九年級物理(粵教滬科版)下冊教學(xué)課件：20.3 能的轉(zhuǎn)化和能量守恒 (共22張PPT)

1、20.3 20.3 能的轉(zhuǎn)化和能量守恒能的轉(zhuǎn)化和能量守恒你能說出下列物體所具有的能量嗎？你能說出下列物體所具有的能量嗎？機(jī)械運動機(jī)械運動機(jī)械能熱運動機(jī)械能熱運動內(nèi)能內(nèi)能電荷運動電荷運動電能化學(xué)運動電能化學(xué)運動化學(xué)能化學(xué)能原子核內(nèi)部的運動原子核內(nèi)部的運動核能核能 能能以多種形式存在于自然界，每一種形式的以多種形式存在于自然界，每一種形式的能能對應(yīng)于一種運動形式。對應(yīng)于一種運動形式。 一、能的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化一、能的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化各種形式的能是可以相互轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的。各種形式的能是可以相互轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的。 一杯放在桌上的熱水冷一杯放在桌上的熱水冷卻，此過程熱水的內(nèi)能消失卻，此過程熱水的內(nèi)能消失了嗎？了嗎？ 能量

2、轉(zhuǎn)移了，從熱水轉(zhuǎn)移到周圍的空氣能量轉(zhuǎn)移了，從熱水轉(zhuǎn)移到周圍的空氣中去了。中去了?；顒踊顒? 1：能量的轉(zhuǎn)移：能量的轉(zhuǎn)移能量的轉(zhuǎn)移能量的轉(zhuǎn)移能量的形式?jīng)]有發(fā)生改變。能量的形式?jīng)]有發(fā)生改變。內(nèi)能的轉(zhuǎn)移內(nèi)能的轉(zhuǎn)移機(jī)械能的轉(zhuǎn)移機(jī)械能的轉(zhuǎn)移水的機(jī)械能水的機(jī)械能水輪機(jī)的機(jī)械能水輪機(jī)的機(jī)械能電能的轉(zhuǎn)移機(jī)械能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能電能電能轉(zhuǎn)化為電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能機(jī)械能活動活動2 2：能量的轉(zhuǎn)化：能量的轉(zhuǎn)化 各種形式的能在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的各種形式的能在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的電能轉(zhuǎn)化為電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能內(nèi)能太陽能轉(zhuǎn)化為太陽能轉(zhuǎn)化為電能電能給電池充電時電能給電池充電時電能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為化學(xué)能?；瘜W(xué)能。電池放電

3、時化學(xué)能電池放電時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 電能。電能。 食物具有化學(xué)能，我食物具有化學(xué)能，我們的身體把這種化學(xué)能轉(zhuǎn)們的身體把這種化學(xué)能轉(zhuǎn)化成為維持生命所必須的化成為維持生命所必須的內(nèi)能和機(jī)械能。內(nèi)能和機(jī)械能。風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能核電站發(fā)電時的能量轉(zhuǎn)化核電站發(fā)電時的能量轉(zhuǎn)化鈾核裂變釋放的鈾核裂變釋放的核能核能蒸汽的蒸汽的內(nèi)能內(nèi)能渦輪機(jī)的渦輪機(jī)的機(jī)械能機(jī)械能發(fā)電機(jī)發(fā)出發(fā)電機(jī)發(fā)出電能電能 在能量由一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，或由一在能量由一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，或由一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式的過程中，其數(shù)量方面有種形式轉(zhuǎn)化為其他形式的過程中，其數(shù)量方面有沒有變化呢？沒有變化呢？ 交流與合作交流與合作 在

