94能量的转化和守恒
能量的转化与守恒定律
6．如图所示，某点O处固定点电荷+Q，另一带电
－q的粒子以O为焦点做椭圆轨道运动，运动过程中
经过最近点a和最远点b，下述说法不正确的是 （ C ） A．粒子在a点运动速率大于在b点速率 B．粒子在a点运动加速度大于在b点加速度 c．粒子在a点电势能大于在b点电势能 D．+Q所产生的电场中， -q a +Q O b
1 W mv 2 mgh 2
P
O
h l l cos 2m
v D 5 3m/s
代入数据解得 W=3450J d
l O' D
F θ
Fx mg
题目
22、环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄 电池为驱动能源的环保汽车，总质量m=3 ×103 kg. 当 它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时，驱动 电机的输入电流I=50A, 电压U=300V. 在此行驶状态下 （1）求驱动电机的输入功率； （2）若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵 引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力与车重的 比值； （3）设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变， 求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果， 简述你对该设想的思考。 已知太阳辐射的总功率，太阳到地球的距离，太阳光 传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车 所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。
h
s
解：(1) 1 2 h gt 2 s v 0 1m /s t v y gt 4 m/s
t
2h 0.4 s g
2 v v0 v 2 17m/s y
(2) 根据能量转化与守恒：
1 2 E p mv0 0.5J 2
46、电动车所需能量由它所携带的蓄电池供给。右图 为某类电动车与汽油车性能的比较。通常车用电动机 的质量是汽油机的4倍或5倍。为促进电动车的推广使 用，在技术上主要应对电动车的 蓄电池 、电动机 等 部件加以改进。
九年级物理内能应用第三节能量守恒最全笔记
能量的转化与守恒知识点1、能量的转化（1）能量的形式多种多样自然界中存在着各种形式的物质运动，如机械运动、分子热运动等，每一种运动都有一种能量跟它对应，因此能量的形式有很多种。
跟机械运动对应的是机械能，跟分子热运动对应的是内能。
此外，其他形式的能还有电能、光能、化学能、核能等。
规律总结：自然界中各种形式的能，在一定条件下都可以相互转化。
（3）能量的转移能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从物体的一部分转移到另一部分。
在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分，这属于能量的转移。
（4）正确理解能量的“转化”和“转移”①能量的转化：能量的转化是伴随着物体做功而表现出来的，能的形式发生了改变。
如：打铁时，铁块温度升高，内能增加，是通过做功（打铁）的方式使机械能转化成了内能。
再如：电炉发热，是电流做功时使电能转化成了内能。
一种形式的能增加了，肯定有其他形式的能减少了。
②能量的转移：能量的转移指同一种能量从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，能量的形式并没有发生变化。
如：热传递时内能从高温物体转移到低温物体。
再如：流水推动水轮机转动，水的机械能转移到了水轮机上。
