歐姆定律教案高中
發(fā)表時間:2020-10-14能量守恒定律。
每個老師上課需要準備的東西是教案課件,規(guī)劃教案課件的時刻悄悄來臨了。此時就可以對教案課件的工作做個簡單的計劃,才能規(guī)范的完成工作!有沒有出色的范文是關于教案課件的?下面是由小編為大家整理的“能量守恒定律”,歡迎您閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
“能量守恒定律”教學目標
a.知道能的轉化在自然界中是非常普遍的,并能舉一些能的轉化的例子
b.知道能量守恒定律的內(nèi)容,并能用它來說明一些簡單的問題
C.建立樸素的唯物主義觀,對學生進行思想教育
教學建議
教材分析
分析:本節(jié)內(nèi)容是對本章及以前所學物理知識從能量的觀點進行了一次綜合、深化和再認識.教材首先分析自然界中各種能量之間的轉化,揭示它們之間的本質聯(lián)系:能量,并分析一系列熟知的能量轉化的事例,指出能量的轉化與守恒.最后闡述了能的轉化與守恒定律的普遍性和重要性.
教法建議
建議一:能量守恒定律是一個實驗規(guī)律,列舉能量轉化的實例,是學生理解和掌握能量守恒的基礎,因此在教學過程()中要充分利用學生已知知識,對這些實例中的能的轉化進行具體分析.
建議二:在教學過程()中,應重點強調(diào)定律的兩個方面:轉化與守恒.另外還要強調(diào)該定律的普遍性和重要性,可列舉19世紀的自然科學史對學生進行教育.
“能量守恒定律”教學設計示例
課題
能量守恒定律
教學重點
能量轉化與守恒
教學難點
對能量轉化與守恒的理解
教學方法
講授
知識內(nèi)容
教師活動
學生活動
一、能量的多樣性
對應于不同的運動形式,能的形式也是多種多樣的
二、能的轉化
不同形式的能之間可以相互轉化;做功的過程是能的轉化的過程
三、能量守恒定律
能量既不可會消滅,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移過程中,能量的總量保持不變.
四、能量守恒定律的普遍性和重要性
五、作業(yè)
課本P27練習3
列舉不同形式的運動
列舉不同的過程
有意識引導學生體會能的總量保持不變jaB88.coM
總結規(guī)律
講述19世紀三大自然規(guī)律
指出各種運動形式所對應的能量
學生指出是什么能向什么能的轉化
記憶、理解規(guī)律
“能量守恒定律”探究活動
我們能否制造一個永遠不需輸入、而能不斷向外輸出能量的機器呢?
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能量的轉化和守恒定律
曲周縣第三中學導學案
九年級物理11.1能量的轉化和守恒定律授課人:
上課時間:_月日__班
學習目標
1、能分析常見現(xiàn)象中的能量轉化
2、了解能量轉化可以反映自然界中各種現(xiàn)象不是孤立的,而是互相系的聯(lián)。
3、從對現(xiàn)象的分析總結能量守恒定律,并用能量守恒的觀點分析日常現(xiàn)象
4、知道永動機不可能實現(xiàn)
自學備注
學法指津
對常見的現(xiàn)象進行分析,總結出能量守恒定律,并用能量守恒定律分析生活現(xiàn)象,從而知道永動機是不可能實現(xiàn)的。
學習過程
知識鏈接
自然界中存在著各種形式的能,如_________、內(nèi)能、__________、光能、化學能等
學習新課
一、能的轉化
1、在一定條件下,不同形式的能可以____________。
摩擦生熱,_______能轉化為_____能;
水電站里水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電,_____能轉化為____能;
電動機帶動水泵把水送到高處,___能轉化為____能;
植物吸收太陽光進行光合作用,____能轉化為___能;
燃料燃燒時發(fā)熱,_____能轉化為____能
2、看61頁圖11-1-2發(fā)現(xiàn)自然界中各種現(xiàn)象不是孤立的,而是互相系的聯(lián)
二、能量守恒定律
想想議議:
掉在地上的藍球會跳起,但是越跳越低,為什么?是否丟失了能量?減少的機械能到哪里去了?
