《四、能量转化的基本规律》课件1

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1、能量转化的基本规律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

2、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各种各样的能量常规能源：煤、石油、天燃气新能源能源的利用太阳能核能核裂变核聚变人工控制——核电站不加控制——原子弹——氢弹光热转换——太阳能热水器光电转换——太阳能电池光化转换——绿色植物做功——热机发电——火电站化学能→内能→机械能化学能→内能→机械能→电能核能→内能→机械能→电能光能→电能光能→化学能光能→内能一、能量守恒定律【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

3、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。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能量之间的转化【讨论】请你说说自己一

4、天的生活、学习中会与哪些能量及其转换有关？1-75能量之间的转化请在下图的箭头旁边填上能量转化的装置或过程电动机发电机生物做功光合作用燃烧物质电灯光电效应太阳照射炽热发光电加热地热发电摩擦生热蒸汽机放热反应吸热反应我们所消耗的能量，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能量之间的转化【问题1】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？【问题2】在自然界，有许多现象的自然发生、发展都有方向性。例如“水往低

5、处流”。你认为能量的转化和转移是否也具有方向性呢？【问题3】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？能量传递过程的特点能量的传递包括转移与转换两种形式。转移是某种形态的能量从一地转移到另一地，从一物转移到另一物；转换则是能量由一种形态变为另一形态。能的转化和守恒定律能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式，转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。能量转化的方向性根据能量的转化和守恒定律可知，能量在转化或转移的过程中，其总量总保持不变。电能可以使电灯发光，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动

6、转化为电能。该现象说明能量的转化具有_____.如同把炽热的铁放到水中，是水吸收了铁放出的热量，一会儿后铁的温度与水的温度相等，但此时水的热能不会再转化为铁的热能，使铁恢复原来的温度。。这就是能量转化具有方向性。热力学第二定律①热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体(不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化，这是按照热传导的方向来表述的)。②不可能从单一热源取热，把它全部变为功而不产生其他任何影响(这是从能量消耗的角度说的,它说明第二类永动机是不可能实现的）。热能不能完全转化为机械能，只能从高温物体传到低温物体自然条件下热量只能从高温物体向低温物体

7、转移，而不能由低温物体自动向高温物体转移，也就是说在自然条件下，这个转变过程是不可逆的。要使热传递方向倒转过来，只有靠消耗功来实现。比如空调制冷热力学第二定律、热机能连续不断地将热变为机械功，一定伴随有热量的损失，热机的效率不可能达到100%、能量有耗散，不能将能量的散失全部收集起来重新利用，所以要节约能源热力学第二定律的意义第二类永动机不可能制成有人曾计算过，地球表面有10亿立方千米的海水，以海水作单一热源，若把海水的温度哪怕只降低O.25度，放出热量，将能变成一千万亿度的电能足够全世界使用一千年。但只用海洋做为单一热源的热