4、電動機(jī)提升物體的過程中，電動機(jī)消耗了什在電動機(jī)提升物體的過程中，電動機(jī)消耗了什么能？是否都轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能？還轉(zhuǎn)化成哪些形么能？是否都轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能？還轉(zhuǎn)化成哪些形式的能？式的能？ 如果將轉(zhuǎn)化后的其他形式的能全部加起來，如果將轉(zhuǎn)化后的其他形式的能全部加起來，是否應(yīng)該與所消耗的電能相等？是否應(yīng)該與所消耗的電能相等？ 掉在地上的掉在地上的彈性小球為什彈性小球為什么越跳越低么越跳越低? ? 你認(rèn)為這樣的永動你認(rèn)為這樣的永動機(jī)可以制造成功嗎？機(jī)可以制造成功嗎？ 我國有句俗語：我國有句俗語：“既要馬兒跑，又要馬兒不既要馬兒跑，又要馬兒不吃草。吃草。”你認(rèn)為這可能嗎？為什么？你認(rèn)為這可能嗎？為什么？ 為了滿

5、足生產(chǎn)、生活對動力日益增多的需要，為了滿足生產(chǎn)、生活對動力日益增多的需要，歷史上曾有人幻想制造一種機(jī)器，它不需要消耗歷史上曾有人幻想制造一種機(jī)器，它不需要消耗任何動力和燃料，卻能不斷地對外做功，這種機(jī)任何動力和燃料，卻能不斷地對外做功，這種機(jī)器稱為器稱為“永動機(jī)永動機(jī)”。 17 171818世紀(jì)許多機(jī)械專世紀(jì)許多機(jī)械專家就已經(jīng)論證了永動機(jī)是家就已經(jīng)論證了永動機(jī)是不可能的。不可能的。 法國科學(xué)院在法國科學(xué)院在17751775年就正式?jīng)Q定，不再研究年就正式?jīng)Q定，不再研究和試驗任何永動機(jī)。和試驗任何永動機(jī)。二、能量守恒定律二、能量守恒定律 能量既不能創(chuàng)造，也不能消失，它只能從一種能量既不能創(chuàng)造，也不

6、能消失，它只能從一種形式形式轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到另到另一個物體。能量在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的過程中，能的總量一個物體。能量在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的過程中，能的總量保持不變。保持不變。 在人們發(fā)現(xiàn)了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系與在人們發(fā)現(xiàn)了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化和確立了永動機(jī)的不可能性之后，科學(xué)家們發(fā)轉(zhuǎn)化和確立了永動機(jī)的不可能性之后，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了能量守恒定律?，F(xiàn)了能量守恒定律。 人們所說的人們所說的“消耗能量消耗能量”“”“利用能量利用能量”“”“獲獲得能量得能量”的實質(zhì)是：能量的實質(zhì)是：能量相互轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化相互轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的過程。的過程。 能量守恒定律的

7、建立過程，是人類認(rèn)識自然的一能量守恒定律的建立過程，是人類認(rèn)識自然的一次重大的飛躍，是哲學(xué)和自然科學(xué)長期發(fā)展和進(jìn)步的次重大的飛躍，是哲學(xué)和自然科學(xué)長期發(fā)展和進(jìn)步的結(jié)果它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一，結(jié)果它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一，而且是大自然普遍和諧性的一種表現(xiàn)形式。和諧美是而且是大自然普遍和諧性的一種表現(xiàn)形式。和諧美是科學(xué)的魅力所在。科學(xué)的魅力所在。 恩格斯曾經(jīng)把恩格斯曾經(jīng)把能量轉(zhuǎn)化和守恒定律能量轉(zhuǎn)化和守恒定律稱為稱為“偉大偉大的運動基本規(guī)律的運動基本規(guī)律”，認(rèn)為它的發(fā)現(xiàn)是，認(rèn)為它的發(fā)現(xiàn)是1919世紀(jì)自然科世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一( (另兩個發(fā)現(xiàn)是細(xì)

