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第十四章 内能的利用
第1节 能量的转化与守恒
1.了解能量及其存在的多种形式。
2.知道能量的转化和转移，能解释一些常见现象中的能量转化过程。
3.掌握能量守恒定律，并利用能量守恒定律解释“永动机”无法实现的原因。
水的重力势能
太阳能
重力势能
弹性势能
光能
电能
动能
太阳能
观察下面图片，说出它们都具有什么形式能量。
知识点一：能量的转化
1.能量可以发生转移
能量从一个物体转移到另一个物体或者从一个物体的一部分转移到另一部分，但能量的种类、特点不会发生变化。
内能的转移
机械能的转移
2.各种形式的能量可以相互转化
能量转化过程中，能量的种类发生了改变。
机械能→内能
重力势能→动能
交流合作，说说下列现象发生了哪些能量转化。
内能→机械能
风能→电能
手持电风扇
三峡水电站
机械能→电能
电能→机械能
手机充电
使用电池
化学能→电能
电能→化学能
太阳能电池
台灯
光能→电能
电能→光能
电饭煲
内能→电能→机械能
电能→内能
太阳灶烧水
炽热的铁水发光
内能→光能
光能→内能
萤火虫发光
植物光合作用
光能→化学能
化学能→光能
不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，合作补全下列能量转化的实例
蒸汽机
摩擦生热
太阳能电池
电灯
电热器
发电机
电动机
充电机
电 池
光合作用
燃料燃烧
太阳能热水器
高温物体发光
吸热化学反应
放热化学反应
火药爆炸
加压使化学平衡移动
地热发电
纳米层次上实现将光能转化为机械能
手摇发电机
1.当一块炽热的铁块投入到水中时，能量如何转移？
铁块的内能
水的内能（温度相同）
2.当一杂技演员沿竹竿下滑时，能量又是如何转化？
演员的重力势能
手和竹竿的内能
分析下列事例你能得出什么结论？
铁块能自发地从同温度的水中吸收热量，使自己变得炽热吗？
手和竹竿的内能能使演员上升吗？
能量的转移或转化具有方向性。
1.热量只能从高温物体自发地传向低温物体或从高温部分传向低温部分。
2.当重力势能转化为内能为自发时，内能转化为重力势能就不可能为自发。
我们所能利用的资源是有限的，所以需要节约能源。
知识点二：能量守恒定律
掉在地上的弹性小球会跳起，越跳越低
这些能量并没有消失！在秋千和弹性小球运动的过程中，有一部分机械能转化成了内能。
停止用力，秋千会越摆越低
能量去哪儿了？
　　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。这就是能量守恒定律。
平常我们所说的“消耗能量”“利用能量”“获得能量”实质是：能量相互转化或转移的过程。
这种机器可能实现吗？
抽水机的动能
水的重力势能
叶轮的动能
对外做功
水流下落过程中会打磨工件消耗一部分能量转化为内能，因为内能在能量转化的过程中不可回收，因此这种机械最终会停止。
违背了能量守恒定律
永动机
能量的转化和守恒
能量的转化
能量的转化
能量的转移
能量守恒定律
能量的各种形式之间的转化
内容
“永动机”是不可能制造出来的。
能量转化和转移具有方向性
1.下列关于能量转化说法正确的是( )
A. 用酒精灯给水加热时，内能转化为化学能
B. 火力发电站时，机械能转化为电能
C. 水轮机带动发电机发电时，机械能转化为电能
D. 太阳能热水器时，内能转化为光能
C
2.能量守恒是自然界的基本规律之一，下列能量转化过程中，属于内能的转移的是（ ）
A．用电灯照明
B．光合作用
C．用暖水袋取暖
D．天然气的燃烧
C
3.关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是( )
A. 任何制造永动机的设想，无论它看上去多么巧妙，都是一种徒劳
B. 由于能量的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机
C. 由能量守恒定律可知，只要尽可能减小绳子与滑轮之间摩擦，滑轮组的机械效率可能会达到100%
D. 一个单摆在来回摆动许多次后总会停下来，说明这个过程的能量不守恒
A
4. 现在的道路两旁安装了很多太阳能路灯，晴天时太阳能电池板给铅酸蓄电池充电，黑夜时铅酸蓄电池让路灯发光，如图为铅酸蓄电池充电的简化电路，则下列说法错误的是（ ）
A. 太阳能电池板能将太阳能转化为电能
B. 给铅酸蓄电池充电时将电能转化为化学能
C. 铅酸蓄电池给灯泡供电时将全部的化学能转化为电能
D. 太阳能路灯工作的整个过程中遵循能量守恒定律
C

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