第13讲 能量的相互转化汇总

第十三讲能量的相互转化

【观念一】

能量及相互转化

1、概念：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。

2、形式：能量有各种不同形的形式。

运动的物体具有动能；被举高的物体具有重力势能；发生弹性形变的物体具有弹性势能；由大量粒子构成的系统具有内能。

另外自然界中还存在如化学能、电能、光能、太阳能、风能、潮汐能、原子能等等

3、能源的分类;\

（1）从人类开发能源的历史划分

①常规能源：如煤、石油、天然气、水能等

②新能源：如核能、风能、太阳能、地热能、海洋能等

（2）从使用分类

①一次能源：如煤、石油、天然气、水能、风能、生物质能、海洋能等

②二次能源：如电能、氢能、焦炭等

（3）从能否再生分类

①可再生能源：如水能、风能等

②不可再生能源：如石油、煤等

（4）从对环境的影响分类

①清洁能源：如太阳能、风能等

②非清洁能源：如煤、石油、天然气等

【观念二】

6、动能：物体由于运动而具有的能。 动能的大小和质量、速度有关。质量(m)越大，动能越大；速度(v)越大，动能也越大。 （E 动=2

1mv 2） 7、 重力势能：物体的质量(m)越大，位置(h)越高，具有的重力势能就越大。

（E 势=mgh=Gh ）

8、弹性势能：弹性势能的大小跟物体的形变有关。物体的形变越大，弹性势能就越大。

9、如果没有受到摩擦等阻力，动能和势能在相互转化过程中，机械能的总量保持不变。 机械能：

【观念三】

能量守恒定律：

（1）内容：

能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，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另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

（2）定律的表达式：

E 初＝E 终 △E 增＝△E 减

【示例】

例1、下列说法中正确的是（ ）

A. 不同形式能量的转化是通过做功来实现的

B. 做功的过程总是伴随着能量的变化

C.某种形式的能量增加10J ，一定有其他形式的能量减少10J

D. 某个物体的能量减少10J ，一定有其他物体的能量增加10J

例2、运动员把原来静止的足球踢出去，使足球获得100J 的动能。则在运动员踢球的过程中，运动员消耗的体能 （ ）

A. 等于100J

B. 大于100J

C. 小于100J

D. 无法确定

【资料链接】

2004十大科技骗局之六：永动机神话

梁星人，号称永动机发明人.其所在的海南星人永动机发电厂有限公司称，将建设装机总容量300万KW的宇宙引力能发电厂及年产10万辆宇宙引力能小轿车厂项目.据报道，海南星人永动机发电厂是“当今世界独一无二，独家建设，独家经营.其廉价的电力资源，可以与任何一家电力企业竞争，会永远处于不败之地”，“永动发电机结构简单，原理深奥，造价不高，但高科技含量达100%”.

在2004年岁末，梁星人还郑重其事筹备于12月27日在珠海度假村酒店千禧宫举办“永动机问世全球性新闻发布会”.而且发布会打算邀请的与会人物也足以吓坏小市民，包括：安南、布什、克里、小泉、阿罗约、普京、布莱尔……都是梁星人的邀请对象.据报道，南街村为研究永动机发电项目投入的2000多万元全部打了水漂,结果电没有发出来，骗子也失踪了.根据国家专利法，永动机不具备实用性，所以没有一件永动机发明获得过国家专利授权.

【典型例题】

例1、下面这段材料中有哪些我们以前学习了的能的形式？

“铃——”，小李被闹钟振动的声音唤醒，迷迷糊糊中他打开床头台灯一看，钟面液晶显示6：00，小李马上起床穿上衣服。他打开煤气热水器放出热水刷牙、洗脸，然后把面包拿到电烤箱里，再冲上一杯牛奶。吃完早餐，小李匆匆忙忙地拿起书包，骑上自行车去学校了。

例2、试写出在一辆汽车上所发生的能量转化的事例

例3、在下列几种情况中，力对物体做功的是（）

A. 冰球在光滑的冰面上匀速滚动

B. 小孩用力推箱子，箱子未被推动

C. 学生背着书包站在匀速行驶的公共汽车上

D. 清洁工把一桶水从地上提起

例4、灯泡通电后发热发光，这是________能转化为________能。

例5、在沙漠里利用风力发电，这是________能转化为________能。

例6、利用太阳灶能把水烧开，这是________能转化为________能，同时我们还能看到水蒸气推动壶盖上下跳动，这是________能转化为________能。

