温度升高的过程是能转化为能；高温蒸汽推动汽轮机带动发电机的过程是能转化为能再转化为能；电动机工作时把能转化为能．2．能量守恒定律：能量既不会凭空也不会凭空它只会从一种形式为另一种形式，或者从一个物体到另一个物体，而在和过程中，其保持不变．3．能量经转化后，要利用的能量只会而不会因此节能和如何有效地利用能源是当前重要的课题．4．写出下列现象中利用了什么能源?(1)太阳光促使植物生长(2)煤燃烧给水加热产生水蒸气(3)利用海水的涨落带动水轮机发电5．写出下列过程中能量转化或转移的情况(1)太阳光促使植物生长(2)电灯发光(3)地雷爆炸(4)木炭燃烧发出光和热(5)冬天双手互相摩擦感觉暖和(6)火箭升空(7)萤火虫夜晚发光(8)给蓄电池充电(9)风吹动帆船前进(10)人跑步时，身体发热出汗(11)一杯热水漫漫变凉(12)火力发电(13)原子能发电6．下列关于能量的说法中正确的是 ( )A．用砂轮磨刀时，有内能转化为动能B．陨石进入大气层后成为流星，此时内能转化为机械能C．壶中的水沸腾时壶盖不停地跳动，是水的势能转化为壶盖的动能D．用打气筒给轮胎打气，打气筒发热是机械能转化为内能7．解决人类对能源的需求的根本出路是 ( )A．加快开采地球上的化石能源B．寻找富含能源的星球供人类定居C．依靠科学技术，不断开发新能源D．尽可能节约能源8．下列几种现象中属于能的转化的是( )A．飞驰而过的流星拖着一条发光的尾 B．给电炉通电，电炉丝变红C．子弹从枪堂里射击 D．水沸腾时，水壶盖被顶起E．烧水时，水温逐渐升高，最后沸腾 F．在砂轮上磨刀时，会射出火星G．晒太阳感到暖和 H．冬天两手摩擦感到暖和9．在上题中属于利用热传递改变内能的是10．请在以下括号内填写能量转化的装置、器具．(1)机械能（）电能 (2)化学能（）内能(3)内能（）机械能 (4)光能（）电能11．下列关于能量转化的说法中正确的是 ( )A．发电机和电动机都是转化能量的机器B．在化学变化中，能量的转化是难以守恒的c．不同物体间内能不能转移D．不同物体间内能可以转化12．在观察滚摆的运动时发现，在经历几次上、下来回后，它能够上升的高度逐渐减小．下列关于此现象的解释正确的是 ( )A．这说明滚摆运动时能量是不守恒的B．因为摩擦而有部分机械能转化为内能C．因为摩擦而使部分机械能消失D．这说明并不是任何情况下能量都是定恒的13．如果电扇在一个与外界隔热的房间内，那么电扇工作一天后，房间温度将 ( )A．降低 B．升高 C．不变 D．无法判断14．下列不是以焦耳为单位的物理量是 ( )A．功率 B．热量 C．内能 D．机械能15．下面的例子中，有内能转化为机械能的是 ( )A．冬天在阳光下晒太阳 B．用酒精灯加热杯中冷水的过程c．热水中加进冷水的过程 D．点燃爆竹后，爆竹腾空而起16．能量守恒定律的意义是什么?17．跳伞运动员在空中下落时，具有动能和势能，当他落到地面上时，他具有的能量就消失了，这种说法对吗?为什么?18．煤炭燃烧时，化学能转化成内能，反过来．给燃烧过的煤渣加热，并不能增加煤渣的化学能，这种现象说明了能量转化具有什么特点?你能再列举两个事例吗?19．有人设想，如果在相距很远的两个城市间控一条弧开隧道，那么从一个城市出发的汽车，可以不需要动力就穿过隧道到达另一城市，如图所示，你认为这个设想是否有科学性呢?20．如图所示，巨型运载火箭将“神舟”六号飞船平地托起，直冲云天．(1)火箭上升时，燃料燃烧释放的转化为飞船的能；(2)“神舟”六号发射时，在发射台下部的大水池里冒出了大量的“白气”，它们是水蒸气遇冷形成的小水珠．(3)“神舟”六号船、箭成功分离前，载人飞船相对运载火箭是的；若以地面为参照物，载人飞船是的；(4)在太空中航天员感觉周围一片寂静，这是因为真空不能(5)在飞船返回大气层时，飞船与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球，将能转化为能．因此给飞船降温十分重要，一种重要的降低方式是“烧蚀防热”即在飞船表面设有一层高分子固体材料，让这些材料在发生物态变化时吸热．你认为可能发生的物态变化有、、2019-2020学年物理中考模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

