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第二十章 能源、材料與社會
上海科學(xué)技術(shù)出版社
義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書編寫組 編著
能量的轉(zhuǎn)化與守恒
第二十章 能源、材料與社會
第一節(jié)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
了解能量及其存在形式，能說出一些常見的能量名稱，知道自然界中有多種形式的能量。(物理觀念)
知道能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，也可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。(物理觀念)
理解能量守恒定律，知道永動機(jī)不可能制成，并能自覺地利用能量守恒定律分析有關(guān)問題。(科學(xué)思維)
了解能量轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化的方向性。(物理觀念)
能解釋一些常見現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化過程。(科學(xué)思維)
1
2
3
4
5
課堂總結(jié)
02
課后作業(yè)全解
03
學(xué)習(xí)新課
01
綜合提升訓(xùn)練
04
目錄導(dǎo)航
導(dǎo)入新課
自然界存在著各種形式的能量。例如：機(jī)械能、內(nèi)能、電能、太陽能、化學(xué)能、核能等。
這些不同形式的能量可以相互發(fā)生轉(zhuǎn)化嗎？在轉(zhuǎn)化的過程中有沒有規(guī)律呢？
學(xué)習(xí)新課
01
第一節(jié) 能量的轉(zhuǎn)化與守恒
知識一、多種形式的能量
能量有機(jī)械能、內(nèi)能、電能、光能、聲能、磁能、化學(xué)能、核能等多種形式。我們已學(xué)過機(jī)械能、電能和內(nèi)能等，下面將學(xué)習(xí)化學(xué)能和核能。
木材燃燒
1. 化學(xué)能
（1）概念：是由于化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的能量。
（2）實例：木材的燃燒是一種化學(xué)反應(yīng)，燃燒時產(chǎn)生的光和熱就來源于木材里儲存的化學(xué)能。食物也具有化學(xué)能，人們的生活、工作所消耗的能量就來源于食物里儲存的化學(xué)能。
知識一、多種形式的能量
2. 核能
（1）概念：是由于核反應(yīng)，物質(zhì)的原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而釋放的能量。
（2）實例：原子彈、氫彈爆炸時釋放的能量就來源于核能。
我國第一顆氫彈爆炸
我國第一顆原子彈爆炸
知識一、多種形式的能量
3. 交流與討論
在日常生活和生產(chǎn)活動中處處都離不開能量。你能說出圖中各種物體所具有的能量嗎？
（a）山頂上的石塊具有機(jī)械能；（b）滾動的足球具有機(jī)械能；（c）加熱后的物體具有內(nèi)能；（d）牛奶、面包和水果具有化學(xué)能；（e）導(dǎo)線中的電流具有電能。
【例題1】熱機(jī)的特點是將燃料燃燒獲得內(nèi)能，然后通過做功驅(qū)動機(jī)器。它們都是利用了儲存在燃料中的（　　）
A．勢能 B．電能
C．化學(xué)能 D．機(jī)械能
所有的燃料都儲存了化學(xué)能，而熱機(jī)工作的過程是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再通過做功的方式將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的過程，故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
C
知識一、多種形式的能量
1. 能量的轉(zhuǎn)移
同種形式的能量在不同物體之間或同一物體的不同部分之間發(fā)生轉(zhuǎn)移，稱為能量的轉(zhuǎn)移。
知識二、能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化
自然界中，能量不但可以從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而且可以從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式。
流水推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)：
水的機(jī)械能 水輪機(jī)的機(jī)械能
熱傳遞時，內(nèi)能轉(zhuǎn)移：
水的內(nèi)能 人體內(nèi)能
2. 能量的轉(zhuǎn)化
（1）能量轉(zhuǎn)化的過程是一種形式的能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程。
（2）不同形式的能量可以在一定條件下相互轉(zhuǎn)化，如圖所示。
知識二、能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化
①鉆木取火