规律总结：判断是能量转移还是能量转化的方法：明确某一过程前后能量的存在形式是否发生变化，若能量的存在形式发生变化，则为能量的转化，若能量的存在形式没有发生变化，则为能量的转移。
知识点2、能量守恒定律（1）能量守恒定律①能量守恒定律：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它物体，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。
②能量守恒的普遍性：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
④能量守恒定律是我们认识自然地重要依据，它可以使我们进一步了解自然界各种现象之间的联系。
下面我们来看看太阳能的转化。
太阳光照射到地面上，把地面、空气、水面晒热，太阳能转化为土壤、空气、水的内能。
能量转化与守恒定律
能量转化与守恒定律能量转化是物理学中一个重要的概念，它描述了能量从一种形式转变为另一种形式的过程。
能量在转化过程中遵循守恒定律，即能量既不能创造也不能消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
本文将探讨能量的不同形式及其转化过程，并介绍能量守恒定律的原理。
一、能量的形式及其转化过程能量存在于不同的形式，包括机械能、热能、化学能、电能和核能等。
这些形式相互之间可以相互转化。
首先，我们来看机械能。
机械能是指物体的动能和势能的总和。
动能是由物体的运动产生的能量，它与物体的质量和速度有关。
势能是由物体所处的位置产生的能量，它与物体的质量和高度有关。
当一个物体在自由下落时，其动能会不断增加，而势能则会减少，两者之和保持不变。
其次，热能是由物体的温度引起的能量。
当物体温度升高时，其分子活动增强，分子之间的相互作用力减弱，从而使物体的热能增加。
而当物体温度降低时，热能减少。
化学能是由物质的化学反应引起的能量。
在化学反应中，原子和分子重新组合形成新的物质，伴随着能量的释放或吸收。
例如，在火焰燃烧过程中，化学能被转化为热能和光能。
电能是由带电粒子在电场中运动产生的能量。
当电荷移动或电流通过导体时，电能会转化为其他形式的能量，例如热能或机械能。
核能是由原子核反应引起的能量。
在核反应中，原子核的变化会释放巨大的能量。
核能的利用广泛应用于核能发电、核武器等领域。
以上是能量的几种常见形式及其转化过程，不同形式的能量可以通过相应的物理过程相互转化。
二、能量守恒定律的原理根据能量转化的过程，我们可以看到能量在转化过程中守恒，即能量不能创造也不能消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
这就是能量守恒定律的基本原理。
能量守恒定律可以用数学表达式表示为：能量的总量在任何一个封闭系统中保持不变。
这意味着，在一个孤立系统中，能量从一个物体或系统转移到另一个物体或系统时，总能量保持不变。
能量守恒定律的应用广泛。
在日常生活中，我们可以利用能量守恒定律解释各种物理现象。
能量的转化与守恒定律
能量的转化与守恒定律能量是物体或系统在运动、变化或相互转化过程中所具有的性质。
在自然界中，能量可以互相转化，但总能量的数量保持不变，这就是能量守恒定律。
能量的转化与守恒定律给予我们对世界运动和变化的深刻认识和理解。
本文将介绍能量的转化过程、能量守恒定律的基本原理以及它们在生活中的应用。
一、能量的转化过程能量的转化是指能量从一种形式转化为另一种形式的过程。
常见的能量形式包括机械能、热能、化学能、光能等。
能量的转化过程通常遵循一定的规律和原理。
1. 机械能的转化机械能是物体由于运动而具有的能量，可以分为动能和势能两种形式。
当物体运动时，动能会增加；当物体从高处下落时，势能会转化为动能。
这种能量转化是运动力学中一个重要的概念，我们在日常生活中能够观察到很多机械能的转化例子，比如小球滚下斜坡时的动能增加、弹簧受力变形时的弹性势能等。
2. 热能的转化热能是物体内部粒子的热运动所具有的能量，热能的传递是指物体间由于温度差异而发生的能量传递过程。
