能量转化的方向性和效率 学习目标 1、知道能量是可以转移和转化的． 2、初步了解能量转移和能量转化的方向性． 学习过程 能量转化的方向性如同水总是自发地从高处往低处流，能量的流向也并不是随意的. 这些情形可能吗? 1.一杯水静置一段时间后，其中的一部分水自行从另一部分水中吸取热量，沸腾成水蒸气? 另一部分水则内能减少，凝结成冰? 2.枯萎的花儿，自发从空气中吸取能量和水分，重焕青春？ 3.坡底的巨石从周围环境中获取能量，滚向坡顶？ 4.汽车从北京开到天津，掉转车头，可以不再消耗新的燃料，从空气、尾气中吸取能量，返回北京？ 如果某个过程涉及了热量，能量的转化（和转移）就将是 “覆水难收”,除非我们耗费额外的能量提供帮助； 一、能量转化的方向性 为什么能量是守恒的，我们仍然要节约能源呢？ （1）我们对能量的利用，无法避免涉及热量的与； （2）每一次能量的利用，都会减少这个世界上可利用、便于利用的能量.生成转移总量能量转化中的效率在实际工作和生活中，人们把一种能量转化为另一种能量总是为了某种目的： 用燃气灶烧水，目的是为了把水烧热或烧开； 使用电梯是为了把人或物体提高到一定的高度； 能量转化中的效率这些愿望能实现吗? 烧水时将天然气燃烧产生的热量完全传递给水壶中的水？ 使用电梯时每消耗1度的电能完全转化成人或物体的势能？ 骑自行车时我们消耗的每一分体能全部转化自行车的人的动能？ 二、能量转化中的效率 所有能量利用的过程中，能量损耗不可避免，如烧水过程中，有一定比例的热量会散发到大气、壶体中； 能量转化中的效率输入能量： 天然气完全燃烧释放出的化学能（电流通过用电器所做的功）； 输出有效能量：水吸收的那部分能量（用来做有用功的能量）； 输出无效能量：散发到大气、壶体中的那部分能量（电器自身吸收的热量）； 输入能量=输出有效能量+输出无效能量 能量转化中的效率能量转化效率=输出有效能量/输入能量，即η=； 任何情况下，η<1! 讨论交流：各种效率是一回事吗？机械效率：有用功占总功的比例； 热机效率：热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比； 能量转化中的效率节能问题的核心是提高能量利用中的转化效率！ 三、能力提升 1.2008年北京奥运会正向我们走来，“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”是北京奥运会的理念.奥运会主体育场———鸟巢”是体现这一理念的典范. （1）“鸟巢” 体育场大量利用了太阳能.太阳能属于_____能源(选填“可再生”或 “不可再生”).太阳能光电系统，把太阳能转化成_____能. （2）“鸟巢” 体育场还大量利用了地热能.地热能属于_____次能源.大量利用地热能 _____ 产生温室效应(选填“会”或“不会”). 2.绿色植物通过光合作用将太阳能转化成_____能.为开发新能源，人类已能够把油菜籽、蓖麻、大豆等农作物加工转化成“生物燃料”，“生物燃料”属于_____能源.(填“可再生”或“不可再生”) 3.下图所示是由大量反射镜组成的太阳能发电装置，图中各个反射镜由计算机控制，使反射的太阳光聚集在塔顶的集热器(锅炉)上，集热器中的水变成水蒸气后推动汽轮机，从而带动发电机发电． （1）大阳能属于_____．(选填“可”或“不可”)再生能源； （2）这个装置中反射镜的作用是改变 _____； （3）水蒸气推动汽轮机的过程中．将_____能转化为_____能 （4）发电机是利用 _____原理发电的． 4.阅读短文，回答问题： 地球同步卫星是指位于赤道上空一定高度上与地球保持相对静止的卫星，它与地球转动同步，故称地球同步卫星.人造地球同步卫星发射过程可简化为点火加速上升(如图甲所示)、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段.地球同步卫星常用于通讯、气象、广播电视、导弹预警、数据中继等方面，以实现对同一 ... ...
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