初中浙教版（2024）第8节 能量的转化与守恒授课课件ppt

这是一份初中浙教版（2024）第8节 能量的转化与守恒授课课件ppt，共34页。PPT课件主要包含了视频滚摆的运动，知识点，能量的相互转化，金属勺放入热水中，水的内能，勺子的内能，能量的转移，A物上升B物下降，森林火灾，特技跳伞等内容，欢迎下载使用。
能量的相互转化能量的转化与守恒定律能量的转移和转化的方向性
我们知道，动能和势能之间可以相互转化。那么，其他形式的能量是否也会发生相互转化呢？能量在转化过程中遵循什么规律呢？
1.自然界中能量的各种形式 机械能、内能、化学能、太阳能、生物能、地热能、潮汐能、核能等多种形式，各种形式的能量不是孤立的，而是相互联系的。思考：各种形式的能之间是否可以转移或相互转化？
参考答案：能量可以在两个物体之间转移，能量形式也可以转化。
读图：下列物体具有哪种形式的能量？物体的能量发生怎样变化？
水具有内能，当金属勺放入热水中时，水的内能减少，金属勺子的内能增加。
A、B物体具有动能和势能A物上升，B物下降，A物势能增加，B物势能减少。B的势能 A的势能。
森林具有化学能，森林发生火灾时森林的化学能转化为内能。
跳伞运动员具有动能和势能，跳伞运动员在下落过程中：
(1)结合图片内容，你知道能量是如何转化的吗？
参考答案：太阳光照射到绿色植物的叶片上，叶片通过光合作用将电磁能(光能)转变为化学能储存在植物里；太阳光照射到大气层中，使大气产生对流，将电磁能转变为空气的动能；太阳光照射到太阳能热水器上，使水的温度升高，将电磁能转变为水的内能；太阳光照射到电池板上，将电磁能转化为电能。
(2)人体能量的来源及转化
人的生命活动和人体完成的各种动作，都需要能量。所有这些能量都来自于食物。食物的化学能转化为人体的内能、电能、机械能等。
(3)火力发电厂中的能量转化
思考：我们每天都在使用电能，电能由发电厂提供。你知道在火力发电厂中，电能是如何转化而来的吗？
参考答案：煤(天然气)的化学能转化为水的内能，水沸腾后产生的蒸汽的内能转化涡轮机的机械，涡轮机带动发电机发电转化为电能。最后电通过输电线传输到各地的用户。
如图所示，青蛙从地上跃起捕捉害虫。在这个过程中，青蛙消耗了什么能？这些能量到哪里去了？青蛙获得了什么能？这些能量来自哪里？
青蛙从地上跃起消耗了青蛙的化学能，这些能量转化为青蛙的机械能；青蛙获得的机械能来自作为青蛙食物的害虫的化学能。
大量事实表明，自然界中各种形式的能量都不是孤立的，不同形式的能量之间会发生相互转化，能量也会在不同的物体间相互转移。平常我们所说的“消耗能量”、 “利用能量”或者“获得能量”，实质上就是能量相互转化或转移的过程。
氢氧化钠在水中溶解，温度会升高；硝酸铵在水中溶解，温度会降低。这两种物质在溶解过程中，能量的形式各发生了怎样的转化？
参考答案：氢氧化钠在水中溶解温度会升高是把化学能转化为内能；硝酸铵在水中溶解，温度会降低是把内能转化为化学能。
光合作用_____地球上最主要的能量转化过程
1.光合作用是指植物利用光能，把二氧化碳和水转化成有机物，并释放出氧气的过程。
从能量转化的角度，就是把太阳辐射到地球上的光能转化为储存在糖类中的化学能。
每年全球光合作用可以产生大约 1600 亿吨糖类。光合作用不仅为生物体提供食物和能量，也是目前世界上主要动力的源泉。人类利用的煤、石油、天然气等化石能源，是古代植物进行光合作用攒积下来的。因此，光合作用是地球上最主要的能量转化过程。
我们已经知道，能量有机械能、电能、内能、化学能及核能等各种不同形式， 各种形式的能量可以在一定条件下相互转化。那么能量由一种形式转化为另一种形式的过程中，能量的多少是否发生变化？
思考与讨论: 如图所示，用电动机提升重物时，电动机消耗的电能是否都转化为重物的机械能？是否还转化为其他形式的能量？如果把转化后的各种形式的能量全部加起来，是否跟电动机消耗的电能相等？
参考答案：不是全部转化重物的机械能，电动机消耗的电能一部分转化为重物的机械能一部分转化为内能；如果把转化后的各种形式的能量全部加起来跟电动机消耗的电能相等。
