四、能量转化的基本规律
能量转化与守恒的基本原理
能量转化与守恒的基本原理能量在物理学中是一个重要的概念，它存在于我们周围的一切事物当中。
能量转化与守恒的基本原理是指能量在不同形式之间的转化与守恒，它是自然界中一条重要的物理规律。
一、能量的转化能量在自然界中可以以不同的形式存在，如热能、机械能、化学能等。
而能量的转化则是指能量从一种形式转化为另一种形式的过程。
1.1 热能的转化热能是指物体内部的分子运动所带来的能量。
当物体受热时，内部的分子运动加剧，热能将会转化为其他形式的能量。
例如，燃烧时化学能转化为热能，可以用来加热食物或驱动发动机。
1.2 机械能的转化机械能是指物体由于位置和运动而具有的能量。
当一个物体在运动过程中，它的机械能可以转化为其他形式的能量。
例如，物体下落时，其重力势能会转化为动能；而摩擦力将机械能转化为热能。
1.3 其他能量的转化除了热能和机械能外，还存在化学能、电能、光能等形式的能量。
这些能量也可以相互转化。
例如，电能可以通过电池转化为机械能，用于驱动电动汽车。
二、能量守恒定律能量守恒定律是指在一个孤立系统中，能量总量是恒定的，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。
能量守恒定律是自然界中一个最基本的定律。
2.1 封闭系统的能量守恒对于一个封闭系统来说，系统内的能量总量是恒定的。
这意味着，系统中能量的损失必然会导致其他能量形式的增加。
例如，一个封闭的瓶中有一定量的气体，当气体发生燃烧时，其化学能将转化为热能，但总的能量值保持不变。
2.2 开放系统的能量守恒对于一个开放系统来说，它可以与外界进行能量交换。
虽然系统内的能量量会发生变化，但总能量的守恒仍然成立。
例如，一个热水器中的水在不断加热的过程中，会吸收外界的热能，而系统内的总能量也随之增加。
三、能量转化与守恒的应用能量转化与守恒的基本原理在日常生活中具有广泛的应用。
3.1 能源利用能源是社会发展与生产活动所必需的，而能量转化与守恒的原理使得我们可以将一种形式的能量转化为另一种形式，方便我们使用。
能量流动的基本规律
能量流动的基本规律一、能量的守恒定律能量守恒定律是能量流动的基本规律之一。
根据能量守恒定律，能量在一个封闭系统中总是保持不变的，只能从一种形式转化为另一种形式。
例如，当一个物体从高处落下时，它的重力势能会逐渐转化为动能，直到最终落到地面上。
在这个过程中，能量虽然发生了转化，但总能量保持不变。
二、能量的传导和传递能量的传导是指能量通过物质的直接接触传递的过程。
热传导是能量传导的一种常见形式，它是指通过物体内部的分子碰撞传递热量的过程。
当我们用手触摸一个热的物体时，热量会通过手的接触面传导到我们的手上。
能量的传递则是指能量通过不同的物体或介质进行间接传递的过程。
例如，太阳能通过太阳辐射传递到地球上，然后被地球上的植物吸收光合作用，转化为化学能。
而当动物食用这些植物时，植物体内的化学能又通过消化系统传递到动物体内。
三、能量的转化和转移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。
例如，我们吃食物时，身体会将食物中的化学能转化为机械能，使我们能够进行各种活动。
能量的转化是能量流动的重要方式之一，它使得能量能够在不同的物体和系统之间进行有效的转移和利用。
能量的转移是指能量从一个物体或系统传递到另一个物体或系统的过程。
例如，我们吹气球时，我们的呼吸将空气中的机械能转移到了气球内部，使得气球膨胀起来。
能量的转移使得能量能够在不同的空间位置进行传递，从而实现能量的分布和利用。
四、能量流动的效率能量流动的效率是指能量转化或转移过程中能量的利用效率。
能量转化和转移过程中会有一部分能量损失，这是由于能量转化的不完全和不可逆性造成的。
例如，热机的效率是指热能转化为机械能的比例，而根据热力学第二定律，任何热机的效率都不能达到100%。
为了提高能量流动的效率，我们可以采取一些措施，例如优化能量转化设备的设计，减少能量的损失和浪费，提高能量利用的效率。
这对于节约能源、保护环境和提高能源利用效率具有重要的意义。
总结起来，能量流动的基本规律包括能量的守恒定律、能量的传导和传递、能量的转化和转移以及能量流动的效率。
能转化和守恒定律
七、“永动机”是不可能造成的. 热力学第二定律
例题1： 理想气体绝热膨胀,温度—,内能— 理想气体等温膨胀,温度—,内能— 例题2:物体吸收热量内能一定增加,放热内能一定减少,对吗? 例题3:热量、内能、温度之间的关系如何?
