第十四章 内能的利用 第3节 能量的转化和守恒知识点1:能量的转化1.能量的转化　　(1)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、电磁运动等,每一种运动都有一种能跟它对应,因此自然界具有各种形式的能。跟机械运动相对应的是机械能,跟分子热运动对应的是内能。此外,跟其他运动形式对应的还有电能、光能、化学能、核能等。(2)各种能都能够做功,做功的过程实际上是能的转化过程。因此,各种形式的能可以相互转化。如下表所示。现象能量转化摩擦生热机械能转化为内能水轮机带动发电机发电机械能转化为电能电动机带动水泵抽水电能转化为机械能植物吸收太阳光进行光合作用太阳(光)能转化为化学能燃料燃烧放出热量化学能转化为内能火力发电内能转化为电能太阳能电池太阳(光)能转化为电能给蓄电池充电电能转化为化学能2.能量的转移同种形式的能量之间可以进行转移。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。例如:在热传递过程中,内能从高温物体转移到低温物体或者从物体的高温部分转移到低温部分,这就属于能量的转移。能量转移过程中,能的形式并没有发生改变。3.能量的“转化”与“转移”的区别能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;能的转移是同一种能量从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,能的形式并没有变化。【例】　各种形式的能之间可以在一定的条件下相互转化,请按表中示例完成表格。能量转化示例化学能转化为电能干电池对外供电用电熨斗熨衣服机械能转化为内能答案：电能转化为内能;钻木取火点拨：第二空具有开放性,只要答案合理即可。在理解能量转化含义的同时,注意平时多观察、多积累。知识点2:能量守恒定律1.现象探究第 1 页


护自然的有力武器,与细胞
学说、进化论一起被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现。(2)能量守恒定律是我们认识自然的重要
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
。各种运动形式可以在一定条件下相互转化,而运动形式的转化也伴随着能量转化和守恒。(3)人类
研究或从事各项活动,都是以能量守恒定律作为其理论基础,对科学研究、工程技术工作有着重要的
指导意义,比如永动机不可能实现。【例】　学
习了“能量的转化和守恒”的知识后,同学们提出了下面一些关于利用和开发能源的
建议,其中不可行的是(　　)A.我
国煤炭资源丰富,应研究并采用如何让燃料充分燃烧,以减少热量损失的措施B.电力部
门应加快进行将内能充分转化为电能的研究,以减少内能在多次转化过程中的损失C.我
国应进一步开发利用江河水利资源D.随着
资源的不断消耗,应研究出一种既可以不消耗能量,又能不断对外做功的机器答案：D点拨：能量守恒定律是自然界中最普遍的
规律,适用于多个领域。能源在使用过程中,是一种能量转化的过程,如
煤炭燃烧,将化学能转化为内能。在使用过程中,可以尽量让燃料充分燃烧,提高燃料的利用
率。各种能量转化过程中都要尽量提高能量的利用率,以减少不必要的能量损失。但不管怎样,各种做功的机
器只能是尽量提高能量利用率,根据能量守恒定律可知,不可能出现不消耗能量而做功的机
器。考
点1:有关能量转化的综合命题第 2 页
(1)荡秋千时,停止用力,秋千会越来越低,最终停下来。秋千所具有的机械能消失了吗?在荡秋千时发生了动能和势能的相互转化,在转化过程中由于要克服摩擦而做功,一部分机械能转化为内能,而使秋千的机械能逐渐减少,最终全部转化为内能,能量并没有消失。(2)大量事实告诉我们,任何一种形式的能量在转化为其他形式能量的过程中,消耗多少某种形式的能量,就得到多少其他形式的能量,能量的总和是不变的。2.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另一个物体,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。3.能量守恒定律的理解(1)能量守恒定律的普遍性。能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。大到天体,小到原子核,也无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都服从能量守恒定律。能量守恒定律是人类认识自然、利用自然、保


给出了两个实例,请你补充其余两个。图1答案：发电机;热机点拨：发电机
工作时,线圈做切割磁感线运动,消耗了机械能,转化为电能;热机工作时将内能转化为机械能。考
点2:能量转化与守恒的创新命题【例2】　如
图2所示,虚线区域内的“×”为垂直纸面的磁感线,当金属框沿光滑绝缘斜面的顶端,由
静止滑到底端时,具有的动能为E1;若将金属框换成质量相同的塑料框,其他条件不变,塑料框滑到
底端时,具有的动能为E2。请判断E1和E2的大小关系,并简要说明判断理由。(提示:金属框是导体,有电
阻)图2解：E1金属框是导体,所以它在通过磁场的过程中会因切割磁感线而产生感应电流,使一部分机械能转化为电能(电能
又转化为内能),而斜面光滑,塑料框的机械能守恒,故E1金属框是导体,且闭合,当从斜面顶端下滑经过磁场时,会产生感应电流,将机械能转化为电能,由于
金属框有电阻,根据电流的热效应,会有部分电能转化为内能散失在周围环境中,所以金属框滑
到斜面底端时的动能小于金属框在顶端时的重力势能;塑料框由于是绝缘体,经过磁场时不会产生电
流,即塑料框滑到底端时的动能等于在顶端时的重力势能。第 3 页
【例1】　各种形式的能在一定条件下可以相互转化,图1已