1.能量转化和守恒定律的内容能量既不会消灭，也不会创生，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。而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。这就是能量转化和守恒定律。
能量转化和守恒定律是19 世纪中叶建立起来的，是科学史上最重大的发现之一，它把各种自然现象统一起来，描绘出一幅自然界普遍联系的世界图景。
2.对能量转化和守恒定律的理解(1)一种能增加，总伴随着另一种形式能减少或者另一物体转移而来。(2)该定律是大量实验事实得出，是人们对自然现象长期观察和研究的科学总结。(3)是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，无论是宏观物体运动还是微观粒子运动，都遵循这个定律。
达·芬奇曾设计了一个 “永动机”：一只圆轮，里面装有可以自由滚动的重钢球，如图所示。
利用隔板的特殊形状，使轮子一边的钢球总是滚到另一边距离轮心远些的地方，这样，在钢球的重力作用下，轮子便会转动不息。你认为这个“永动机”能旋转不息吗？为什么？
参考答案：这个“永动机”不可能旋转不息因为圆轮转动是要克服摩擦力和空气阻力消耗能量，即机械能会转化为内能。根据能量的转化和守恒定律可知：机械能逐渐减少，经过足够长时间，机械能会全部转化为内能。
思考：“永动机” 制造一直失败的原因是：它违背了能量的转化和守恒定律，那么，遵循能量的转化和守恒定律的事件是否一定会发生呢？下面让我们通过两个事例来探讨这个问题。
能量的转移和转化的方向性
事例1：一块炽热的铁块投入水中
参考答案：内能从铁块传递给水，最后两者达到相同的温度。
铁块不可能自发地从同温度的水中吸收热，使自己变得炽热，而不引起其他变化。尽管这一过程并不违反能量转化和守恒定律。
问题1：一块炽热的铁块投入水中能量如何转移？
问题2：铁块能自发地从同温度的水中吸收热量使自己变得炽热吗？
参考答案:当杂技演员沿竹竿下滑时，演员的重力势能有一部分转化为手和竹竿的内能，使手和竹竿的温度升高。但是，相反的过程也不会自发地发生，即手和竹竿不可能自发地降低温度，而使人的位置升高，尽管这一过程也不违反能量转化和守恒定律。
事例2：杂技演员沿竹竿下滑
思考：当杂技演员沿竹竿下滑时，能量又是如何转化？手和竹竿的内能，能使演员上升吗？
归纳总结(1)能量的转移和转化是有一定的方向性的，热量只能自发地从高温物体传向低温物体，而不可能使热量从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化。(2)能量的利用率不可能达到100%。
思考与讨论：请你举例加以说明，能量的转移和转化有一定的
方向性有什么实际意义？
参考答案：例如，内能只能由高温物体转移到低温物体，这样就可以用高温物体给低温物体进行加热。又例如，水总是从高处流到低处，这样人们就可以用水的落差进行水力发电。
阅读课文能量的转化和守恒定律的建立，了解能量转化和守恒定律是众多科学家集体智慧的结晶。
1. [2022·杭州月考]下列有关能量转化与守恒的说法正确的是(　　)A. 即使科技再发达也不可能制造出永动机B. 能量守恒定律只适用于能量的转化过程C. “摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律D. 根据能量守恒定律，小球从空中竖直落下过程中，机械能总和不变
2. [2024·湖州期末]能量转化是自然界普遍的现象。下列关于能量转化的分析不正确的是(　　)A. 水果电池：电能→化学能B. 电灯发光：电能→光能和内能C. 光合作用：光能→化学能D. 钻木取火：机械能→内能
3. 下列四种现象中，只发生能量的转移而不发生转化的是(　　)A. 闭合开关后，灯泡发光B. 烧水时，水蒸气顶起壶盖C. 冬天，用手摸户外的金属物体时手感觉冷D. 给电动自行车的蓄电池充电