热能可以通过传导、辐射和对流等方式进行传递。
例如，我们在用火取暖时，燃烧产生的热能会通过传导和辐射方式传递到周围的空气和物体中。
此外，热能的转化还可以引起物质的相变，比如冰融化时吸收热能，水汽凝结时释放热能。
3. 化学能的转化化学能是物质在化学反应中所具有的能量。
化学反应是指物质发生化学变化时，原子、离子或分子间的能量转化过程。
例如，火柴燃烧时，化学能转化为热能和光能，火药燃烧时，化学能转化为机械能和热能。
化学能的转化是现代工业生产和生活中不可或缺的一个过程。
4. 光能的转化光能是指由电磁波形式的光所具有的能量。
光能的转化过程包括光的吸收、反射和折射等。
当光线照射到物体上时，光能可以被物体吸收，并转化为热能或化学能。
例如，太阳光照射到地球上，被植物吸收后转化为光合作用所需的化学能。
光能的转化对于光电技术、光催化和光伏发电等领域具有重要的应用价值。
二、能量守恒定律的原理能量守恒定律是指在一个孤立系统中，能量的总量保持不变。
能量的转化与能量守恒定律
能量的转化与能量守恒定律能量是指物体产生运动、发光、发热以及其他各种形式的能力。
在自然界中，能量可以相互转化，但总能量的量是恒定不变的，这就是能量守恒定律。
一、能量的转化能量可以以不同的形式存在，包括动能、势能、热能、电能、化学能等等。
在物体的运动过程中，能量会发生转化。
1. 动能与势能的转化动能是物体由于运动而具有的能量，它与物体的质量和速度有关。
而势能是物体由于位置的不同而具有的能量，常见的包括重力势能和弹性势能。
当一个物体从静止状态开始做运动时，它的势能会逐渐转化为动能。
例如，我们将一个物体从高处抛出，当物体下落的过程中，重力势能逐渐转化为动能，最终物体落地时全部转化为动能。
反过来，当物体从运动状态停止下来时，它的动能会转化为势能。
例如，我们将一个物体抛上空中，当物体上升过程中，动能逐渐转化为重力势能，最终物体到达最高点时全部转化为势能。
2. 其他形式能量的转化除了动能和势能之外，能量还可以以其他形式进行转化。
例如：- 热能与机械能的转化：蒸汽机利用燃料燃烧时释放的热能来产生机械能，实现机械的运动。
- 电能与光能的转化：电灯利用电能来产生光能，使空间被照亮。
- 化学能与热能的转化：火焰是化学能转化为热能和光能的产物。
二、能量守恒定律根据能量守恒定律，能量在转化的过程中总量保持不变。
能量守恒定律的基本原理可以通过闭合系统的角度来解释。
闭合系统是指系统内部不与外界有能量和物质的交换，系统内部的能量转化只能在系统内部进行。
在一个闭合系统中，各个形式的能量之间可以相互转化，但总能量的量保持不变。
换句话说，能量既不能创造，也不能消失，只能在不同形式之间进行转换。
例如，我们考虑一个弹簧，将其压缩到一定程度后松开，弹簧的弹性势能会转化为动能，将物体推动。
在现实的物理过程中，能量的转化往往不是完全有效的，会有一部分能量转化为无用的热能散失到周围环境中。
这是能量守恒定律与能量转化效率的关系。
总结起来，能量的转化是物质运动和相互作用的结果，能量守恒定律指出能量在转化过程中总量保持不变，不会凭空消失或新增。
九年级物理能量的转化和守恒
复习：
做功： 摩擦双手取暖过程中，是 机械 能转化 内能。 热传递： 用热水袋取暖过程中，能量从热水袋 转移到 手 。
由上述两个例子可知： 能量从一种形式 转化 为另一种形式，或者 从一个物体 转移 到另一个物体，在这些过 程中，能的总量是 不变 的。（选填“变”
或“不变”）。
我们把这个叫做能量守恒定律： 能量不会凭空消失，也不会凭空产生， 能量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，在这 些过程中，能的总量是不变的。
热传递（实质是内能的转移） 发生热传递的条件是：物体间存在 温度差 即：能量只会从温度高的物体向温度低 的物体转移。（内能多不一定温度高）
一自然界中能量的形式有多种多样， 例如：我们学过的——内能。
电能 核能 太阳能 光能 机械能（包括动能和势能）
