資源簡(jiǎn)介

2.能量轉(zhuǎn)化的方向性和效率
一、教學(xué)目標(biāo)
（一）知識(shí)與技能
1、通過(guò)能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，認(rèn)識(shí)效率。
2、了解現(xiàn)實(shí)生活中能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有一定的方向性。
（二）過(guò)程與方法
通過(guò)討論交流，知道能量轉(zhuǎn)化有方向性。
（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀
有用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn)分析物理現(xiàn)象的意識(shí)。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
（一）教學(xué)重點(diǎn)
能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，認(rèn)識(shí)效率。
（二）教學(xué)難點(diǎn)
會(huì)用能量轉(zhuǎn)化效率計(jì)算。
三、課時(shí)安排
1課時(shí)
四、教學(xué)過(guò)程
新課導(dǎo)入：
能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移無(wú)處不在。然而，許多情況雖然并不違背能量守恒定律，但在實(shí)際情形中卻不會(huì)發(fā)生。
新課講解：
一、能量轉(zhuǎn)化的方向性
討論下面的問(wèn)題：
1）能量是否能重復(fù)使用？
2）耗散的能量能否回收？
4）能量在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過(guò)程中，具有什么規(guī)律性？
5）從能量在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過(guò)程中的規(guī)律性，你認(rèn)為節(jié)約能源的意義和價(jià)值在哪里？
組織學(xué)生交流討論上述問(wèn)題。
能量的流向不是隨意的，能量的轉(zhuǎn)化具有方向性。
二、能量轉(zhuǎn)化中的效率
能量轉(zhuǎn)換是指，能量從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體；或者能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。一般情況下，能量轉(zhuǎn)化需要一定的設(shè)備，由于設(shè)備本身的限制，能量不可能全部轉(zhuǎn)化為人們需要的能量。
轉(zhuǎn)化前消耗總能量是總功，轉(zhuǎn)化后是有用功，熱量損失為額外功。所謂能量轉(zhuǎn)換的效率就是人們需要得到的能量（有用能量）與消耗總能量的比值。
能量轉(zhuǎn)化效率=輸出有效能量/輸入能量2.能量轉(zhuǎn)化的方向性和效率 習(xí)題
一、選擇題
1．下列物理過(guò)程，哪些是可能發(fā)生的 (　　)。
A．制冷系統(tǒng)能夠把冰箱里的熱量傳給外界溫度較高的空氣
B．一個(gè)在粗糙的水平地面上運(yùn)動(dòng)的物體最后要停下來(lái)，物體的動(dòng)能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C．理想的熱機(jī)因?yàn)闆](méi)有摩擦，也沒(méi)有漏氣，它的效率可以達(dá)到100%
D．在兩個(gè)連通容器A、B內(nèi)都充滿氣體以后，氣體會(huì)自發(fā)地從容器A流向容器B，使容器A內(nèi)成為真空
2．下列哪些物理過(guò)程是不可逆的 (　　)。
A．在一絕熱容器內(nèi)盛有液體，通過(guò)不停地?cái)噭?dòng)使液體的溫度升高
B．在一個(gè)傳熱的容器內(nèi)盛有液體，容器放在一恒溫的大水池內(nèi)，不停地?cái)噭?dòng)
液體，但液體的溫度不變
C．用一條不可伸長(zhǎng)的細(xì)輕繩懸掛一個(gè)小球，上端固定，把小球拉離平衡位置
由靜止釋放(不計(jì)阻力)
D．在一絕熱容器內(nèi)，不同溫度的氣體進(jìn)行混合
3．下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 (　　)。
A．熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體而不能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體
B．內(nèi)能不能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
C．內(nèi)能不能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
D．自然界中涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都有方向性