能量转化与守恒定律
能量转化与守恒定律是自然界最基本、最普遍、 能量转化与守恒定律是自然界最基本、最普遍、 最重要的规律。 最重要的规律。 永动机是不可能实现的！ 永动机是不可能实现的！ 4、能量转化和转移的方向性 、 内能不可能自发的从低温物体传递到高温物体！ 内能不可能自发的从低温物体传递到高温物体！ 机械能可以百分之百的转化为内能， 机械能可以百分之百的转化为内能，而内能不能 百分之百的转化为机械能！ 百分之百的转化为机械能！ 效率是100%的热机是不可能制造出来的） 的热机是不可能制造出来的） （效率是 的热机是不可能制造出来的
பைடு நூலகம்
×
太阳光
能量转化与守恒定律
例、（课本 、（课本P85、4）某海湾占地面积为 × 8m2， 课本 、 ）某海湾占地面积为1.0 10 涨潮时平均水深30m，关上闸门可使水位保持 涨潮时平均水深 ，关上闸门可使水位保持24m 不变，退潮时平均水深20m，图示，利用此水坝建 不变，退潮时平均水深 ，图示， 立一个水力发电站， 立一个水力发电站，重力势能转化为电能的效率为 10%，每天两次涨潮，该发电站每天能发出多少电 ，每天两次涨潮， 能？
能量转化与守恒定律
1、各种各样的能量 、 机械能、内能、电能、电磁能、核能、化学能等。 如：机械能、内能、电能、电磁能、核能、化学能等。 2、能量之间的相互转化 、 能量可以从一种形式转化为另一种形式， 能量可以从一种形式转化为另一种形式，也可以 从一个物体转移到另一个物体。 从一个物体转移到另一个物体。 3、能量转化与守恒定律 、 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失， 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， 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， 移到另一个物体，在转化或转移过程中其能的总量 不变。 不变。

铁佛中学活页教案授课教师李中权授课日期课型新授课班级三（2）、（4）、（6）课题第四节能量转化的基本规律教学目标知识技能: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。

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。

情感态度价值观: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。

教学重点重点：能量转化与守恒策略：交流讨论，永动机不能永动的原因。

教学难点难点：能量的转移与转化有一定的方向性策略：通过举例（如：热传递的过程、人不可能返老还童…）教学突破集体备课个人修改教学过程一、创设情景、导新课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？什么叫能量的转化？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。