8、胞學(xué)說，達(dá)另兩個發(fā)現(xiàn)是細(xì)胞學(xué)說，達(dá)爾文的生物進(jìn)化論爾文的生物進(jìn)化論) )由能量守恒定律可知：永動機(jī)由能量守恒定律可知：永動機(jī)無法實現(xiàn)。無法實現(xiàn)。 能量守恒定律對我們的啟示：能量守恒定律對我們的啟示：工程技術(shù)的任務(wù)，工程技術(shù)的任務(wù)，在于設(shè)法找出合理利用能源的途徑，并減少機(jī)器運在于設(shè)法找出合理利用能源的途徑，并減少機(jī)器運轉(zhuǎn)過程中不必要的能量損耗，而不是去研制永遠(yuǎn)無轉(zhuǎn)過程中不必要的能量損耗，而不是去研制永遠(yuǎn)無法實現(xiàn)的法實現(xiàn)的“永動機(jī)永動機(jī)”。 內(nèi)能內(nèi)能能自發(fā)的由低溫物能自發(fā)的由低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移嗎？體向高溫物體轉(zhuǎn)移嗎？三、能在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程中的方向性三、能在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程中的方向性 手捧熱水袋時

9、，手和手捧熱水袋時，手和身體變熱，熱水袋的熱水身體變熱，熱水袋的熱水溫度會降低。在這種內(nèi)能溫度會降低。在這種內(nèi)能轉(zhuǎn)移的過程中，內(nèi)能總是轉(zhuǎn)移的過程中，內(nèi)能總是自動地從高溫物體向低溫自動地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移物體轉(zhuǎn)移。問題：問題： 木材燃燒能將水燒木材燃燒能將水燒開。當(dāng)水漸漸涼下來時，開。當(dāng)水漸漸涼下來時，能否將其減少的內(nèi)能全能否將其減少的內(nèi)能全部復(fù)原為化學(xué)能嗎？部復(fù)原為化學(xué)能嗎？ 小小汽汽車車的動力來自的動力來自發(fā)動機(jī)中汽油的燃燒。發(fā)動機(jī)中汽油的燃燒。在行駛中汽車克服摩在行駛中汽車克服摩擦，動能轉(zhuǎn)化成地面、擦，動能轉(zhuǎn)化成地面、車輪和空氣的內(nèi)能，車輪和空氣的內(nèi)能，這些能量能夠自動用這些能量能夠

10、自動用來再次開動汽車嗎？來再次開動汽車嗎？ 能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程是有能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程是有方向性方向性的。的。在能源在能源利用的過程中，即利用的過程中，即在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量在數(shù)量上并沒有減少但是在可利用的品質(zhì)上降量在數(shù)量上并沒有減少但是在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用變?yōu)椴槐阌诶昧?，成為低了，從便于利用變?yōu)椴槐阌诶昧耍蔀椤盁o用無用的能量的能量”。 通過以上分析我們知道了：通過以上分析我們知道了：這是節(jié)約能源的根本原因這是節(jié)約能源的根本原因 正是因為能量轉(zhuǎn)化的方向性，能量的利用受正是因為能量轉(zhuǎn)化的方向性，能量的利用受著著這種方向性的制約，所以能量

11、的利用是有條件的，這種方向性的制約，所以能量的利用是有條件的，也是有代價的也是有代價的。 1 1下列說法中正確的是（下列說法中正確的是（ ） A. A. 不同形式能量的轉(zhuǎn)化是通過做功來實現(xiàn)的不同形式能量的轉(zhuǎn)化是通過做功來實現(xiàn)的 B. B. 做功的過程總是伴隨著能量的變化做功的過程總是伴隨著能量的變化 C. C.某種形式的能量增加某種形式的能量增加10J10J，一定有其他形式的，一定有其他形式的能量減少能量減少10J10J D. D. 某個物體的能量減少某個物體的能量減少10J10J，一定有其他物體，一定有其他物體的能量增加的能量增加10J10JABCDABCDB B 2 2運動員把原來靜止的足球踢出去，使足球運動員把原來靜止的足球踢出去，使足球獲得獲得100J100J的動能。則在運動員踢球的過程中，運的動能。則在運動員踢球的過程中，運動員消耗的體能動員消耗的體能 （ ） A. A. 等于等于