②水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電
③LED燈發(fā)光
轉(zhuǎn)化
機(jī)械能
內(nèi)能
轉(zhuǎn)化
機(jī)械能
電能
轉(zhuǎn)化
電能
光能
3. 地球上能量的來源
我們生產(chǎn)、生活中利用的能量大都來自太陽能。太陽輻射向地球傳遞了巨大的能量。
（1）水能和風(fēng)能
水 、空氣的流動產(chǎn)生了水能和風(fēng)能，而水、空氣流動的能量來自吸收的太陽能。
知識二、能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化
（2）煤、石油 、天然氣等燃料中蘊(yùn)含的能量
植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在其體內(nèi)，動物直接或間接地從植物中獲取能量。古代的動物、植物遺體在地下或海底，經(jīng)過一系列變化，變成了煤、石油、天然氣等燃料。所以煤、石油 、天然氣等燃料中蘊(yùn)含的能量間接來自太陽能。
（3）直接利用太陽能：太陽能熱水器、太陽能電池等。
常見能量的一些轉(zhuǎn)化實例
知識二、能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化
蓄電池放電
蓄電池充電
電動機(jī)
發(fā)電機(jī)
摩擦生熱
蒸汽機(jī)
燃料燃燒
太陽能熱水器
光合作用
蠟燭燃燒
電熱器
地?zé)岚l(fā)電
電燈
太陽能電池
打火石
太陽帆
熾熱的鐵水
【例題2】2024年5月，中國“嫦娥六號”任務(wù)搭載四個國際載荷成功發(fā)射升空。火箭發(fā)射時，燃料燃燒獲得的能量使其加速升空，與該過程能量轉(zhuǎn)化形式相同的是（　　）
A．熱機(jī)做功沖程 B．鉆木取火過程
C．水力發(fā)電過程 D．物體上拋過程
火箭發(fā)射時，燃料燃燒獲得的能量使其升空，該過程為內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。
A．熱機(jī)做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，故A符合題意；
B．鉆木取火過程機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，故B不符合題意；
C．水力發(fā)電過程為機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，故C不符合題意；
D．物體上拋過程中克服阻力做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，故D不符題意。
A
知識二、能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化
故選A.
知識三、能量守恒定律
1. 分析能量守恒現(xiàn)象
（1）小球的擺動
小球擺動時，勢能與動能不斷地相互轉(zhuǎn)化。當(dāng)小球到達(dá)最高處時勢能最大；隨著小球的下降，勢能逐漸減小，動能逐漸增大，勢能轉(zhuǎn)化為動能；當(dāng)小球下降到最低點時，勢能最小，動能則最大。
小球擺動的高度越來越低，最后停下來。說明這個過程中機(jī)械能減小了，而擺動過程中要克服空氣阻力做功，使小球和周圍空氣的內(nèi)能增大。
小球的擺動
知識三、能量守恒定律
（2）乒乓球的彈跳
從高處掉到地板上的乒乓球會先彈起后落下，落下又彈起，但是越跳越低，最終會靜止下來。
這一過程中，小球的重力勢能與動能不斷地相互轉(zhuǎn)化。乒乓球彈起的高度逐漸降低，說明總的機(jī)械能減小，而在這個過程中，乒乓球與地面碰撞及克服空氣阻力做功，使乒乓球內(nèi)能增大。
乒乓球彈跳的頻閃照片
知識三、能量守恒定律
（3）跳動的小丑
如圖所示的玩具小丑在跳動過程中，能量是如何轉(zhuǎn)化的嗎？
玩具小丑向上跳時，彈簧恢復(fù)原長，彈性勢能減少，小丑速度不為零，具有動能，小丑高度增加，重力勢能增加。在小丑向上跳的過程中，彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能和重力勢能。
小丑跳動的幅度越來越小，最后停下來。說明這個過程中能量減小了，而跳動過程中要克服摩擦阻力做功，使小丑和周圍空氣的內(nèi)能增大。
跳動的小丑
分析與總結(jié)
（1）小球、乒乓球和小丑的機(jī)械能減小，并不是能量丟失了，而是轉(zhuǎn)化成了另一種形式的能——內(nèi)能。
小球擺動次數(shù)越多，乒乓球彈起次數(shù)越多，阻力對它們做的功就越多，小球和乒乓球的內(nèi)能增大就越多，而擺動和彈起的高度越低，機(jī)械能減小就越多，減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為增大的內(nèi)能。
（2）可見，一個物體能量減小，并不是能量消失了，而是轉(zhuǎn)移給了其他物體，或轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量；一個物體能量增大，并不是憑空產(chǎn)生了能量，而是從其他物體獲得或從其他形式的能量轉(zhuǎn)化而來。
知識三、能量守恒定律
知識三、能量守恒定律
能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而能的總量保持不變。