閱讀課文62頁第三自然段總結能量守恒定律,從以下四個方面加以理解:
(1)存在:能量既不會憑空_______,也不會憑空______。
(2)轉化或轉移:從一種形式__________為其他形式,或者從一個物體_______到另一個物體。
(3)結果:在轉化和轉移的過程中,能量的總量保持__________。
某種形式的能減少,一定轉化為其它形式能
(4)普遍性:能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的定律之一。
三、永動機:
歷史上人們企圖設計一種不消耗能量,而可以源源不斷地對外做功的機器。這樣的機器就叫做永動機。
人們進行了很多嘗試和各種努力,但無一例外地以失敗告終問什么呢?
根本原因是這類的設計違背了定律,是實現(xiàn)的(選填“可能”或“不可能”)。
四、能量轉化中的效率
閱讀63頁課文了解能量轉化中的效率,任何情況下η都1。
提示:I與A有何區(qū)別?
自學檢查
1、火力發(fā)電廠“吃”的是煤,“發(fā)”的是電,能轉化成能。
2、在慶祝小強生日的晚會上,同學們?yōu)樗c燃了生日蠟燭,并拍手唱歌祝賀,同學們拍手時伴隨有___能產(chǎn)生,蠟燭燃燒時___能轉化為___能和光能。
3、各種形式的能量在一定條件下都可以相互轉化,指出下列情況下能量的轉化。
(1)水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電______________
(2)植物吸收太陽光進行光合作用___________
(3)酒精燃燒___________
(4)摩擦生熱________
(5)氣體膨脹做功__________
(6)電動機帶動水泵把水從低處抽到高處_____________
4、老人搓搓手,感覺到暖和;小朋友從滑梯上滑下,感覺發(fā)熱。他們的感覺不同,但從科學角度看,他們都是通過的方式改變物體內(nèi)能。
5、汽車沿盤山公路可以駛入高聳入云的山峰,盤山公路修的彎彎曲曲主要目的是為了。載重貨車下山時,其重力勢能(選填“增大”、“減小”、“不變”);為了減小車速,司機師傅不時踩踏剎車踏板,有一部分機械能轉化為;途中,汽車要經(jīng)常停下來,讓工作人員用水龍頭向車輪閘片部位噴水,這是為了。
6、能量的轉化和轉移是有方向性的。例如,冬天烤火的時候,人們?nèi)紵旱热剂汐@得能,火爐把這些能量自動傳給周圍空氣,,但這些能量自動聚集起來再次利用(填“能”、“不能”)。
7、放在熱湯中的金屬勺子很快變的燙手,金屬勺子的內(nèi)能(選填“減少”、“不變”、“增加”)這是通過的方法改變了它的內(nèi)能。
8、能量守恒定律內(nèi)容:
能量既不會,也不會,它只會從轉化為,或者從轉移到,而在轉化和轉移過程中,能量的保持不變。
作業(yè)
目標反思
同步訓練:助學園地第二題中的5、6選作,綜合拓展中的二、三選作,其余都做。
質量守恒定律
作為老師的任務寫教案課件是少不了的,是認真規(guī)劃好自己教案課件的時候了。只有規(guī)劃好了教案課件新的工作計劃,新的工作才會如魚得水!你們清楚有哪些教案課件范文呢?以下是小編為大家收集的“質量守恒定律”供大家借鑒和使用,希望大家分享!
制作人:路紅英學校:寶雞市列電中學審核人:路紅英
授課時間:班級:姓名:組名:
課題:第五單元化學方程式
課題1質量守恒定律
學習目標:
知識與技能:通過實驗測定,使學生理解質量守恒定律的原因。
過程與方法:初步培養(yǎng)學生應用實驗方法來定量研究問題和分析問題的能力。
情感態(tài)度和價值觀:通過對化學反應實質與質量守恒原因的分析,培養(yǎng)學生的邏輯推理能力,使學生了解研究化學問題的基本思路。培養(yǎng)學生由感性到理性,由個別到一般的認識方法。
學習過程:
一:知識鏈接
1、托盤天平的使用:使用天平時,首先要檢查__________________,稱量時,稱量物放在_________,砝碼放___________。砝碼要用_____________夾取。
2、我知道的化學反應有(任寫兩個)__________________、_________________,判斷化學變化的依據(jù)________________________________
3、提出問題:物質發(fā)生化學反應后,總質量是否改變?如果改變是增加還是減少?
