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第四章机械能和能源第六节能量的转化与守恒粤教版必修2我们生活在一个复杂而多变的世界中，物质、能量、信息是构成世界的基本要素。能量无处不在，能量转化无时不有。那么：⑴常见的能量有那些形式呢？⑵能量的转化是如何实现的？⑶能量转化遵循什么规律呢？⑷能量会被永久地利用吗？能量形式涵义实例机械能机械能是与物体的运动或位置的高度、形变相关的能量，表现为动能和势能。流动的河水、被拉开的弓、声音等内能内能是组成物体的分子的无规则运动所具有的动能和势能的总和一切由分子构成的物质电能电能是与电有关的能量电器设备所消耗的的能量都是电能电磁能电磁能是以各种各样的电磁波的形式传播的能量可见光、紫外线、微波和红外线等核能核能是一种储存在原子核内部的能量，原子核发生核反应时，会释放出巨大的能量核潜艇、核电站、核武器等化学能化学能是指储存在化合物的化学键里的能量巧克力、燃料等都储存有化学能一、各种各样的能量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——核能转化为机械能仔细观察下面的图片，说明它们具有那种形式的能？涉及哪些形式能量之间的转化？二、能量之间的转化不同形式的能量之间的转化我们所消耗的能量，无论是食物还是电，大部分是太阳能辐射到地球后转化而来的。太阳能与其他形式的能量转化关系图三、能量转化与守恒定律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，它只能由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，在转化或转移的过程中其总量保持不变。说明：1.能量守恒定律是最基本、最普遍、最重要的自然规律之一。任何形式的能量之间都可以转化，但转化过程并不减少它们的总量。2.分析物理过程、求解实际问题时，对减少的某种能量，要追踪它的去向；对增加的能量，要能查寻它的来源。可以按照“总的减少量=总的增加量”列出数学方程.3.能源利用实际就是不同形式能量之间的转换，把不便于人们利用的能量形式转变成便于利用的形式。E初=E终例、一质量为2kg的物块从离地80m高处自由落下，测得落地速度为30m/s，求下落过程中产生的内能.(g＝10m/s2)思路：下落过程中减少的重力势能变成了动能和内能。答案：E=700J人们为了满足生产对动力日益增多的需要，幻想制造一种机器，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？四、能量转化的基本规律能量转化的基本规律“毛细型”永动机“浮力型”永动机“重力型”永动机“磁力型”永动机达芬奇的发明第一类永动机不可能制成！热传递高温物体低温物体自发的做功自然界中一切与热现象有关的实际宏观过程都是有方向的。能量转化的基本规律能量转化与转移的方向性规律能量转化的基本规律能量转化与转移的方向性规律自然界中许多自发的过程都是有方向的，或者说能量的转化和转移也是有方向的。虽然自然界中能量是守恒的，但是由于能量的转化和转移是有方向性的，因此还存在能源危机。这就需要我们提高能源使用的效率。试举例说明在利用能量的过程中“效率”的涵义？能源与可持续发展能源与可持续发展效率=输出的有用能量输入的总能量×100％热机电动机发电机电热器热传递？小结能量转化的基本规律1、能量的转化和守恒定律2、能量转化与转移的方向性规律3、能量转化的效率能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能由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，在转化或转移的过程中其总量保持不变。自然界中许多自发的过程都是有方向的，或者说能量的转化和转移也是有方向的。效率=输出的有用能量输入的总能量×100％永动机不可能制成！1、如下图所示，质量为m的物体，从半径为R的竖直半圆形轨道的边缘由静止开始下滑，滑至最低点时速度为v，则物体沿轨道下滑的过程中，产生的内能是多大？解析：物体由边缘到最低点的过程中，重力势能减少mgR，动能增加12mv2，产生热量Q，由系统总能量守恒：ΔE增＝ΔE减得12mv2＋Q＝mgR解得Q＝mgR－12mv2.答案：mgR－12mv2