2. 能量守恒定律
能量守恒定律是19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一，也是自然界最普遍、最重要的基本規(guī)律之一，恩格斯把它稱作“偉大的運(yùn)動基本定律”。自然界的一切變化過程，小到原子世界，大到宇宙空間，只要有能量的變化，都無一例外地嚴(yán)格遵循能量守恒定律。
3. 對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 。 自然界中的一切變化過程，只要有能量轉(zhuǎn)移 或轉(zhuǎn)化，都遵循能量守恒定律。
（2）能量守恒定律包括“能量轉(zhuǎn)化”和“能量轉(zhuǎn)移”兩個方面。
（3）永動機(jī)的失敗：不消耗能量，能夠永遠(yuǎn)對外做功的機(jī)器——永動機(jī)是不存在的，它違背了能量守恒定律。
（4）能量守恒定律的成立是無條件的。
能量從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，一種形式的能量減少多少，其他形式的能量就會増加多少；能量從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上，一個物體的能量減少多少，另一個物體的能量就増加多少。能量的總量保持不変。
知識三、能量守恒定律
【例題3】如圖是小球在地面彈跳的頻閃照片， 下列說法中正確的是（　　）
A．小球彈起的高度越來越小，說明此過程中能量不守恒
B．在此過程中小球的機(jī)械能總量是保持不變的
C．小球運(yùn)動到相同的高度，具有相同的動能
D．在小球的運(yùn)動中，有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能
AB．由圖知，小球運(yùn)動過程中彈起的高度越來越小，說明重力勢能越來越小，同時速度越來越慢，也就是動能越來越小，所以小球的機(jī)械能減少；機(jī)械能減少的原因是克服與空氣摩擦做功，與地面撞擊做功，能量的總量是不變的，故AB錯誤；
C．小球運(yùn)動到相同的高度，質(zhì)量不變，速度不同，動能不同，故C錯誤；
D．在小球的運(yùn)動中，與空氣摩擦做功或與地面撞擊做功，有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，故D正確。
D
知識三、能量守恒定律
故選D.
知識四、 能量轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化的方向性
如圖所示，瀑布飛流而下，這是因為：自然狀態(tài)下水總是從高處流向低處.
1. 能量轉(zhuǎn)移的方向性
如圖所示，熱水中的冰塊逐漸熔化，這是因為：自然狀態(tài)下熱量總是從高溫物體傳遞到低溫物體.
（1）觀察以下日常生活中經(jīng)常發(fā)生的一些現(xiàn)象，為什么？
知識四、 能量轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化的方向性
（2）想一想，以下情況會發(fā)生嗎
你坐在房間里，房間里充滿空氣。突然，這些空氣自行聚攏到某一個角落，使你窒息，如圖所示。
一杯水的內(nèi)能自發(fā)集中到這杯水的上層，使上面的水劇烈地沸騰，而下面的水卻結(jié)成了冰，如圖所示。
結(jié)論：這兩幅圖所示的情況并不違反能量守恒定律，但卻不可能發(fā)生，這是為什么呢？原來，自然界中許多自發(fā)的過程都是有方向的，或者說
能量的轉(zhuǎn)移是有方向的.
房間的空氣會自行聚攏嗎
上面的水自發(fā)地沸騰、下面的水自發(fā)地結(jié)冰，可能嗎
知識四、 能量轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化的方向性
我們從石油中提煉出汽油，汽車內(nèi)燃機(jī)工作時，把汽油中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為汽車的機(jī)械能、內(nèi)能等。
化學(xué)能
機(jī)械能
內(nèi)能
這些機(jī)械能、內(nèi)能無法再轉(zhuǎn)化回可以被利用的能源。所以說
2. 能量轉(zhuǎn)化的方向性
能量的轉(zhuǎn)化是有方向的.
知識四、 能量轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化的方向性
典例分析：
鐘表上緊發(fā)條工作，但終會停下，機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，沒有任何外界的影響或幫助，是一個“自發(fā)過程”。
“自發(fā)過程”是一個不可逆的過程.
但是若要鐘表自動從周圍環(huán)境吸熱，使這部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為發(fā)條的彈性勢能是不可能做到的。
內(nèi)能并非不可能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，而是必須滿足一定的條件，例如，熱機(jī)就可以實現(xiàn)這樣的轉(zhuǎn)化，但這種轉(zhuǎn)化必須滿足一定的條件。
結(jié)論：能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化是有方向性的.
