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课件网) 第二节 能量的转化与守恒 第六章 能源与可持续发展 第三节 珍惜大自然 1 知道不同形式的能量可相互转化,能量转化过程中能量总量保持不变。 2 知道第一类永动机不能制成。 3 知道熵的概念,初步了解熵是描述系统无序程度的物理量。 教学目标 4 认识环境污染的危害,具有节约能源和保护环境的意识和行为。 新课引入 机械能守恒定律告诉我们,在一定条件下,系统的动能和势能可相互转化,且机械能守恒。不同形式的能量之间的转化遵循怎样的规律呢? 光热利用 太阳能发电 光合作用 太阳能有哪些用途? 太阳能 热能 电能 生物能 一、能量的转化 核能威力巨大,核能发电中,能量怎样转化?有无损失? 核能 热能 电能 一、能量的转化 一、能量的转化 能量可以从一个物体转移到其他物体,也可以从一种形式转化为其他形式。 水的动能和重力势能 电能 当摩天轮被启动后,它具有的动能和势能可以互相转化。 一、能量的转化 动能 势能 一、能量的转化 在电磁感应中,机械能转化成电能。 机械能 电能 电路中的能量转化 电能全部转化为电热 电能转化为热能和机械能 W = Q W = Q+E机 思考:你能说一说下面两种用电器中能量转化? 二、能量守恒定律 设电源电动势为 E ,内阻为 r,外电路的用电器都是纯电阻 ,阻值为 R ,闭合电路的电流为 I。 根据闭合电路欧姆定律 : E=U+Ir = IR +Ir 即 EIt = I 2Rt +I 2 rt 从上式可以看出:电源提供的电能一部分消耗在外电路,通过用电器转化成其它形式的能,另一部分消耗在内电路,转化成内能,总能量是守恒的。 二、能量守恒定律 能量守恒定律:在一个孤立系统里,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其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。闭合电路欧姆定律是能量守恒定律的一种表现形式。 二、能量守恒定律 能量守恒定律意义:能量守恒定律的建立,是人类认识自然的一次重大飞跃。它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一,而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。 有没有一种机器,它不消耗任何燃料或动力,却可以不停地运转,源源不断的对外做功,提供能量呢? 这种机器被称为永动机。 行不行? 思考: 二、能量守恒定律 【例1】关于下列现象中的能量转化的说法正确的是( ) A.在水平公路上行驶的汽车,发动机熄火之后,速度越来越小,最后停止,是机械能转化为内能 B.电风扇通电后开始转动,断电后转动着的风扇又慢慢停下来,是电能转化为机械能 C.火药爆炸产生燃气,子弹在燃气的推动下从枪膛发射出去,射穿一块钢板,速度减小,是化学能转化为内能 D.用柴油机带动发电机发电,供给电动水泵抽水,把水从低处抽到高处,是电能转化为机械能 典例分析 解析 在水平公路上行驶的汽车,发动机熄火之后,速度越来越小,最后停止,这一过程中,汽车所受的阻力做负功,机械能转化为内能,选项A正确;风扇通电后开始转动,电流做功,电能转化为机械能,有一部分转化为内能;断电后转动着的风扇又慢慢停下来,阻力做负功,机械能转化为内能,选项B错误;火药爆炸产生燃气,化学能转化为内能;子弹在燃气的推动下从枪膛发射出去,推力做功,内能转化为机械能;子弹射穿一块钢板,速度减小,阻力做负功,机械能转化为内能,选项C错误;柴油的化学能转化为柴油机的机械能,再转化为发电机的电能,电能又通过电动水泵转化为水的机械能,选项D错误。 答案 A 【例2】 瀑布从20 m高处以103 m3/s的流量竖直落下,流进底部的水轮机后再以2 m/s的速度流出,水轮机再带动发电机发电。如果水的机械能转化为电能的效率是80%,那么发电机发出的电功率有多大?(瀑布 ... ...