你的猜想:物質發(fā)生化學變化前后,其總質量______________________,猜想的依據(jù)是_________________________________________________________________.
二:自主探究
提出問題:在化學反應中物質的質量會有什么變化呢?
你的猜想:(1)
(2)
(3)
實驗探究:老師的演示實驗和自己動手實驗,注意觀察現(xiàn)象并記錄,完成實驗報告。
實驗名稱變化時的現(xiàn)象變化后天平是否平衡反應的文字及符號表達式結論
白磷燃燒
鐵釘與硫酸銅溶液的反應
鹽酸與碳酸鈉的反應
鎂條燃燒
三:合作探究
交流討論:
1.歸納質量守恒定律的內(nèi)容:
.
2.為什么物質在發(fā)生化學反應前后,各物質的質量總和相等呢?
3.你認為實驗成功的關鍵因素是什么?如何改進第三,四實驗裝置?
四:學習評價
課堂評價:
1.下列對質量守恒定律的理解中正確的是()
A.參加反應前后各物質的質量不變B.化學反應前后各物質的質量不變
C.化學反應前的各物質質量總和等于反應后生成的各物質質量總和
D.參加化學反應的各物質質量總和與反應后生成的各物質質量總和相等
2.在化學反應中,反應前后一定沒有改變的是()
A.分子的種類B.分子的數(shù)目C.物質的種類D.原子的數(shù)目
4.某物質加熱分解生成氧化鐵和水,則該物質中含有的全部元素是()
A.Fe、OB.Fe、O、HC.Fe、HD.O、H
5.在化學反應M+N═P+Q中,agM和bgN完全反應,生成cgP,則生成Q的質量為()
A.(a-c+b)gB.(a+c-b)gC.(b+c-a)gD.無法確定
6.下列現(xiàn)象不能用質量守恒定律解釋的是()
A.鐵釘生銹后質量增加B.煤燃燒后質量減輕
C.雙氧水分解后質量減少D.10g的冰融化后變?yōu)?0g的水
7.鎂帶在耐高溫的容器中(內(nèi)含氧氣)密封加熱,下圖能正確表示容器里所盛的物質總質量變化的是()
A.B.C.D.
課后提升:
1.化學反應的實質是()。
A.分子的間隔發(fā)生改變B.分子的運動速度改變
C.原子的種類發(fā)生改變D.原子重新組合
2.ag白磷在bg氧氣中燃燒,生成五氧化二磷的質量()。
A.一定是(a+b)gB.一定不足(a+b)gC.大于(a+b)gD.小于等于(a+b)g
3.下列各組物質,在敞口容器里發(fā)生反應,容器內(nèi)物質的總質量在反應前后不變的是()
A.堿式碳酸銅受熱B.在空氣中加熱銅粉
C.在空氣中加熱硫粉D.硫酸銅溶液中滴加氫氧化鈉溶液
4.某可燃物燃燒后生成的產(chǎn)物中有二氧化碳、二氧化硫和一氧化碳,則該可燃物中一定含有元素,可能含有元素。
5、加熱ag氯酸鉀和bg二氧化錳的混合物,完全反應后,剩余固體的質量為cg,則生成氧氣的質量為()g
A、c-(a+b)B、a+b-cC、a-cD、a+b+c
6、在一個密閉容器中由X、Y、Z、Q四種物質,一定條件下充分反應,測量反應前后各物質的質量如下表所示:
物質XYZQ
反應前質量/g410125
反應后質量/g未測21109
7、下列說法中不正確的是()
A.該反應為分解反應B.該反應遵守質量守恒定律
