第8节能量的转化与守恒.ppt

Copyright 2004-2015,版权所有 盗版必究,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,复习,你能说出哪些形式的能量？,机械能、,化学能、,电能、,热能（内能）、,声能、,电磁,能、,潮汐能、,太阳能、,核能、,各种形式的能量是孤立的，还是有联系的？,动能,势能,机械能,内能,一、能量的相互转化,下列物体具有哪种形式的能量？物体的能量发生怎样变化？,热水,水的内能,金属勺的内能,A物上升,B物下降,B,物势能,A,物势能,1,、,同一形式,的能量可以在两个物体之间,转移,。,下列物体具有哪种形式的能量？物体的能量发生怎样变化？,2,、不同,形式,的,能量也可以,转化,。,化学能,热能（内能）,势能,动能,你能列举出几个能量转化的实例吗？,摩擦生热：,双手相互摩擦，手会发热；,机械能,热能（内能）,热机做功：,汽油机、柴油机,内能,机械能,电动机转动：,电动机通电后开始转动,电能,机械能,风力发电：,风力带动发电机发电,风能,机械能,电能,3,、太阳能可以转化为各种形式的能量。,（,1,）转变为植物的化学能,二氧化碳,+,水,有机物,+,氧气,光,叶绿体,光能,化学能,（储存有,机物中）,光合作用,地球上,最主要的能量转化过程,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,，如图所,示。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。,（,2,）转变为空气的动能。,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,。,（,3,）转变为水的内能,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,；,（,4,）转化为电能,太阳光照射到电池板上，将,电磁能,转化为,电能,。,4人体能量的来源及转化。,人体的能量都来自于食物（化学能）。,人吃进各种食物，食物消化后被吸收的营养物质由血液输送到人体各处。,食物的,化学能,转化为人体,的,内能、电能、机械能,等,5,、火力发电厂能量转化。,在火力发电厂中，燃烧煤或者天然气来加热水，水沸,腾后产生的蒸汽驱动涡轮机转动，涡轮机带动发电机，,发电机发出的电通过输电线传输到各地的用户。,化学能,热能,机械能,电能,6,、核能发电厂能量转化。,核能,热能,机械能,电能,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。,各种形式的能量之间的转化是非常普遍的现象，自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化,。,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,。,结论：,如图，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？,青蛙消耗了,化学能,这些能量转化为,机械能,青蛙获得了,机械能,这些能量来自,害虫的化学能,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？,氢氧化钠把,化学能,转化为,内能,。,硝酸铵,把,内,能,转化为,化学,能,。,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？,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,（克服摩擦做功与电流的热效应）；,转化后的各种形式的能量全部加起来,等于,电动机消耗的电能。,二、能量的转化与守恒定律,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,。,能量转化和守恒定律,是自然界最普遍、最重要,的,基本定律之一,。无论是机械运动，还是生命运动；无论是宇宙天体还是微观粒子，都遵循这个定律。,能量转化和守恒定律是许多科学家经过长期探,索，于19世纪中叶建立起来的。它是科学史上,最重大的发现之一,能量的转化和守恒定律的建立,1840年，,德国医生迈尔,从生理学角度对能量进行了研究，他发现病人的静脉血比他预计的要红得多，因此他开始思考动物热的问题，并由此萌发了所有形式的能量都可以相互转化的想法。他还分析了多种能量的转化和守恒的现象，成为首先阐述能量守恒思想的人。,从18401878年的近40年时间里，,英国科学家焦耳,研究了电流热效应、空气压缩时温度的升高以及电、化学和机械作用之间的联系。他发现了焦耳定律，得出了电能向内能转化的定量关系。他做了400多次实验，用各种方法测定热与功之间的当量关系，精确地测定了热和机械功之间的当量关系的数值，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。,1847年，,德国科学家亥姆霍兹,发表了论力的守恒一文，把能量的概念推广到热学、电磁学、天文学和生理学等领域，系统、严密地阐述了能量守恒思想。他分析了机械能、化学能、电磁能等不同形式能量的转化和守恒，并把能量守恒与永动机不可能制成联系起来。他认为机器只能转化能量，而不能创造和消灭能量。他对能量守恒定律作出了清晰、具有说服力的论述，从而使能量转化和守恒定律得到人们的广泛接受。可见，,能量转化和守恒定律是众多科学家集体智慧的结晶。,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？,“,永动机”不可能旋转不息,，因为圆轮转动时要克服摩擦和空气阻力消耗能量，而能量的转化有方向性，摩擦生热是不可逆的。,三、能量的转移和转化的方向性,例,1,：,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。,炽热的铁块投入水中时，内能从铁块传递给水，最后两者达到相同的温度。,例,2,：,当杂技演员沿竹竿下滑时，重力势能转化为内能，使手和竹竿的温度升高。,手和竹竿,不可能,自发地降低温度，而使人的位置升高。,大量的现象表明，,能量的转移和转化有一定的方向性。,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？,例如，,内能,只能有,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。,我们要遵循能量转移和转化的方向性，在能量转移和转化过程中合理利用能量。,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。,1、自然界中，各种形式的能量都可在一定条件,下,，且在这一过程中，一定遵循,。,相互转化,能量守恒定律,2、能量既不会,，也不会,，它只会,从一种形式,为另一种形式或从一个物体,到另一个物体。而能的总量,。,消灭创生,转化,转移,保持不变,3,、水轮机带动发电机发电，是,_,能转,化为,_,能；电动机带动水泵，把水抽到高,处，是,_,能转化为,_,能。,机械,电,电,水的势,4,、用热传递的方法来改变物体的内能，实质上,是能量的,_,过程；用做功的方法来改变,物体的内能，实质上是能量的,_,过程。,转移,转化,5,、在一个密封的小房间里，放着一台开着门的,电冰箱，给电冰箱通电，过一段时间后，房间,的温度将,-,（）,A.,升高,B.,降低,C.,不变,D.,无法确定,C,6,、如图所示是一种在阳光下能不断摇摆的塑料,小花。花盆表面的太阳能电板在光照下，产生电,流驱动电动机，使小花左右摆动。下列有关该小,花摆动过程中能量转化的描述正确的是（）,A,.,叶片将光能转化为化学能,B,.,电动机将机械能转化为电能,C,.,太阳能电板将太阳能转化为电能,D,.,小花将动能转化为化学能,C,再见,