资料简介
第十一章 物理学与能源技术
1.能量守恒定律
能量是对一切宏观微观物质运动的描述。相应于不同
形式的运动，对应不同能量，能量亦简称能。
你知道什么
是能量吗？
导入新课
1.了解各种不同形式的能，知道能量是一个重要的物理量。
2.理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。
3.能用能量守恒的观点分析、解释实际问题。
学习目标
1.常见的能量：机械能、内能、电能、光能、电磁能、化
学能、原子能、生物能、太阳能等。
你能说出下图中各物质具有什么能量吗？
从八年级上册第二章就开始接触能量，你能说出常见的
能量有哪些吗？
讲授新课
一、形形色色的能量
2.讨论交流：物体具有的能量
在空中运动的皮球 一缕阳光
在空中运动的皮球具有机械能，一缕阳光具有太阳能，
太阳能是由太阳内部氢原子发生聚变释放出巨大核能而产
生的能，来自太阳的辐射能量。
烫手的暖气片
电池
暖气片内的水中，大量水分子在做无规则的热运动，
它具有内能。电池一旦接入闭合回路，它内部的化学成
分将持续发生反应，它具有化学能。
自然界中，能量不仅可以从一个物体转移到另一个
物体，不同形式能量之间还可以相互转化。
化学能转化为内能 电能转化为机械能
二、不同形式能量的相互转化
皮球从空中落向地面时，皮球的势能转化为它的动能；将
电池接人电路中，电池储存的化学能便转化为了电能。同时电
灯发出光和热，电能转化为光能和内能。
动能与势能（包括重力势
能和弹性势能）不断相互
转化
电能转化为光能和内能
1.观察你能说出下面能量之间的转化吗？
小
球
上
下
运
动
由a点出发，以速度v运动的
木块在摩擦力作用下到b点停止，
木头的动能全部转化为内能。
小球左右摆动，动能、
势能不断相互转化，在最
高点时势能最大在最低点
时动能最大。
v
a b
2.电能
发电机发电，把机械能
转化成电能
电动机工作，把电能转
化成机械能
使用电熨斗，把电能转化成内能；给电池充电，把电能
转化为化学能……我们在生产、生活、工作中不断地将一种能
量转化为另一种能量。
洗衣、除
尘、健身
通信 餐饮 交通
电能
照明 娱乐
空调、冷藏
从能量利用和转化角度来讲，现代化的生活就是以电能
为中心的能量转化和利用的过程。
辐射到地球的太阳总功率1.7×1017W
发电机
水力
太阳能热水器 风的形成 水循环 动植物生长
燃饶
食品
化工原料
燃气灶
机床
汽车照明
笔记本电脑 电熨斗 电车家庭影院
风力 煤石油
3.观察下图说出能量来源
通过上图可以发现，我们生产、生活中利用的能量追
根溯源，大都来自太阳。太阳的辐射向地球传递了巨大的
能量。
我们在力学部分已知道，在只有重力或弹力对物体
做功的条件下 (或者不受其他外力的作用下），物体的
动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，
机械能守恒。
三、能量守恒定律
思考：为什么小球摆动过程中达到的最高点越来越低？为
什么机械钟要定时上发条？
这是因为小球或钟摆在摆动过程中受到了空气的
阻力，不断产生热量所以机械能不守恒。但是如果把
小球或钟摆和空气分子的内能加上，总能量仍然不变。
能量守恒定律
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。
所有能量转化和转移过程，都遵守能量守恒定律。
1.永动机
不消耗能量，就可以永远地运动下去，并连续不断地
做功的机器。
有些永动机，看上去制作得十分巧妙，但由于违背科学规
律，都失败了。永动机的失败，从反面证明了能量守恒定律
的正确性。
四、永动机是不可能实现的
一种失败的永动机
2.如图所示是达·芬奇设想的永动机，你认为能实现吗？
________，请说明理由 。
水银的流动能不能
使这个轮子不停地
转下去呢？
不能 违背能量守恒定律
【分析】虽然自然界中的能量是守恒的，它既不会消灭，
也不会凭空产生，但由于自然界里无论什么运动都会产生
热，热向四周扩散，成为无用的能量。如不补给能量，任
何运动着的机器都会停下来。
【解答】给永动机一个动力后，由于水银的流动，永
动机在一定时间内能够保持转动，但由于摩擦力的存在，
将有一部分能量以热量的形式散失掉，如果不补充能量，
则机器不能永远运动，所以自然界中不可能存在永动机，
它违背了能量守恒定律。故答案为：不能；违背能量守
恒定律。
3.讨论交流：分析一种永动机
一位“发明家”设计的一种永动机。他的设想是：利用上水
池的水向下的冲力使水轮发电机发电，然后，利用发电机发
出的电能驱动抽水机把下水池的水再抽回上水池。这样不断
循环下去，就可以制成一个永动机。在此过程中，水轮发电
机还可以抽出一部分电能供用电器使用。真是一种美妙的设
想！遗憾的是，这个永动机不能持续运转。你能分析一下这
种永动机失败的原因吗？
上水池
下水池
抽水
机
用电器
水轮
发电
机
一种永动机的示意图
【分析】在能量转化的过程中，总会有一部分能量以热
的形式向四周扩散，成为无用的能量，所以抽水机的机械
能会逐渐减小。
【解答】永动机不可能实现，因为抽水机在此过程中，
有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，所以
机械能总量不守恒，永动机装置不能实现。
能
量
守
恒
定
律
形形色色的能量
不同形式能量的转化
能量守恒定律
永动机是不可能实现的
课堂小结
1. 下列说法中正确的是（ ）
A.冬天对着手哈气，手变暖是机械能转化为内能
B.用酒精灯给水加热，是机械能转化为内能
C.高速行驶的汽车爆胎是很危险的，从能量角度来看，是机械
能与内能的相互转化
D.滑冰时冰刀与冰之间相互摩擦，出现一道痕迹，是内能转化
为机械能
C
随堂训练
2．生活中能量转化的实例很多。下列描述中，错误的是（
）
A.摩擦生热是把机械能转化为内能
B.摩擦起电是把电能转化为机械能
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.燃料燃烧放热是把化学能转化为内能
B
3．美国哈弗大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被
踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在
蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是（
）
A.动能→电能→化学能→光能
B.电能→动能→化学能→光能
C.动能→电能→光能→化学能
D.电能→动能→光能→化学能
A
4．下列关于能量转化的实例，你认为说法正确的是（ ）
A.水轮机带动发电机发电：电能转化为机械能
B.电动机工作：机械能转化为电能
C.燃料燃烧：化学能转化为内能
D.汽油机的压缩冲程：内能转化为机械能
C
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