热力学揭示能量转化的规律热力学是研究能量转化和能量流动规律的科学，揭示了能量在各种物质之间的转化和传递方式。

热力学的基本原理包括能量守恒定律、能量转化定律和熵增定律。

本文将通过阐述热力学的基本概念和定律，揭示能量转化的规律。

一、能量守恒定律能量守恒定律是热力学的基本原理之一。

它指出，在一个孤立系统中，能量既不能创造也不能消失，只能从一种形式转化为另一种形式。

这意味着能量在系统内的总量是恒定的。

能量转化是指能量从一种形式转变为另一种形式的过程。

在自然界中，能量可以以多种形式存在，如热能、机械能、化学能等。

按照能量守恒定律，能量在不同形式之间的转化是可以互相转换的。

例如，当我们用火柴点燃一根蜡烛时，蜡烛燃烧产生的热能可以用来加热水，使水温升高。

这个例子中，能量从蜡烛的化学能转化为热能，而后再转化为水的热能。

这一转化过程反映了能量守恒定律的实际应用。

二、能量转化定律能量转化定律是热力学的另一个重要原理。

它指出，能量的转化过程中，总是伴随着热量的传递。

热量的传递是由温度差引起的，能量从高温区流向低温区，直至达到热平衡。

根据能量转化定律，热量的传递可以通过三种途径进行：传导、对流和辐射。

- 传导是指在物体内部，通过颗粒之间相互碰撞的方式，使得能量从高温区传递到低温区。

传导的速度与物体的导热性有关，导热性越高，传导速度越快。

- 对流是指在流体中，由于流体的流动而导致热量的传递。

对流的速度与流体的流动性质以及温度差有关，流体流动越剧烈，对流速度越快。

- 辐射是指物体通过发射和吸收电磁波的方式进行热量传递。

辐射的速率与物体表面的温度和表面的特性有关，温度越高，辐射速率越快。

三、熵增定律熵增定律是热力学中的一个重要原理，也被称为热力学第二定律。

熵是一个衡量能量分散程度的物理量，对于孤立系统来说，熵总是增加的。

根据熵增定律，自然界中的过程总是趋向于增加系统的熵，使得能量分散得更广。

这意味着自然界中的系统具有向着混乱和无序的趋势。

四能量转化的基本规律知识点1能量的转化与转移1．以下有关能量转化或转移的说法中正确的选项是()A．在一定条件下，各种方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进程C．内燃机是经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，这是经过热传递的方式将机械能转移为内能的2．以下对能量转化的剖析中，错误的选项是()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．火力发电进程是先将煤炭熄灭，将________能转化为______能；发生高温蒸汽推进发电机发电的进程中，是将______能转化为________能，再转化为______能．4．电流经过电动机，电能转化为________能；电流经过白炽灯或荧光灯，电能转化为________能，电流经过电解槽，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，缘由是它违犯了自然界中的一个重要的规律，它就是________________．图18－4－16．以下各种现象中，只要能的转移而不发作能的转化的是()A．冬天用手摸户外的东西时感到冷B．植物吸收太阳光停止光协作用C．水蒸气会把壶盖顶起来D．电灯发光7．依据能量守恒定律，以下情形能够发作的是()A．出膛的子弹射穿过木板，以更快的速度继续行进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中止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，默默地走了几十年知识点3能量转移和转化的方向性8．热量________(选填〝能〞或〝不能〞)自发地从高温物体传给高温物体；汽车制动时，由于摩擦，动能转化为内能，这些内能________(选填〝能〞或〝不能〞)自动地转化为动能再次开动汽车．这些都说明能量的转化和转移具有________性．9．蒸汽机任务时将内能转化为机械能，电视机任务时将电能转化为光能、声能和内能……任何机器都是能量的转移或转化设备．能量的转移或转化进程中，其总量____________．动力危机发生的根源是由于能量的转移和转化具有______性．以下选项中不能说明这一特性的实例是________．(填字母)A．热量总是自动地从高温物体传到高温物体B．足球被踢出后向前滚动C．人活动进程中消耗的生物质能，不能够重新自动回归身体10．依据能量守恒定律，图18－4－2中仅发作能量转移的一组是()图18－4－2A．①②B．②③C．③④D．①③11.各种方式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发作转化，且能量的转化是有方向的．下面几幅图按能量转化的顺序，陈列正确的选项是()图18－4－3A．①②③④B．②③④①C．②①③④D．①③④②12．冲击钻是一种打孔的工具．任务时，钻头在电动机带动下不时地冲击墙壁打出圆孔(如图18－4－4所示)．冲击钻在任务的进程中()图18－4－4A．只要电能和内能的转化B．只要电能和机械能的转化C．有电能、机械能和内能的转化D．没无机械能和内能的转化13．如图18－4－5所示，以下有关动力及能的转化的说法中错误的选项是()图18－4－5A．太阳能集热器的吸热板把太阳能转化为内能B．太阳能汽车应用太阳能电池把太阳能直接转化成汽车的动能C．乐山大佛脸上出现的黑色条纹是人类消耗化石动力发生酸性气体构成酸雨腐蚀形成的D．汽车流失的热不能搜集起来再应用说明能量转化进程具有方向性14．蓄电池在放电的进程中，________能转化为______能，它在充电的进程中，__________能转化为________能．15．如图18－4－6所示，将滚摆从最高处释放，滚摆运动越来越快，这个进程是将________能转化为________能，滚摆再由最低点向上运动，发现滚摆上升的最大高度一次比一次低，这是由于滚摆克制阻力做功，将一局部机械能转化为内能．整个进程中能的总量________，但由于能量转化和转移是有________的，内能不能够再自动地转化为机械能，所以滚摆上升的高度一次比一次低．图18－4－616．抽水蓄能电站原理表示图如图18－4－7所示，它经过上下两个水库将水循环应用，不只能像惯例水电站一样发电，还能像水泵站那样抽水蓄能．抽水蓄能电站完成了________能和________能之间的相互转化．图18－4－717．2021·黑龙江生活中能量转化的实例很多，以下描画中正确的选项是()A．摩擦生热是把内能转化为机械能B．燃料熄灭放热是把内能转化为化学能C．电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能D．摩擦起电是把电能转化为机械能18．2021·长沙2021年5月，我国在南海北部神狐海域停止的可燃冰试开采取得成功，我国可燃冰的总资源约是惯例自然气、页岩气资源总和的两倍，它与自然气、石油一样，都是________(选填〝可再生〞或〝不可再生〞)动力；可燃冰熄灭时将化学能转化为________能．详解详析1．A 2.D3．化学内内机械电4．机械光化学5．不能能量守恒定律6．A7．C8．不能不能方向9．坚持不变方向 B10．D[解析] 能量在〝转移〞进程中能的性质是不变的．图①中热水的能量转移到冷水中了；图③两球〝一升一降〞是重力势能的转移．11．C12．C[解析] 冲击钻任务时，电动机通电转动将电能转化为机械能和内能，钻头冲击墙壁将机械能转化为内能．13．B14．化学电电化学15．重力势动守恒方向性16．机械(或重力势)电[解析] 由图示可知，在发电进程中，水的机械能转化为电能；蓄能进程中，电能转化为水的机械能；所以抽水蓄能电站完成了机械能和电能之间的相互转化．17．C[解析] 摩擦生热是克制摩擦做功，摩擦进程中，消耗了机械能，内能增大，是把机械能转化为内能，故A错误；燃料熄灭放热是把化学能转化为内能，故B错误；电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能，故C正确；摩擦起电是消耗了机械能，取得了电能，故是把机械能转化为电能，故D错误．18．不可再生内。