四、任意形式的能间的转化 没有摩擦和介质阻力
动能和势能转化
机械能守恒
有摩擦和介质阻力
机械能不守恒,且减少
转化为内能
机械能和内能转化热功当量 总的来自量是守恒热力学第一定律
ΔE=W+Q
电能与内能转化,与化学能的转化等实验都表明一个结论:
五、任何形式的能转化别种形式的能时，总的能量是守恒的.
六、能的转化和守恒定律
机械能
电能
（注：每一种能都可直接应用，也可进一步转化.） 2、提高煤炉和热机的转化效率
三、开发核能、风能、太阳能、地热能、海洋能等新能源.
核电站： 核能
内能
电能
1千克铀释放的能量相当于2400吨标准煤释放的能量
能量的利用和能源开发
一、能源是物质基础.节约使用能源和开发新能源是我国经济 建设的战略重点之一.
二、合理开发和节约使用煤、石油、天然气等常规能源.
1、能源利用的过程，实质上是能量的转化和传递的过程.在能的 转化过程中，内能是最常见的形式.
在炉子里燃烧
煤、石油、天然气等常规能源(化学能）
内能
热机
发电机
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。
能量转化的基本规律
能量转化的基本规律【设计意图】本节内容是对本章及以前所学物理知识从能量的观点进行了一次综合、深化和再认识．教材首先分析自然界中各种能量之间的转化，揭示它们之间的本质联系：能量，并分析一系列熟知的能量转化的事例，指出能量的转化与守恒．最后阐述了能的转化与守恒定律的普遍性和重要性．能量守恒定律是一个实验规律，列举能量转化的实例，是学生理解和掌握能量守恒的基础，因此在教学过程中要充分利用学生知识，对这些实例中的能的转化进行具体分析．在教学过程中，强调定律的两个方面：转化与守恒．另外还要强调该定律的普遍性和重要性，可列举19世纪的自然科学史对学生进行教育．〝能量转移和转化的方向性〞是本节教学的一个难点．教学时借助学生熟悉的生活实例介绍，并帮助他们初步了解有关知识．教材中是以〝水往低处流〔黄果树瀑布〕〞〝热水中的冰块〞等引入〝自发过程〞及其方向性问题的，其中功热转换过程、热传导过程以及气体自由膨胀过程的方向性问题，在教学中应通俗且不违背科学地解释有关问题。
【教学目标】【一】知识与技能1．通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化．2．知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例．3初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性．4、认识到日常生活中合理利用能源与节约能源的重要性。
【二】过程与方法1．能在观察物理现象或物理学习过程中发现一些问题。
有初步的提出问题的能力。
2．通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性。
有对信息的有效性作出判断的意识。
3．学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用的科学规律去解释某些具体问题。
有初步的分析概括能力。
【三】情感态度与价值观1．能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。
2．具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
3．养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，不迷信权威，具有判断大众传媒是否符合科学规律的初步意识。