C.X中未測值為零D.若Q為氧氣,則該反應為氧化反應
8、在密閉容器里加熱蔗糖產(chǎn)生了炭黑和水,這一事實說明了()
A、蔗糖分子是由碳元素和水分子構成的B、蔗糖是炭黑和水組成的純凈物
C、蔗糖是炭黑和水組成的混合物D、蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成
9.下列各變化能用質量守恒定律解釋的是()
A.食鹽逐漸溶解在水中
B.潮濕的衣服在陽光下曬干
C.空氣液化后再蒸發(fā)得到氣態(tài)的氮氣和液態(tài)氧氣
D.蠟燭燃燒后,越來越短,最終消失
10.某物質R在氧的作用下發(fā)生反應:2R+2H2O+7O2=2FeSO4+2H2SO4,則R的化學式是()
A.FeSB.Fe2S3C.FeOD.FeS2
五:總結與反思
制作人:寶雞市列電中學(路紅英)審核人:路紅英
授課時間:班級:姓名:組名:
課題:課題2如何正確書寫化學方程式
學習目標:
1、知識與技能:
(1)通過具體化學反應分析、理解化學方程式的涵義
(2)了解書寫化學方程式應遵守的原則。
(3)能正確書寫簡單的化學方程式。
2、過程與方法
(1)采用講練結合的方法,調(diào)動學生的學習主動性。
(2)采用歸納總結的方法,對配平化學方程式的方法加以總結
3、情感與價值觀
(1)培養(yǎng)學生思維的有序性和嚴密性。
(2)通過對化學方程式書寫原則和配平方法的討論,對學生進行尊重客觀事實,遵從客觀規(guī)律的辯證唯物主義觀點的教育。
學習重點:
化學方程式的涵義及配平方法學習過程:
一:知識鏈接
1.在化學反應前后,肯定沒有變化的是(),肯定發(fā)生變化的是()
①原子數(shù)目②分子數(shù)目③元素種類④物質的總質量
⑤物質的種類⑥原子的種類⑦分子的種類
2、寫出下列反應的文字表示式,并在各物質名稱下面寫出化學式。
(1)硫在氧氣中燃燒(2)鎂在空氣中燃燒
(3)氫氣在氧氣中燃燒(4)過氧化氫制氧氣
3、下列四種方式都可以表示鐵絲在氧氣中燃燒的反應。你認為哪種方式更能簡捷、準確地記錄和描述這一反應?它有哪些優(yōu)點?
①細鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵②鐵+氧氣四氧化三鐵
③Fe+O2Fe3O4④3Fe+2O2Fe3O4
二:自主探究
1:自主探究自學課本第96頁至97頁,回答以下問題:
(1)書寫化學方程式遵循的原則:;
。
(2)什么叫化學方程式的配平
。
配平的目的:。
配平的標志:。
三:合作探究
知識歸納與點撥
(一)化學方程式的概念:
(二)化學方程式的意義
提出問題:一個化學方程式能提供給我們哪些信息?(以C+O2CO2為例)
討論回答:(1)(2)
(3)
歸納總結:
質的方面:表示和及反應條件
宏觀上:表示和之間的質量比
微觀上:微觀上:表示反應物和生成物之間的比
[提問]大家可能都聽說過,前幾年有些別有用心的人宣揚“水變?nèi)加汀?。想一下可能嗎?為什么?br>
(三)書寫方程式遵循的原則
一是必須以為基礎;二是遵守定律。
[思考1]P+O2P2O5,這個式子能不能稱為化學方程式?
[思考2]怎樣才能使它成為符合質量守恒定律的化學方程式呢?