我們是在能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中利用能量的。所謂“永動機(jī)”是這樣一種機(jī)器：它不需要外界輸入能量或者只需要一個初始能量就可以永遠(yuǎn)做功。層出不窮的“永動機(jī)”設(shè)計方案，都在科學(xué)的嚴(yán)格審查和實踐的無情檢驗下一一失敗了。1775 年，法國科學(xué)院宣布“本科學(xué)院以后不再審查有關(guān)‘永動機(jī)’的一切設(shè)計”。
永動機(jī)的失敗是由于違反了能量守恒定律，這種機(jī)械是不可能制造出來的 。
3. 永動機(jī)
知識四、 能量轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化的方向性
一種“永動機(jī)”的設(shè)想
【例題4】如圖所示是十三世紀(jì)法國亨內(nèi)考設(shè)計的“魔輪”。輪子邊緣上通過可以自由轉(zhuǎn)動的鉸鏈等距安裝了12個相同的活動短桿，桿端分別套了一個相同的重球。亨內(nèi)考認(rèn)為由于右側(cè)重球距離轉(zhuǎn)軸較遠(yuǎn)，轉(zhuǎn)輪會沿順時針方向越轉(zhuǎn)越快，即轉(zhuǎn)輪的機(jī)械能會不斷地增大。你認(rèn)為這種說法是________（選填“正確”或“錯誤”）的，理由是__________ 。
魔輪在轉(zhuǎn)動時，會存在能量損失，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)能量的守恒定律，魔輪在無外力作用時，不會越轉(zhuǎn)越快，所以亨內(nèi)考的說法是錯誤的。
見解析
知識四、 能量轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化的方向性
錯誤
02
課堂總結(jié)
第一節(jié) 能量的轉(zhuǎn)化與守恒
課堂總結(jié)
能量守恒
定律
能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而能的總量保持不變.
①能量形式：機(jī)械能、內(nèi)能、電能、光能、聲能、磁能、化學(xué)能、核能等。
②不同形式的能量可以發(fā)生轉(zhuǎn)化；同種形式的能量可以發(fā)生轉(zhuǎn)移.
能量的轉(zhuǎn)
移和轉(zhuǎn)化
能量的
轉(zhuǎn)化與守恒
①能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化是有方向性的。
②永動機(jī)的失敗是由于違反了能量守恒定律.
能量轉(zhuǎn)移和
轉(zhuǎn)化的方向性
03
課后作業(yè)全解
第一節(jié) 能量的轉(zhuǎn)化與守恒
課后作業(yè)全解
1．說出下列過程中能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的情況。
（1）啟動汽車的發(fā)動機(jī)，汽車向前開。___________。
（2）滑滑梯時，臀部發(fā)燙。____________。
（3）利用電飯鍋燒飯。_____________________。
（4）用太陽能電池板給十字路口的紅綠燈供電。 ___。
（1）汽車向前運(yùn)動是靠發(fā)動機(jī)來提供動力的，發(fā)動機(jī)將燃料燃燒的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為汽車運(yùn)動的機(jī)械能；
（2）滑滑梯時，克服臀部和滑梯之間的摩擦力做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（3）電飯鍋是利用電熱來工作的，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（4）用太陽能電池板給十字路口的紅綠燈供電，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。
內(nèi)能 →機(jī)械能
機(jī)械能 →內(nèi)能
電能 →內(nèi)能
太陽能 →電能
課后作業(yè)全解
2．雷電是大氣中的放電現(xiàn)象，你能說出其中能量轉(zhuǎn)化的方式嗎
雷電是大氣中的放電現(xiàn)象，其能量轉(zhuǎn)化方式主要包括電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、光能和機(jī)械能（聲波）。 當(dāng)電流在兩塊帶電云間穿過時，會發(fā)熱發(fā)光，這個過程消耗的是電能，得到的是內(nèi)能和光能。
課后作業(yè)全解
1. 地球會永遠(yuǎn)繞太陽運(yùn)動嗎？
答：地球環(huán)繞太陽的運(yùn)動稱為地球公轉(zhuǎn)，太陽是一顆恒星，發(fā)光、發(fā)熱，太陽提供的能量來源于氫核聚變產(chǎn)生的能量。在高溫和高壓狀態(tài)下，4個氫原子核經(jīng)過一系列的聚變反應(yīng)變成一個氦原子核，并釋放大量的熱量。按照現(xiàn)有的數(shù)據(jù)估算，目前，太陽大約46億歲，正處于穩(wěn)健的中年狀態(tài)，太陽還可以再燃燒50億年左右，如果太陽進(jìn)入生命的尾聲，那么地球也就不能繞太陽運(yùn)動了。