4．地球上有大量的海水，若使海水溫度降低0.1 ℃就能釋放出5.8×1023 J的熱量。有人設(shè)想用一熱機(jī)將海水放出的熱量完全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，但這種使內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器是不能實(shí)現(xiàn)的，其原因是 (　　)。
A．內(nèi)能不能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能
B．內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能不滿足能量守恒定律
C．只從單一熱源吸收熱量并完全轉(zhuǎn)化成機(jī)械能而不引起其他變化的機(jī)器不滿足能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性
D．上述三種原因都不正確
二、填空題
5.冬天，火爐把自己的 能傳遞給房間里的空氣，供人們?nèi)∨坏搅舜禾?，我們不能把這些能量重新收集起來(lái)供來(lái)年再用，一般情況下， 能只能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，不能相反，上述事例說(shuō)明：能量的轉(zhuǎn)化、能量的轉(zhuǎn)移，都是有 性的。
6．汽車剎車時(shí)，由于摩擦，汽車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為地面、空氣的 能，這些能量不能自動(dòng)地用來(lái)再次開(kāi)動(dòng)汽車，這說(shuō)明能量的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移具有 。
7．能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有 。熱量 自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體；汽車制動(dòng)時(shí)，由于摩擦動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這些內(nèi)能 自動(dòng)地再次開(kāi)動(dòng)汽車（后兩空選填“能”或“不能”）。熱量與熱值典型例題
現(xiàn)代火箭用液態(tài)氫作為燃料，這是因?yàn)闅渚哂校? ）
A．較大的比較 B．較小的質(zhì)量
C．較小的密度 D．較大的燃燒值
分析和答案：液態(tài)氫具有很大的燃燒值，所以用相同質(zhì)量的燃料，可以產(chǎn)生很大的能量，提高火箭的效率。所以本題答案是D。溫度、熱量的區(qū)別和聯(lián)系
從定義上看，溫度是指一個(gè)物體在某一時(shí)刻的冷熱程度，它是一個(gè)表示冷熱程度的物理量；從分子熱運(yùn)動(dòng)理論的角度看它是表示熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量；而熱量是指幾個(gè)物體或物體內(nèi)的幾個(gè)部分之間在某一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行熱傳遞過(guò)程中，物體（或物體的某一部分）轉(zhuǎn)移內(nèi)能的多少。它是反映熱運(yùn)動(dòng)過(guò)程的物理量，由此出發(fā)比較兩個(gè)概念，就不難看出它們之間的區(qū)別有以下兩個(gè)方面：
（1）相關(guān)的時(shí)間是某一時(shí)刻還是某段時(shí)間。我們可以說(shuō)某個(gè)時(shí)刻的溫度是多少度，而一個(gè)物體吸收或放出熱量總是需要一定的時(shí)間才能完成。
（2）反映一個(gè)狀態(tài)還是反映一個(gè)過(guò)程。溫度表示物體的冷熱程度，也就是一個(gè)熱運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)量。而熱量總是伴隨著一個(gè)吸熱或放熱的過(guò)程，它是一個(gè)熱運(yùn)動(dòng)的過(guò)程量。
溫度和熱量的聯(lián)系主要有以下兩個(gè)方面：
（1）兩上物體之間要發(fā)生熱傳遞時(shí)一個(gè)物體吸收熱量，另一個(gè)物體要放出熱量的條件必須 二者有溫度差存在。
（2）一個(gè)物體在熱傳遞過(guò)程中吸收（或放出）熱量將產(chǎn)生兩個(gè)效果：其一是物體的溫度將升高（或降低），其二是物體的狀態(tài)將發(fā)生變化。例如，晶體熔化時(shí)，吸收熱量但溫度不變，狀態(tài)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)。
一個(gè)物體在熱傳遞過(guò)程中，正在發(fā)生物態(tài)變化，非晶體吸熱（或放熱）時(shí)，溫度要升高（或降低）。但有些特殊情況溫度保持不變，需要大家記憶的有：晶體熔化時(shí)，吸熱不升溫，晶體溶液凝固時(shí)，放熱不降溫；液體沸騰吸熱不升溫。

展開(kāi)更多......

收起↑