(四)書寫方程式的步驟(看書歸納)
①“寫”:用化學式正確表示反應物和生成物;②“配”:在反應物和生成物的化學式前面配上適當?shù)幕瘜W計量數(shù),使反應前后各種原子的數(shù)目不變;③“注”:在“等號”上方用文字或符號注明必要的反應條件[點燃、加熱(常用“△”表示)、光照、通電、高溫],并注明必要的“↑”或“↓”符號。
注:配平化學方程式的常用方法:
(1)奇數(shù)配偶法;(2)最小公倍數(shù)法;(3)觀察法;(4)分析法。
[課堂練習]用化學方程式表示下列反應:
(1)用過氧化氫制氧氣;(2)鐵在氧氣中燃燒;
(3)碳在氧氣中不充分燃燒;(4)二氧化碳通入石灰水中。
四:學習評價
課堂練習:
1.下列化學方程式書寫正確的是()
A.H2+O2═H2OB.Mg+O2══MgO2
C.3Fe+2O2══Fe3O4D.H2O2══H2O+O2↑
2.在反應3Fe+2O2Fe3O4中,F(xiàn)e、O2、Fe3O4三種物質的質量比為()
A.3∶2∶1B.56∶16∶232C.56∶32∶232D.168∶64∶232
3.在反應Cu+4HNO3═Cu(NO3)2+2X+2H2O中X的化學式是()
A.N2O5B.N2C.NOD.NO2
4.在化學方程式:aC2H6+bO2══mCO2+nH2O中,各化學計量數(shù)之間的關系正確的是()
A.2m=aB.3n=2aC.3n=aD.2b=2m+n
5、綠色植物吸收太陽光,將水和二氧化碳轉化成葡萄糖(C6H12O6)和氧氣
。
6.一氧化氮是大氣污染物之一,目前有一種治理的方法,即在400℃左右,有催化劑的條件下,用氨氣(NH3)和一氧化氮反應生成水和一種氣體單質。則該反應的化學方程式為:
。
課后提升:
1.硝酸銨可發(fā)生如下反應:2NH4NO32N2+O2+4X,則X為()
A.H2B.H2OC.H2O2D.HNO3
2.化學方程式aC2H2+bO2cH2O+dCO2配平后a、b、c、d之和為()
A.15B.14C.13D.10
3.人在劇烈運動后,血液中會產(chǎn)生較多的乳酸(化學式為C3H6O3),使肌肉酸痛。放松一段時間后,由于乳酸與吸入的氧氣反應生成二氧化碳和水,而使肌肉的痛感消失。表示該反應的化學方程式正確的是()
A.C3H6O3+3O2=3CO2+3H2OB.C3H6O3+O2=CO2+H2O
C.C3H6O3+3O2=3CO2↑+3H2OD.2C3H6O3+5O2=6CO2+6H2O
五:總結與反思
六:評測
自我評測:
小組評價:
教師評價:
制作人:寶雞市列電中學(路紅英)審核人:路紅英
授課時間:班級:姓名:組名:
課題:課題3利用化學方程式的簡單計算
學習目標:
知識與技能:1、學會利用化學方程式的簡單計算,正確掌握計算的格式和步驟。2、在正確書寫化學方程式的基礎上,進行簡單的計算。
過程與方法:通過對化學方程式中物質間質量比,初步理解反應物和生成物之間的質和量的關系。培養(yǎng)學生按照化學特點去進行思維的良好
情感與價值觀:培養(yǎng)學生按照化學特點進行思維及審題、
學習重點:
根據(jù)化學方程式計算及書寫格式要規(guī)范化
學習過程:
一:知識鏈接
1、寫出下列反應的化學方程式
(1)用高錳酸鉀加熱的方法制氧氣
(2)氫氣和氧化銅加熱條件下的反應
(3)用氯酸鉀在二氧化錳作催化劑并加熱的條件下制氧氣
2、在4P+5O22P2O5的反應中,份質量的磷跟份質量的氧氣起反應,生成份質量的五氧化二磷。
二:自主探究
1:自主探究
知識歸納與點撥:
提出問題:
根據(jù)化學方程式所表示的含義,可以知道反應物與生成物之間存在質量關系。而研究物質的化學變化常涉及到量的計算,例如,用一定量的原料最多可以生產(chǎn)出多少產(chǎn)品?制備一定量的產(chǎn)品最少需要多少原料?等等。通過這些計算,可以加強生產(chǎn)的計劃性。并有利于合理地利用資源,而這些計算的進行都需要根據(jù)化學方程式。本節(jié)就是從“量”的角度來研究化學方程式的汁算的。
[例題1]加熱分解6g高錳酸鉀,可以得到多少克氧氣?