第十八章：能源与可持续发展---知识点总结
第十八章：能源与可持续发展知识点总结：一、能源利用与社会发展1.人类开发和利用能源的历史：火的利用→化石能源的利用→电能的利用→核能的发现。
2.能源的分类：（1）可再生能源和不可再生能源可再生能源：太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能、生物质能不可再生能源：煤、石油、天然气、核能（2）常规能源（传统能源）和新能源常规能源：水能、煤、石油、天然气、生物质能新能源：太阳能、风能、核能、地热能、潮汐能、氢能（3）清洁能源与非清洁能源清洁能源：太阳能、水能、风能、地热能、潮汐能、氢能非清洁能源：煤、石油、天然气、生物质能二、核能1.获取核能的两条途径：重核的裂变和轻核的聚变（聚变也叫热核反应）。
2.核能的应用：（1）重核的裂变：原子弹和核电站；（2）轻核的聚变：氢弹。
3.核电站（1）主要组成部分：核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等。
（2）核能发电与火力发电的工作原理比较：核能发电的工作原理：核能→内能→机械能→电能火力发电的工作原理：化学能→内能→机械能→电能三、太阳能1.太阳能的优点：（1）储量十分巨大；（2）供应时间长久；（3）分布广阔，获取方便；（4）安全、清洁、无污染。
2.太阳能是由不断发生的核聚变产生的；地球上除核能、地热能和潮汐能以外，几乎所有能源都来自太阳。
3.人类利用太阳能的三种方式：（1）光热转换（太阳能热水器）；（2）光电转换（太阳能电池）；（3）光化转换（绿色植物）。
4.广泛利用太阳能存在的主要困难：（1）受天气影响；（2）转换效率低；（3）技术不够成熟。
四、能量转化的基本规律1.能量守恒定律：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其他物体，而在转化或转移的过程中，总量保持不变。
2.能量的转移和转化具有方向性。
经转化后，可利用的能量只会减少。
五、能源与可持续发展1.能量转化的效率：00100⨯=总有用W W η核能发电原理图2.解决能源紧张的途径：由于人类的生存和发展使得能源的消耗量持续增长，因此人类必须不断地开发和利用新能源，同时增强节能意识，不断提高能源的利用率，这是目前解决能源紧张的重要途径。
《4能量的转化与守恒》PPT课件(初中科学)
能量的转化和转移
1．能量的转化：能量的情势产生改变，从一种情势转化为 另一种情势。
2．能量的转移：同种情势的能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．如热传递。
3．能量的“转化”和“转移” (1)“转化”指情势产生了改变；“转移”则其情势没有发 生改变换。 (2)对能量的“转化”类型的判断，关键在于哪种情势的能 减少(消耗)，哪种情势的能增加，其结果就是减少(消耗)的那种 转化为增加的那种。
1-75
实例
流动的河水、被拉开的 弓、声音等
一切由分子构成的物质
电器设备所消耗的的能 量都是电能 可见光、紫外线、微波 和红外线等
核潜艇、核电站、核武 器等
巧克力、燃料等都储存 有化学能
二、能量之间的转化 仔细视察下面的图片，说明它们具有那种情势的能？涉及 哪些情势能量之间的转化？
1.汽艇在海上行驶——化学能转化为机械能 2.用电照明——电能转化为光能（电磁能） 3.篝火燃烧——化学能转化为内能和光能 4.原子弹爆炸——核能转化为机械能
初中物理中曾学过“效率”的概念。 试举例说明在利用能量的过程中，“效率”涵义？
1-75
能量耗散与能量守恒是否 矛盾，该怎样理解?