化学能
在一定条件下，各种形式的能是可以相互转化 例如： 1、摩擦生热： 机械 能转化为 内 能。 2、电灯发光： 电 能转化为 光 能。 3、柴火燃烧： 化学 能转化为 内 能。 4、水电站的水轮机发电： 机械 能转化为电 能 5、壶中的水沸腾时将壶盖顶起 内 能转化为 机械 能。 6、太阳能发电机发电：太阳 能转化为 电 能 7、电风扇转动： 电 能转化为 机械 能。
8、用打气筒给自行车轮胎打气： 机械 能转化为 内 能。 9、石块从空中落下： 重力势能 能转化为 动 能。 10、给蓄电池充电： 电 能转化为 化学 能 11、蓄电池放电： 化学 能转化为 电 能
说出下图中发生的能量转化或转移
1、酒精燃烧：
化学能转化为内能
火焰把水加热：
火焰内能转移到水中
3、塞子为什么会飞出？
万千瓦功率 2、一座65万千瓦功率的水电站，发 一天 电能 电一天所获得的电能，相当于完全 燃烧多少吨烟煤？（烟煤的燃烧值 为2.9×107 J/kg ） 解：Q = W = Pt = 6.5×108 W ×24×3600s = 5.616×1015 J 由Q = mq得 15 J 5.61 6 × 10 m =Q/q = 2.9×107 J/kg = 1.97×108 kg
能量守恒定律能量的转化与守恒
能量守恒定律能量的转化与守恒能量守恒定律：能量的转化与守恒能量，作为物理世界的基本量，贯穿着自然界的方方面面。
能量守恒定律是能量转化与守恒的基本原理，它揭示了能量在各种物理过程中的变化规律。
本文将深入探讨能量守恒定律的概念、能量的转化方式以及能量守恒在不同领域中的应用。
一、能量守恒定律的概念能量守恒定律，又称为能量守恒原理，是物理学中一个基本的定律。
它表明在封闭系统中，能量不会凭空消失或产生，只会在不同形式之间相互转化，总能量保持不变。
简言之即“能量不会凭空消失或产生，只会转移和转化”。
这一定律是基于对大量真实实验与观察事实的总结而得出的。
二、能量的转化方式能量可以通过多种方式进行转化，常见的有下列几种：1. 力学能转化：当一个物体沿着斜面下滑时，重力势能转化为动能，而动能则转化为热能和声能等其他形式的能量。
2. 热能转化：热能可以通过传导、传热等方式转化为其他形式的能量，如机械能、电能等。
3. 化学能转化：在化学反应中，化学能可以转化为热能、电能等形式。
4. 电能转化：电能可以通过电能转换装置转化为机械能、光能等。
5. 核能转化：核能在核反应中可以转化为热能、电能等。
三、能量守恒在不同领域中的应用1. 能源利用与节约：能量守恒定律是能源利用和节约的基础。
了解能量的转化与守恒规律，可以指导人们在生产和生活中合理利用能源，降低能源的浪费。
2. 环境保护与减排：能源的利用与转化往往伴随着能源的消耗和废气的排放。
通过对能量守恒定律的应用，可以提高能源的利用效率，减少废物和废气的产生，达到环境保护和减排的目的。
3. 建筑设计与能效改善：在建筑设计中，通过运用能量守恒定律，可以优化建筑结构，提高能源利用效率，减少能源消耗。
4. 交通出行与能源利用：交通运输是能源消耗的重要领域，通过研究交通工具的能量转化与守恒，可以推动新能源技术的发展，改善交通出行的能源利用效率。
5. 新能源开发与利用：能量守恒定律为新能源的开发与利用提供了指导。
能量的转化与守恒定律
能量转化和守恒定律 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,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,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变. 能量是状态量，不同的状态有不同数值的能量．能量 的变化是通过做功或热传递两种方式来实现的．力学 中功是能量转化的量度，热学中功和热量是内能变化 的量度． 在中学物理中,涉及到许多形式的能，如：动能、势能、 电能、内能、核能等,这些形式的能可以互相转化，并 且遵循能量转化和守恒定律。能量的概念及其有关规 律(如动能定理、功能关系,机械能守恒定律、能量守 恒定律)贯穿于中学物理学习的始终,是联系各部分知 识的主线,是我们分析和解决物理问题的重要依据，是 方法教育与能力培养的重要方面，因此在每年的高考 物理试卷中都会出现考查有关能量的试题。