[分析]這道題是已知反應物的質量來求生成物的質量,即已知原料的質量求產(chǎn)品的質量。要求:看書后把解題步驟默寫在下面
[思考]根據(jù)剛才對例題1的閱讀和講解說出根據(jù)化學方程式計算的解題步驟分為幾步?
[學生思考、討論并回答]
[例題2]工業(yè)上高溫煅燒石灰石(CaCO3)可制得生石灰(CaO)和二氧化碳,如果要制取10t氧化鈣,需要碳酸鈣多少噸?
[分析]這道題是已知生成物的質量來求反應物的質量,即已知產(chǎn)品的質量求原料的質量。要求:看書后把解題步驟默寫在下面
提出問題:根據(jù)上述兩例可知,已知反應物的質量可以求生成物的質量,已知生成物的質量也可求出反應物的質量,那么,假如已知一種反應物的質量可不可以求另一種反應物的質量,或者已知一種生成物的質量可不可以求另一種生成物的質量呢?
[課堂練習]氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫氣體,燃燒100g氫氣需要氯氣多少克?生成氯化氫氣體多少克?
三:合作探究
1、根據(jù)化學方程式計算的依據(jù)是。
2、根據(jù)化學方程式計算的方法和步驟:
⑴;⑵;
⑶;
⑷;⑸。
3、計算類型:
例1——已知的質量計算的質量。
例2——已知的質量計算的質量。
四:學習評價
課堂練習:
1、要讓3g鎂條完全燃燒,需要氧氣的質量是()
A、2gB、1gC、1.5gD、無法計算
2、鋁在氧氣中燃燒生成氧化鋁。在這個反應中,鋁、氧氣、氧化鋁的質量比是()
A、27∶32∶102B、27∶24∶43
C、4∶3∶2D、108∶96∶204
3、在化學反應3X+4Y=2Z中,已知X和Z相對分子質量為32和102,則Y的相對分子質量為________________。
4、8g氧氣能使多少克的氫氣完全燃燒?同時生成多少克水?
5、碳在高溫時與氧化銅反應生成銅和二氧化碳。計算要使80克氧化銅完全反應,需要碳的質量至少是多少?
課后提升
1、已知化學反應2A+B=C+D,7克的A與20克B恰好完全反應生成16克C,已知D的相對分子質量為44,則下列說法正確的是()
A、14克A參加反應可生成D22克B、A的相對分子質量是28
C、B的相對分子質量是40D、A、B、C、D中C的相對分子質量最大
2.12g鎂與足量稀鹽酸起反應,可制得氯化鎂和氫氣各多少克?(Mg+2HCl====MgCl2+H2↑)
3、用氫氣還原氧化銅,要得到6.4g銅,需要多少克氧化銅?
4.5.6g鐵跟足量的稀硫酸反應,可制得氫氣多少克?(Fe+H2SO4=FeSO4+H2
↑)
[注意事項]化學方程式反映的是純物質問的質量關系,因此遇到不純物,要先把不純的反應物或生成物的質量換算成純物質的質量,才能代入化學方程式進行計算。
五:總結與反思
六:評測
自我評測:
小組評價:
教師評價:
能的轉化和守恒定律
能的轉化和守恒定律·教案
一、教學目標
1.在物理知識方面的要求:
(1)理解能的轉化和守恒定律,能列舉出能的轉化和守恒定律的實例;
(2)理解“永動機”不能實現(xiàn)的原理。
2.讓學生初步學會運用能的轉化和守恒定律計算一些簡單的內(nèi)能和機械能相互轉化的問題。
3.能的轉化和守恒定律是自然科學的基本定律之一,應用能的轉化和守恒的觀點來分析物理現(xiàn)象、解決物理問題是很重要的物理思維方法。
二、重點、難點分析
1.重點內(nèi)容是能的轉化和守恒定律,強調(diào)能的轉化和守恒定律是自然科學中最基本定律。
學習運用能的轉化和守恒原理計算一些物理習題。
2.運用能的轉化和守恒定律對具體的自然現(xiàn)象進行分析,說明能是怎樣轉化的,對學生來說是有難度的。
三、教具
四、主要教學過程
(一)引入新課
