九年级物理能量的转化和守恒(6页).doc

-进行新课(1)自然界存在着多种形式的能量。尽管各种能量我们还没有系统地学习，但在日常生活中我们也有所了解，如跟电现象相联系的电能，跟光现象有关的光能，跟原子核的变化有关的核能，跟化学反应有关的化学能等。(2)在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移（列举学生所熟悉的事例，说明各种形式的能的转化和转移）。在热传递过程中，高温物体的内能转移到低温物体。运动的甲钢球碰击静止的乙钢球，甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量形式没有变。在自然界中能量的转化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯，由于摩擦而使机械能转化为内能；在气体膨胀做功的现象中，内能转化为机械能；在水力发电中，水的机械能转化为电能；在火力发电厂，燃料燃烧释放的化学能，转化成电能；在核电站，核能转化为电能；电流通过电热器时，电能转化为内能；电流通过电动机，电能转化为机械能。有关能量转化的事例同学们一定能举出许多，课本图2-17中画出了一些农常用的生活、生产设备。请同学分析在使用图中设备时能量的转化。(3)在能量转化和转移的过程中，能的总量保持不变。大量事实证明，在普遍存在的能量的转化和转移过程中，消耗多少某种形式的能量，就得到多少其他形式的能量。如在热传递过程中，高温物体放出多少热量（减少多少内能），低温物体就吸收多少热量（增加多少内能）；克服摩擦力做了多少功，就有多少机械能转化为能量，但能量的总量不变。就是说某物体损失的能量等于几个物体得到几个物体得到的能量的总和。例如，把烧热的金属块，投到冷水中，冷水，盛水的容器以及周围的空气等，都要吸收热量，它们所吸收的热量总和跟金属块放出的热量相等。再如水电站里，水从高处流下，损失了机械能，一方面由于推动发电机转动而转化为电能，一方面水跟水轮机、管道摩擦而转化为内能。那么水的机械能的损失等于产生的电能和内能的总和。以上规律是人类经过长期的实践探索，直到19世纪，才确立了这个自然界最普遍的定律棗能量的转化守恒定律。通常把它表述为：能量既不会消灭，也不会创生，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另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总保持不变。小 结能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。(1)能量守恒定律普遍适用。在形形色色的自然现象中，只要有能量的转化，就一定服从能量守恒规律。从物理的、化学的现象到地质的、生物的现象，大到宇宙天体的演变，小到原子核内部粒子的运动，都服从能量守恒的规律。(2)能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系。自然界的各种现象都不是孤立的，而是相互联系的。电灯发光跟电流有联系，电能转化为光能反映了这种联系。植物生长更不是孤立的，要靠阳光进行光合作用才能生长，光能转化为化学能反映了这种联系。(3)能量守恒定律是人类认识自然的重要依据。人类认识自然，就要根据种种自然现象，总结规律，能量守恒定律就是人类总结出的规律之一，而且人类认识的其他规律也必定符合能量守恒定律。1933年意大利科学家费米，在研究衰变的过程中发现，能量不守恒。于是他根据能量守恒定律大胆预言了还有一种未发现的粒子，这就是现在已被科学界公认的中微子。这一事例说明了能明守恒定律，已成为人类认识自然的重要依据。(4)能量守恒定律是人类利用自然的重要武器。纵观人类科学技术进步的历史，也是一部认识能量、利用能量、实现能量转化的历史。从原始人钻木取火，到水能利用；从蒸汽机发明，到电能的利用；从太阳能，到核能的利用。人类总是在认识、利用能源，逐步实现能量的转化。作业布置:第二节：能源与社会 1能源 （1)能源的概念 凡是能为人类提供能量的物质资源都可以叫做能源。 (2）能源的分类 形成条件 利用的广泛性 可再生性 一次能源 常规能源 可再生能源 水能、风能、生物能等 不可再生能源 煤、石油、天然气等矿物资源 新能源 可再生能源   太阳能、地热、沼气、潮  汐能等 不可再生能源   核能、油页岩等  二次能源   如电能、沼气、汽油、焦炭、蒸气、工业余  热等(依靠其他能源来制取)  (3)煤、石油与天然气的比较   能源   重要性 元素组成   主要分类   用途 煤 我国第一能源 碳元素 无烟煤、烟煤和褐煤   燃料、化工原料 石油 我国第二能源 碳、氢元素 汽油、柴油、煤油等   燃料、化工原料 天然气 我国重要能源 碳、氢元素     燃料、化工原料  (4）水能、风能、原子能的比较 能源 能源来源 能量转化途径   主要特点 水(江河)能 太阳辐射能 水的势能一水的动能一电能 第三大能源，无污染，可再生 风能 太阳辐射能 气压差一空气的动能一电能 无污染，不会枯竭，但不稳定 原子能 核变化释放 核能一热能一机械能一电能 能量巨大，可控制，需防护 目前，人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。这部分能量为人类和动物界的生存提供了能源。煤炭、石油、天然气、油页岩等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。 2能源与人类生存和社会发展的关系 （1)能源与人类的关系 能源是人类生存和发展不可缺少的物质基础之一。人类文明的每一进步，都和能源的利用息息相关。人类进化发展的过程，是一部不断向自然界索取能源的历史。 随着全球人口的急剧膨胀，人类的能源消费大幅度增长。世界上的煤、石油、天然气等生物化石能源将在几十年至200年内逐渐耗尽。另外，大量矿物能源的燃烧，是造成大气污染、“酸雨”和“温室效应”的罪魁祸首。人类在发展经济，改善生活质量的同时，对环境造成了很大的影响。 (2)我国的能源状况 我国是个能源大国，水力资源居世界第一，正在建设中的长江三峡水电站，设计容量为1842万千瓦，堪称世界之最。煤的储量居世界第三。石油、天然气正在不断探明中，据报道：新疆塔克拉玛干沙漠近来发现了丰富的油气层，埋藏的石油达500亿吨，天然气达8万亿米3。但我国是一个人口大国，人均年耗能不足1吨标准煤，不及世界平均值的一半；人均年用电600千瓦时，约为世界人均的1/4，可见我国又是一个能源穷国。 （3）新能源 太阳能、风能、地热能、波浪能和氢能、核能、生物质能是七种新能源。 太阳能取之不尽，用之不竭，且不会产生任何污染，是人类最理想的可再生能源。理论计算表明，太阳每秒钟辐射到地球上的能量相当于500多万吨煤燃烧时放出的热量。因此，地球上每年获得的太阳能是十分巨大的。直接利用太阳能的途径有：利用太阳灶和太阳能热水器把太阳能转化为热能；通过光电转换装置把太阳能直接转化为电能。 氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点，也是一种大有发展前途的新能源。目前该能源没有推广的原因是还没有廉价制氢的方法。 核能是由于原子核的变化而释放的巨大能量，也叫原子能。核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量发电的，它的核心是反应堆，反应堆里放出的核能转化为高温蒸气的热能，再通过气轮发电机转化为电能。核电站的特点：消耗的“燃料”少，只需要很少的核燃料，就能产生大量的电能；成本低，1 kWh电能的成本要比火电站低20%以上。我国浙江秦山核电站（1991年建成）和广东大亚湾核电站已运行发电，预计到2010年，我国核电站的功率可达5 × lO7kW。 (4)三种射线的比较   名称   电性 成分   穿透力 a射线 带正电   氦原子核 穿透本领小 射线 带负电   高速电子流   穿透本领较大 射线 不带电   波长很短的电磁波   穿透本领强 -第 6 页-