例7、植物生长需要阳光，因为植物能将________能转化为________能。

【练习】

1、自然界中各种形式的能量都不是孤立的，不同形式的能量会发生相互________________,能量也会在不同的物体间相互____________。

2、自然界中物质运动形式的变化总伴随着________的相互转化，这是一个普遍的现象。

3、人每天都要吃进不少食物，因为人能将________能转化为________能。

4、"过山车"沿轨道从最高处向下滑行，它将________能转化为________能。

5、水电站利用水轮机发电，这是将________能转化为________能能。

6、木柴燃烧，它将________能转化为________能和________能。

7、拍照片时，胶片感光即可成像，它是________能转化为________能。

8、从水平地面踢出去的足球，运动一段距离后停下来，这时候足球将________能转化为________能。

9、人造地球卫星在太空绕地球飞行，当它沿轨道从远地点进入近地点时，它将________能转化为________能，它工作时所需的电能来自哪里?

10、青蛙从稻田里跃起，捕捉稻叶上的害虫。在这个过程中，青蛙消耗了________能，它获得了________能。

【课堂反馈一】

1、跳伞运动员从空中匀速下落，人和伞的（）

A．动能增加，重力势能减少，机械能不变B．动能不变，重力势能减少，机械能减少C．动能减少，重力势能增加，机械能增加D．动能不变，重力势能不变，机械能不变2、下列关于光合作用和呼吸作用的叙述，正确的是（）

B. 光合作用把太阳能转变成有机物中的能量，太阳能是地球上最主要的能量来源

C. 呼吸作用要消耗有机物，所以呼吸作用旺盛对植物生长肯定是不利的

D. 没有光合作用，呼吸作用无法进行；没有呼吸作用，光合作用可以进行

3、在下列过程中，化学能增加的是（）

A. 有机物沿食物链传递

B. 蓄电池充电

C. 光合作用

D. 太阳能制取氢气

4、下列有关能量转化的几种说法，不正确的是（）

A. 用锯子锯木头，锯条会发热，是由于机械能转化为热能

B. 当水壶中的水沸腾时壶盖会跳动，这是热能转化为机械能

C. 给蓄电池充电，电能转化为化学能

D. 在燃料燃烧的过程中，热能转化为光能

5、下列用电器，工作时能量转化的主要形式与其他三种不同的一种是（）

A. 电风扇

B. 电饭煲

C. 电烙铁

D. 电水壶

6、请你将下列太阳能在地球上的转化形式，按照一定的方式进行分类。

①大地变热②风③被植物、微生物吸收④风力发电机⑤太阳能热水器⑥古代生物以煤、石油、天然气的形式贮存起来⑦地面上的水蒸发后再以雨雪的形式流入江河（1）太阳能转化为热能的是

（2）太阳能转化为机械能的是

（3）太阳能转化为化学能的是

7、神舟五号——我们的飞天梦

2003年10月15日9时，随着火箭发动机的轰鸣，长征二号F运载火箭将我国第一艘载人航天飞船“神舟五号”送入太空，实现了中华民族五千年的飞天梦。

小宇利用星期天到青岛会展中心观看了有关“神舟五号”的航天展，他搜集了一些问题，回到班中想要考考你：

⑴长征二号F火箭：它的发动机工作时将_______能转化为_______能再转化为_______能。它是

⑵飞船上的太阳能电池翼：是为飞船提供能源的装置。它的作用是将____能转化为_____能。 ⑶飞船的运行过程：飞船沿椭圆轨道围绕地球运行了14圈，轨道上离地面最近点200km ，最远点350km 。从远地点到近地点运行的过程中，飞船的速度_______，势能_______。

⑷太空生活与工作：若不穿太空服，只带氧气瓶，航天员能否走出舱外？运用你所学的物理知识说出一条理由。答：________（填“能”或“不能”）。因为舱外___________________。 ⑸返回大气层：这时飞船与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球，将______能转化为______能。因此给飞船降温十分重要。一种重要的降温方式就是“烧蚀防热”：在飞船表面涂有一层高分子固体材料，让这些材料在发生物态变化时吸收热量。你认为可能发生的物态变化有_______、________、________，理由是这些物态变化都是______过程。

⑹降落：飞船距离地面15km 时，速度达到200m/s 。若不打开降落伞，则速度保持不变，飞船落到地面仅仅需要________秒的时间。

8、我们看杂技演员从高处跳下落在绷床上，又被弹起的过程如下图所示，请你写出演员在表演时涉及到2个物理知识。

（1）____________________________________

（2）____________________________________

9(1)小球滚到最低点O

10⑴这两个实验可以说明的同一个物理问题是： ；

⑵在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低。产生

11、小雨通过学习了解到火力发电厂“吃”的是煤，“发”的是电，在整个发电过程中，能量转化的情况如下，请你帮她在方框中填入相应的能量形式：