新苏科版
《18.4 能量转化的基本规律》
核爆炸的威力
18-视频12：核爆 炸的威 力.mpg
讨论与思考
这些能量之间有联系吗？有什么联系呢？
核能转化为内能
化学能转化为光能和内能
讨论与思考
这些能量之间有联系吗？有什么联系呢？
太阳能发电 太阳能的利用：太阳能转化为电能
讨论与思考
这些能量之间有联系吗？有什么联系呢？
太阳炉
②．通过光电转换装置把太阳能直接转化成 电能
（用硅光电池——也叫太阳能电池）
太阳能路灯
太阳能充电器
太阳能汽车
②．通过光电转换装置把太阳能直接转化成电能 太阳能发电系统 太阳能电池板是通 信卫星最重要的组 成部分
③．通过光化转换装置把太阳能转化成化学能
绿色植物光合作用将太阳能转化为化学能。
内燃机车：内能转化机械能
讨论与思考
这些能量化为电能
讨论与思考
这些能量之间有联系吗？有什么联系呢？
水果电池：化学能转化为电能
讨论与思考
这些能量之间有联系吗？有什么联系呢？
蒸汽轮船
化学能转化为内能 再转化为机械能
城市灯光
电能转化为光能和内能
动能与势能的转化
你从焦耳科学探究的历程中得到的启示 是: 科学探究不可能一帆风顺，必须要有恒心和毅力才能 。 成功等
永动机方案图
永 动 机 想 象 图 永 动 机 设 计 方 案
滚球永动机
浮力永动机
能量的转移和转化的方向性
能量的转移和转化的方向性
活动五：
举出能量的转移和 转化有一定的方向 性例子
结论：（1）能量的转化和转移是有方向的
三种直接利用太阳能的方式
说说木材燃烧过程的能量转化? 可以逆向转化吗?