能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散表明， 在能源利用的过程中，即在能量的转化过程中，能 量在数量上并没有减少．但是可利用的品质上降低 了，从便于利用变为不便于利用了。这是勤俭能源 的根本原因。
能量转化与守恒定律
【问题1】 人们为了满足生产对动力日益增多的需要，空想制造一
种机器，它不需要任何动力和燃料，却能不断地对外做功， 这种机器称为“第一类永动机”。
你认为这样的永动机可以制造成功吗？ 【问题2】
在自然界，有许多现象的自然产生、发展都有方向性。 例如“水往低处流”。
高考物理能的转化与守恒(教案)
高考物理-能的转化与守恒(教案)章节一：引言教学目标：1. 让学生理解能量守恒的概念。
2. 让学生了解能量的转化和守恒在物理学习中的重要性。
教学内容：1. 能量守恒的定义。
2. 能量转化的概念。
3. 能量守恒在物理中的应用。
教学步骤：1. 引入话题：讨论日常生活中能的转化和守恒现象。
2. 讲解能量守恒的定义：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，或从一个物体转移到另一个物体上，在转化或转移的过程中能量的总量不变。
3. 讲解能量转化的概念：能量从一种形式转化为另一种形式的过程。
4. 讲解能量守恒在物理中的应用：举例说明能量守恒在力学、热学、电磁学等领域的应用。
章节二：动能与势能的转化教学目标：1. 让学生理解动能和势能的概念。
2. 让学生掌握动能和势能的转化原理。
教学内容：1. 动能的定义和计算。
2. 势能的定义和分类。
3. 动能和势能的转化原理。
教学步骤：1. 讲解动能的定义和计算：动能是物体由于运动而具有的能量，其计算公式为动能=1/2mv^2，其中m为物体的质量，v为物体的速度。
2. 讲解势能的定义和分类：势能是物体由于位置或状态而具有的能量，分为重力势能和弹性势能。
3. 讲解动能和势能的转化原理：当物体从高处下落时，重力势能转化为动能；当物体被弹簧弹起时，弹性势能转化为动能。
章节三：机械能守恒教学目标：1. 让学生理解机械能守恒的概念。
2. 让学生掌握机械能守恒的判断条件。
教学内容：1. 机械能守恒的定义。
2. 机械能守恒的判断条件。
3. 机械能守恒在实际问题中的应用。
教学步骤：1. 讲解机械能守恒的定义：在没有外力做功的情况下，一个系统的机械能（动能和势能之和）保持不变。
2. 讲解机械能守恒的判断条件：只有重力或弹簧弹力做功时，系统的机械能守恒。
3. 讲解机械能守恒在实际问题中的应用：举例说明机械能守恒在抛体运动、弹性碰撞等实际问题中的应用。
章节四：能量的传递与转化教学目标：1. 让学生理解能量传递的概念。
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四、能量转化的基本规律
知识点1能量的转化与转移
1．下列有关能量转化或转移的说法中正确的是()
A．在一定条件下，各种形式的能量都可以相互转化
B．摩擦起电是将电能转化为机械能的过程
C．内燃机是通过做功的方式最终将机械能转化为内能的
D．冷天搓手感到手掌发热，这是通过热传递的方式将机械能转移为内能的
2．下列对能量转化的分析中，错误的是()
A．水电站主要将机械能转化为电能
B．核电站主要将核能转化为电能
C．太阳能热水器主要将太阳能转化为内能
D．热机主要将机械能转化为电能
3．火力发电过程是先将煤炭燃烧，将________能转化为______能；产生高温蒸汽推动发电机发电的过程中，是将______能转化为________能，再转化为______能．4．电流通过电动机，电能转化为________能；电流通过白炽灯或荧光灯，电能转化为________能，电流通过电解槽，电能转化为________能．
知识点2能量守恒定律
5．如图18－4－1所示的“永动机”________(选填“能”或“不能”)永动，原因是它违反了自然界中的一个重要的规律，它就是________________．
图18－4－1
6．下列各种现象中，只有能的转移而不发生能的转化的是()
A．冬天用手摸户外的东西时感到冷
B．植物吸收太阳光进行光合作用
C．水蒸气会把壶盖顶起来
D．电灯发光
7．根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是()
A．出膛的子弹射穿过木板，以更快的速度继续前进
B．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止
C．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面
D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年