能量密度（kJ/kg） 效率（％） 行程（km）
46000
70
560
140
蓄电池 汽油
23
电动车 汽油车
80
电动车 汽油车
每千克蓄能物质 所储存的能量
储存能量转化为 动能的百分比
充一次电或一箱 油能行驶的距离
给电动车蓄电池充电的能量实际上来自于发电
站。一般发电站燃烧燃料所释放出来的能量仅
30％转化为电能，在向用户输送及充电过程中
7．如图所示，O点代表磁场源，其周围分布有强磁 场，磁感强度大小与其间距x的关系为B=B0 - kx ,方 向与x轴平行。在该磁场中有一沿x轴方向的固定水 平直槽，现将质量为m小磁体放入槽内的P点由静止 开始水平滑动，最后停在与P相距为s的Q点，滑块与 水平面间的动摩擦因数为μ。P、Q间的磁感强度的 ks 变化ΔB=_________，现用一个水平外力把小磁体沿 水平面缓慢沿原路推回到P点，则水平外力需做的功 2μmg s W=____________。 O P Q x
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第九章9．4 能量的转化和守恒
执教：上海市闵行区颛桥中学张为
一、教学任务分析
“能量的转化和守恒”是第九章的最后一节内容。
能量的转化和守恒定律是自然界最基本的定律之一。
各种能量之间的转化有何内在的联系，研究能量的转化和守恒规律有什么重要意义，是这节课要解决的问题。
因此，本节课从做功的过程伴随能量的转化角度，将力、热、光、电等现象联系起来，为学生进入高中的学习奠定基础。
学生在科学中已经学习了有关能量的转化，知道能量是可以转化的，本节课首先通过观看图片、实验探究、分析讨论，知道各种形式的能量转化是通过做功来完成的。
然后通过介绍物理、化学、生物等众多科学家们的艰辛研究历程和研究成果，使学生知道能量在转化的过程中是守恒的，最后课件的动画模拟、分析，使学生明白违反自然客观规律的“永动机”造不出的科学道理。
从而使学生知道能的转化与守恒是自然界最基本的自然规律之一。
学生在分析、观察、实验、讨论的过程中，逐步建立“各种形式的能量在转化的过程中是守恒”的概念。
科学家们的探索精神会深深感染学生，使学生逐步养成尊重实验事实，实事求是的科学态度。
二、教学目标
1．知识与技能
（1）知道自然界中物质不同的运动形式对应不同形式的能量，知道不同形式能量之间的转化是通过做功过程实现的。
（2）知道能的转化与守恒定律，知道该定律是自然界最基本、最普遍的自然规律之一。
（3）知道能源利用与环境保护的关系，知道节能的途径。
2．过程和方法
通过水果电池实验感受能量转化过程。
3．情感、态度和价值观
(1) 通过学习能量转化和守恒规律，增强尊重科学实验事实的意识，感悟能的转化
与守恒定律为自然科学各分科的沟通与联系提供了桥梁，增强学习物理的兴趣。
（2）了解节能的意义，树立节能意识。
三、教学重点和难点
重点：能量的转化和守恒定律。
难点：能量的转化是通过做功来实现的。
四、教学资源
1．学生实验器材：橙子、检流计、发光二极管。
2．课件、PPT
3．视频：能量的转化
4、音频：科学家的研究成果
五、教学设计思路
本设计的基本思路是：以列举生活中能量转化的实例为基础，对这些实例中能的转化进行具体分析。
通过简介能的转化和守恒定律发现过程，学生了解这一定律、并感悟能的转化与守恒定律在物理学中的重要地位。
通过讨论，学生了解能源的开发和利用。
本设计要突出的重点是能量的转化和守恒定律。
方法是：通过列举19世纪的能量守恒定律的建立和发展的过程，学生了解能量及其守恒是在什么背景下提出和发展起来的，从而更全面、更深入地理解这一基本定律的内涵，明白该定律的普遍性和重要性。
本设计要突破的难点是能的转化是通过做功实现的。
