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1.能量守恒定律第十一章物理学与能源技术能量是对一切宏观微观物质运动的描述。相应于不同形式的运动，对应不同能量，能量亦简称能。你知道什么是能量吗？导入新课1．认识形形色色的能量。2．知道不同形式能量之间可以相互转化。3．能举出日常生活中的能量守恒的实例。4．有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。5．通过学生自己做小实验发现各种现象的内在联系；体会各种形式能量之间的转化。学习目标1.常见的能量：机械能、内能、电能、光能，电磁能、化学能、原子能、生物能、太阳能等。你能说出下图中各物质具有什么能量吗？从八年级上册第二章就开始接触能量，你能说出常见的能量有哪些吗？一、形形色色的能导入新课2.讨论交流：物体具有的能量在空中运动的皮球一缕阳光在空中运动的皮球具有机械能，一缕阳光具有太阳能，太阳能是由太阳内部氢原子发生聚变释放出巨大核能而产生的能，来自太阳的辐射能量。烫手的暖气片电池暖气片内的水中，大量水分子在做无规的热运动具有内能。电池一旦接入闭合回路，它内部的化学成分将持续发生反应，它具有化学能。自然界中，能量不仅可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式能量的相互转化能量之间还可以相互转化。化学能转化为内能电能转化为机械能二、不同形式能量的相互转化皮球从空中落向地面时，皮球的势能转化为它的动能；将电池接人电路中，电池储存的化学能便转化为了电能。同时电灯发出光和热，电能转化为光能和内能。动能与势能（包括重力势能和弹性势能）不断相互转化电能转化为光能和内能1.观察你能说出下面能量之间的转化吗？小球上下运动由a点出发，以速度v运动的木块在摩擦力作用下到b点停止，木头的动能全部转化为内能。小球左右摆动，动能、势能不断相互转化，在最高点时势能最大在最低点时动能最大。vab2.电能发电机发电，把机械能转化成电能电动机工作，把电能转化成机械能使用电熨斗，把电能转化成内能；给电池充电，把电能转化为化学能……我们在生产、生活、工作中不断地将一种能量转化为另一种能量。洗衣、除尘、健身通信餐饮交通电能照明娱乐空调、冷藏从能量利用和转化角度来讲，现代化的生活就是以电能为中心的能量转化和利用的过程。辐射到地球的太阳总功率1.7×1017W发电机水力太阳能热水器风的形成水循环动植物生长燃饶食品化工原料燃气灶机床汽车照明笔记本电脑电熨斗电车家庭影院风力煤石油3.观察下图说出能量来源通过上图可以发现，我们生产、生活中利用的能量追根溯源，大都来自太阳。太阳的辐射，向地球传递了巨大的能量。我们在力学部分已知道，在只有重力或弹力对物体做功的条件下(或者不受其他外力的作用下），物体的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，机械能守恒。三、能量守恒定律为什么小球摆动过程中达到的最高点越来越低？为什么机械钟要定时上发条？思考这是因为小球或钟摆在摆动过程中受到了空气的阻力，不断产生热量所以机械能不守恒。但是如果把小球或钟摆和空气分子的内能加上，总能量仍然不变。能量守恒定律大量事实表明，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。所有能量转化和转移过程，都遵守能量守恒定律。1.永动机：不消耗能量，就可以永远地运动下去，并连续不断地做功的机器。有些永动机，看上去制作得十分巧妙，但由于违背科学规律，都失败了。永动机的失败，从反面证明了能量守恒定律的正确性。四、永动机是不可能实现的一种失败的永动机2.如图所示是达·芬奇设想的永动机，你认为能实现吗？________，请说明理由。水银的流动能不能使这个轮子不停地转下去呢？不能违背能量守恒定律【分析】虽然自然界中的能量是守恒的，它既不会消灭，也不会创生，但由于自然界里无论什么运动都会产生热，热向四周扩散，成为无用的能量。如不补给能量，任何运动着的机器都会停下来。【解答】给永动机一个动力后，由于水银的流动，永动机在一定时间内能够保持转动，但由于摩擦力的存在，将有一部分能量以热量的形式散失掉，如果不补充能量，则机器不能永远运动，所以自然界中不可能存在永动机，它违背了能量守恒定律。故答案为：不能；违背能量守恒定律。3.讨论交流：分析一种永动机一位“发明家”设计的一种永动机。他的设想是：利用上水池的水向下的冲力使水轮发电机发电，然后，利用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池的水再抽回上水池。这样不断循环下去，就可以制成一个永动机。在此过程中，水轮发电机还可以抽出一部分电能供用电器使用。真是一种美妙的设想！遗憾的是，这个永动机不能持续运转。你能分析一下这种永动机失败的原因吗？上水池下水池抽水机用电器水轮发电机一种永动机的示意图【分析】在能量转化的过程中，总会有一部分能量以热的形式向四周扩散，成为无用的能量，所以抽水机的机械能会逐渐减小。【解答】永动机不可能实现，因为抽水机在此过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，所以机械能总量不守恒，永动机装置不能实现。能量守恒定律形形色色的能量不同形式能量的转化能量守恒定律永动机是不可能实现的课堂小结1.下列说法中正确的是（）A.冬天对着手哈气，手变暖是机械能转化为内能B.用酒精灯给水加热，是机械能转化为内能C.高速行驶的汽车爆胎是很危险的，从能量角度来看，是机械能与内能的相互转化D.滑冰时冰刀与冰之间相互摩擦，出现一道痕迹，是内能转化为机械能C随堂训练2．生活中能量转化的实例很多。下列描述中，错误的是（）A.摩擦生热是把机械能转化为内能B.摩擦起电是把电能转化为机械能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.燃料燃烧放热是把化学能转化为内能B3．美国哈弗大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是（）A.动能→电能→化学能→光能B.电能→动能→化学能→光能C.动能→电能→光能→化学能D.电能→动能→光能→化学能A4．下列关于能量转化的实例，你认为说法正确的是（）A.水轮机带动发电机发电：电能转化为机械能B.电动机工作：机械能转化为电能C.燃料燃烧：化学能转化为内能D.汽油机的压缩冲程：内能转化为机械能C