知识点3能量转移和转化的方向性
8．热量________(选填“能”或“不能”)自发地从低温物体传给高温物体；汽车制动时，由于摩擦，动能转化为内能，这些内能________(选填“能”或“不能”)自动地转化为动能再次开动汽车．这些都说明能量的转化和转移具有________性．
9．蒸汽机工作时将内能转化为机械能，电视机工作时将电能转化为光能、声能和内能……任何机器都是能量的转移或转化设备．能量的转移或转化过程中，其总量____________．能源危机产生的根源是由于能量的转移和转化具有______性．下列选项中不能说明这一特性的实例是________．(填字母)
A．热量总是自动地从高温物体传到低温物体
B．足球被踢出后向前滚动
C．人活动过程中消耗的生物质能，不可能重新自动回归身体
10．根据能量守恒定律，图18－4－2中仅发生能量转移的一组是()
图18－4－2
A．①②B．②③
C．③④D．①③
11.各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的．下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是()
图18－4－3
A．①②③④B．②③④①
C．②①③④D．①③④②
12．冲击钻是一种打孔的工具．工作时，钻头在电动机带动下不断地冲击墙壁打出圆孔(如图18－4－4所示)．冲击钻在工作的过程中()
图18－4－4
A．只有电能和内能的转化
B．只有电能和机械能的转化
C．有电能、机械能和内能的转化
D．没有机械能和内能的转化
13．如图18－4－5所示，下列有关能源及能的转化的说法中错误的是()
图18－4－5
A．太阳能集热器的吸热板把太阳能转化为内能
B．太阳能汽车利用太阳能电池把太阳能直接转化成汽车的动能
C．乐山大佛脸上出现的黑色条纹是人类消耗化石能源产生酸性气体形成酸雨腐蚀造成的
D．汽车散失的热不能收集起来再利用表明能量转化过程具有方向性
14．蓄电池在放电的过程中，________能转化为______能，它在充电的过程中，__________能转化为________能．
15．如图18－4－6所示，将滚摆从最高处释放，滚摆运动越来越快，这个过程是将________能转化为________能，滚摆再由最低点向上运动，发现滚摆上升的最大高度一次比一次低，这是因为滚摆克服阻力做功，将一部分机械能转化为内能．整个过程中能的总量________，但由于能量转化和转移是有________的，内能不可能再自动地转化为机械能，所以滚摆上升的高度一次比一次低．
图18－4－6
16．抽水蓄能电站原理示意图如图18－4－7所示，它通过上下两个水库将水循环利用，不仅能像常规水电站一样发电，还能像水泵站那样抽水蓄能．抽水蓄能电站实现了________能和________能之间的相互转化．
图18－4－7
17．2019·黑龙江生活中能量转化的实例很多，下列描述中正确的是()
A．摩擦生热是把内能转化为机械能
B．燃料燃烧放热是把内能转化为化学能
C．电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能
D．摩擦起电是把电能转化为机械能
18．2019·长沙2019年5月，我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰试开采获得成功，我国可燃冰的总资源约是常规天然气、页岩气资源总和的两倍，它与天然气、石油一样，都是________(选填“可再生”或“不可再生”)能源；可燃冰燃烧时将化学能转化为________能．
详解详析
1．A 2.D
3．化学内内机械电
4．机械光化学
5．不能能量守恒定律
6．A
7．C
8．不能不能方向
9．保持不变方向 B
10．D[解析] 能量在“转移”过程中能的性质是不变的．图①中热水的能量转移到冷水中了；图③两球“一升一降”是重力势能的转移．
11．C
12．C[解析] 冲击钻工作时，电动机通电转动将电能转化为机械能和内能，钻头冲击墙壁将机械能转化为内能．
13．B
14．化学电电化学
15．重力势动守恒方向性
16．机械(或重力势)电
[解析] 由图示可知，在发电过程中，水的机械能转化为电能；蓄能过程中，电能转化为水的机械能；所以抽水蓄能电站实现了机械能和电能之间的相互转化．17．C[解析] 摩擦生热是克服摩擦做功，摩擦过程中，消耗了机械能，内能增大，是把机械能转化为内能，故A错误；燃料燃烧放热是把化学能转化为内能，故B错误；电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能，故C正确；摩擦起电是消耗了机械能，获得了电能，故是把机械能转化为电能，故D错误．
18．不可再生内。