方法是：（1）介绍科学家的科学研究成果；（2）学生做水果电池实验（将橙子化学能转化为电能）。
学生了解科学研究的过程和亲自动手的过程中，逐步理解做功是能量的转化的唯一途径。
本节课的设计重视科学发展历史，用科学家们探索过程中的欢乐与痛苦、困惑和成功来感染学生，从而增强学生学习物理的兴趣，使教与学达到最佳的结合。
完成本设计的内容约需2课时。
六、教学流程
1、教学流程图
活动I 提出问题
情景I
图片
活动Ⅱ
学生实验
情景Ⅱ
视频
能量的
转化
情景Ⅲ
音频
情景Ⅳ
课件I
能量转化和守恒定律情景Ⅴ
课件2
能源开发
与利用
活动Ⅲ
交流讨论
2、教学流程图说明及主要环节 活动Ⅰ 提出问题
请同学们说出所知道的能量形式，提出问题“不同形式的能量之间有关联吗？” 情景Ⅰ视频1
播放图片，了解自然界不同形式的能量转化。
活动Ⅱ 学生实验
用橙子、检流计探究化学能转化成电能的实验。
情景Ⅱ 视频2
化学能转化为机械能视频----航天飞机升空。
情景I 图片
活动Ⅱ 学生实验
情景Ⅱ 视频
能量的 转化
情景Ⅲ 音频
情景Ⅳ 课件I
能量转化和守恒定律
情景Ⅴ 课件2
能源开发
与利用
活动Ⅲ 交流讨论
情景Ⅲ音频
科学家的探索历程。
情景Ⅳ课件1
模拟“永动机”实验。
学生观察、分析讨论，明白违反自然客观规律的“永动机”是造不出的。
情景Ⅴ课件2
模拟太阳辐射能是地球上最基本、最重要的能量来源。
活动Ⅲ交流讨论
⑴能量的转化与守恒定律建立的意义
⑵能源的开发和利用
3．教学的主要环节本设计为两个主要的教学环节：
第一环节通过看图片、实验探究、分析讨论，知道自然界各种形式的能量是通过做功实现相互转化的。
第二环节在介绍科学家们的研究成果中，指出能量在转化的过程中是守恒的。
第三环节通过阅读和讨论，了解能源的开发和利用，树立节能意识。
七、教案示例
第一课时
（一）引入
1．不同形式的能量
请同学们说出所知道的能量形式。
例如：机械能、内能、电能、太阳能等等。
提出问题“不同形式的能量之间有关联吗？”
（二）新课
2．能量的转化
（1）问题
展示一组图片（图一），
提出问题“如何分析各情景中能量的转化？”
（2）学生实验活动
在一只橙子上插上导线和检流计连接，检流计指针转动；导线和发光二极管连接，二极管发光。
橙子所储存化学能转化成电能、光能，学生通过实验活动，明白不同形式的能量可以相互转化。
（3）观察
观看一段有关航天飞机发射升空的视频。
师生分析与讨论，得出结论：不同形式的能量是可以相互转化的，不同形式的能量转化是通过做功来实现的。
3．能量守恒定律的发现
（1）科学家们的贡献
音频：列举19世纪的自然科学史，共有6个国家的10多位科学家从不同角度提出了能量守恒观点。
（2）结论
“能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或
者从一个物体转移到别的物体。
”这就是能量守恒定律。
（三）知识运用
4．“永动机”
（1）问题
我们能否制造一个永远不需输入、而能不断向外输出能量的机器呢？
（2）课件
通过课件的动画模拟、分析，学生明白违反自然客观规律的“永动机”是造不出的科学道理。
第二课时
（一）引入
问题：能量不能凭空产生，我们平时使用得最多的一种能量--电能来自哪里？
（二）新课
1．能源的分类
阅读课文，回答问题：
什么是能源？什么是非再生能源？什么是再生能源？非再生能源与再生能源的差别是
什么？以及它们分别包括的能源种类？
结论：___________________________________________________________________ 2．能源的开发和利用
（1）阅读课本44页STS“全球和我国能源消费结构和问题”
了解能源结构和人类面临的困境。
（2）阅读学习活动卡18页的内容：
讨论可再生与非再生能源的差别，以及各自的优缺点。
（三）知识运用
3．组织辩论会：
选择一个关于能源开发的主题，分正、反方进行辩论，投票选出胜利一方。
4．小结：能源开发的方向及节能的重要性是：节能、减排、提高效率和开发新能源。