高中物理 第5章 热力学定律 第2节 能量的转化与守恒教学案 鲁科版选修3-3

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1、第2节能量的转化与守恒　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.1840年，德国医生迈尔从理论上论证了能量间可以相互转化，提出物理、化学过程中能量守恒原理。2．英国物理学家焦耳用了近40年的时间解决了功和热的转换的定量关系，为能量守恒提供无可置疑的证据。3．能量既不会消失，也不会创生，它只能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，而能量的总值保持不变。能量守恒定律的发现[自读教材·抓基础]1．迈尔的发现德国医生迈尔从理论上具体地论证了机械能、内能、化学能、电磁能等都可以相互转化。

2、提出了物理、化学过程中能量守恒的原理。2．焦耳的研究(1)确定了电能向内能转化的定量关系。(2)用了近40年的时间，不懈地钻研热功转换问题，为能量守恒定律提供了无可置疑的证据。3．亥姆霍兹的贡献(1)亥姆霍兹的论文《论力的守恒》，从理论上把力学中的能量守恒原理推广到热、光、电、磁、化学反应等过程，揭示了它们之间的统一性。(2)他还将能量守恒原理与永动机不可能实现相提并论。[跟随名师·解疑难]1．自然界中的运动形式多种多样。不同的运动形式对应不同的能量，例如(1)物体运动——机械能非常感谢上级领导对我

3、的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。(2)分子热运动——内能(3)电荷和电场——电势能2．不同形式能量之间的转化：(1)摩擦生热——机械能转化为内能(2)水蒸气将壶盖顶起——内能转化为机械能(3)用电炉子加热——电能转化为内能3．太阳能的转化：[特别提醒]　能量之间的相互转化都是通过做功来实现的。[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)说出下列过程中是什么能量转化为内能。(1)物体沿粗糙斜

4、面下滑_________________________________________________；(2)变压器发热_________________________________________________________；(3)汽油机内气体燃烧后变成高温气体_____________________________________；(4)车刀切下炽热铁屑__________________________________________________。解析：物体沿斜面下滑，克服摩擦

5、力做功，机械能转化为内能；电流通过变压器线圈发热，电能转化为内能；气体(燃料)燃烧后变成高温气体，化学能转化为内能；车刀切下炽热的铁屑，克服摩擦力做功，机械能转化为内能。答案：(1)机械能——内能　(2)电能——内能(3)化学能——内能　(4)机械能——内能能量守恒定律及其应用[自读教材·抓基础]1．能量守恒定律能量既不会消失，也不会创生，它只能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，而能量的总值保持不变。2．意义揭示了自然科学各个分支之间的普遍联系，是自然界内在统一性的第一个有

6、力证据。非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。3．应用(1)各种形式的能可以相互转化。在能量转化过程中总伴有内能的损失。(2)各种互不相关的物理现象，可以用能量守恒定律联系在一起。[跟随名师·解疑难]对能量守恒定律的理解(1)某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等。(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。(3)各种形

7、式的能在转化和转移过程中总量守恒无需任何条件，而某种或几种形式的能的守恒是有条件的。(4)意义：能量守恒定律的发现，使人们进一步认识到，任何一部机器，只要对外做功，都要消耗能量，都只能使能量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，而不能无中生有地创造能量。不消耗能量，却可以源源不断地对外做功的机器(第一类永动机)是不可能制成的。[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)(多选)下列对能量的转化和守恒定律的认识正确的是(　　)A．某种形式的能量减少，一定存在其他形式能量的增加

8、B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——第一类永动机是不可能制成的D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了解析：选ABC　A选项是指不同形式的能量间的转化，转化过程中能量是守恒的。B选项是指能量在不同的物体间发生转移，转移过程中能量是守恒的。这正好是能量守恒定律的两个方面——转化与转移。第一类永动机是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律。所以A、B、C正确。D选项中石子的机械能在变化，比如受空气阻