我們知道刀具在砂輪上磨削時,刀具發(fā)熱是因為通過摩擦力做功,機械能轉化為內(nèi)能。在暖氣片上放有一瓶冷水,過一段時間后水變熱,這是通過熱量傳遞使這瓶水內(nèi)能增加。這些實例中,物體的內(nèi)能為什么增加了?是憑空產(chǎn)生的還是由其他形式能轉化來的?能的轉化過程中數(shù)量之間有什么關系?這是今天要學習的內(nèi)容。
(二)教學過程設計
1.機械能與內(nèi)能轉化過程中能量守恒
(1)運動的汽車緊急剎車,汽車最終停下來。這過程中汽車的動能(機械能)轉化為輪胎和路面的內(nèi)能(假定這過程沒有與周圍物體有熱交換,即不散熱也不吸熱)。摩擦力做了多少功,內(nèi)能就增加多少。公式W=ΔE表示了做功與內(nèi)能變化的關系,這公式也反映出做功過程中,機械能的損失數(shù)量恰好等于物體內(nèi)能增加的數(shù)量。
(2)把一鐵塊放入盛有水的燒杯中,用酒精燈加熱燒杯內(nèi)水,直至水沸騰。在這一過程中,鐵塊從周圍水中吸收了熱量使它溫度升高,內(nèi)能增加。這過程中水的一部分內(nèi)能通過熱量傳遞使鐵塊內(nèi)能增加。鐵塊吸收多少熱量,它內(nèi)能就增加多少。公式Q=ΔE表示吸收的熱量與內(nèi)能變化量的關系,也反映出鐵塊增加的內(nèi)能數(shù)量與水轉移給鐵塊的內(nèi)能數(shù)量相等。
一般情況下,如果物體跟外界同時發(fā)生做功和熱傳遞過程,那么,外界對物體所做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q,等于物體內(nèi)能的增加ΔE,即W+Q=ΔE
上式所表示的是功、熱量和內(nèi)能之間變化的定量關系,同時它也反映了一個物體的內(nèi)能增加量等于物體的機械能減少量和另外物體內(nèi)能減少量(內(nèi)能轉移量)之和。進而說明,內(nèi)能和機械能轉化過程中能量是守恒的。
2.其他形式的能也可以和內(nèi)能相互轉化
(1)介紹其他形式能:我們學習過機械運動有機械能,熱運動有內(nèi)能,實際上自然界存在著許多不同形式的運動,每種運動都有一種對應的能量,如電能、磁能、光能、化學能、原子能等。
(2)不僅機械能和內(nèi)能可以相互轉化,其他形式能也可以和內(nèi)能相互轉化,舉例說明:(同時放映幻燈片)
①電爐取暖:電能→內(nèi)能
②煤燃燒:化學能→內(nèi)能
③熾熱燈燈絲發(fā)光:內(nèi)能→光能
(3)其他形式的能彼此之間都可以相互轉化。畫出圖表讓學生回答分析:
3.能的轉化和守恒定律
大量事實證明:各種形式的能都可以相互轉化,并且在轉化過程中守恒。
“能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉化為別的形式,或者從一個物體轉移到別的物體。”這就是能的轉化和守恒定律。
在學習力學知識時,學習了機械能守恒定律。機械能守恒定律是有條件限制的定律,而且實際現(xiàn)象中是不可能實現(xiàn)的。而能的轉化和守恒定律是存在于普遍自然現(xiàn)象中的自然規(guī)律。這規(guī)律對物理學各個領域的研究,如力學、電學、熱學、光學等都有指導意義。它也對化學、生物學等自然科學的研究都有指導作用。
4.永動機不可能制成
歷史上不少人希望設計一種機器,這種機器不消耗任何能量,卻可以源源不斷地對外做功。這種機器被稱為永動機。雖然很多人,進行了很多嘗試和各種努力,但無一例外地以失敗告終。失敗的原因是設計者完全違背了能的轉化和守恒定律,任何機器運行時其能量只能從一種形式轉化為另一種形式。如果它對外做功必然消耗能量,不消耗能量就無法對外做功,因而永動機是永遠不可能制造成功的。