課后作業(yè)全解
答： 太陽的質(zhì)量很大，但它不會永遠(yuǎn)為地球提供能量。 太陽的能量來源于其內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，這個過程會隨著時間的推移逐漸減弱，最終導(dǎo)致太陽能量供應(yīng)減少。
太陽通過核聚變將氫轉(zhuǎn)化為氦，釋放出巨大的能量。這個過程在太陽的核心持續(xù)進(jìn)行，但隨著時間的推移，太陽的核燃料會逐漸耗盡，導(dǎo)致核聚變反應(yīng)減弱，進(jìn)而影響地球接收到的太陽能。
2. 示例：太陽的質(zhì)量很大，它是否會永遠(yuǎn)為地球提供能量
04
綜合提升訓(xùn)練
第一節(jié) 能量的轉(zhuǎn)化與守恒
1. 在我國西藏高原地區(qū)，有一個羊八井地?zé)釁^(qū)，地?zé)犭姀S擔(dān)負(fù)著拉薩市一部分電力供應(yīng)。工作流程如圖所示，經(jīng)過地下井→汽輪機(jī)→發(fā)電機(jī)，其能量轉(zhuǎn)化過程：將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為______能再轉(zhuǎn)化為____能.
機(jī)械
由圖可知，地下井中熱的水蒸氣上升至汽輪機(jī)處驅(qū)動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動，水蒸氣的部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)的機(jī)械能；發(fā)電機(jī)與汽輪機(jī)共軸，汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生感應(yīng)電流，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能.
電
綜合提升訓(xùn)練
2. 下列現(xiàn)象中，只發(fā)生能的轉(zhuǎn)移而未發(fā)生能的轉(zhuǎn)化的是（ ）
A.行駛中的電動自行車 B.爆竹點燃后騰空而起
C.滾擺越滾越低 D. 熱水在空氣中逐漸變涼
D
行駛中的電動自行車，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；爆竹點燃時，火藥的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能，燃?xì)馀蛎浲苿颖耱v空而起，燃?xì)獾囊徊糠謨?nèi)能轉(zhuǎn)化為爆竹的機(jī)械能；滾擺越滾越低，是因為滾擺在運(yùn)動過程中要克服空氣的阻力做功，將機(jī)械能不斷轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，滾擺的機(jī)械能不斷減少；熱水在空氣中逐漸變涼，是因為熱水不斷向空放熱，熱水的內(nèi)能不斷向空氣轉(zhuǎn)移，熱水的內(nèi)能逐漸減少，溫度逐漸降低。
所以選D.
綜合提升訓(xùn)練
綜合提升訓(xùn)練
3．能量的轉(zhuǎn)換是自然界普遍的現(xiàn)象。下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)換的分析錯誤的是（ ）
A．水果電池：化學(xué)能→電能 B．發(fā)電機(jī)：電能→機(jī)械能
C．光合作用：光能→化學(xué)能 D．鉆木取火：機(jī)械能→內(nèi)能
A．水果電池，電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而對外發(fā)電，因此是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故A正確；
B．發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故B錯誤；
C．光合作用是植物、藻類和某些細(xì)菌，在光的照射下，經(jīng)過反應(yīng)，利用光合色素，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存在有機(jī)物中，故C正確；
D．鉆木取火過程中需要克服摩擦做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D正確。
B
故選B。
綜合提升訓(xùn)練
4．不同形式的能量可以在一定條件下相互轉(zhuǎn)化，如圖中給出了兩個實例，請你做一些補(bǔ)充。圓圈內(nèi)A的能量形式是_____能，圓圈內(nèi)B的能量形式是______能，序號⑤的實例有____________（選填“摩擦生熱”或“燃料燃燒”）。大量事實表明，能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量_______（選填“變小”、“不變”或“變大”）
不變
內(nèi)
電
摩擦生熱
由圖知，電燈將電能轉(zhuǎn)化為光能判斷B能量為電能，加熱器將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A為內(nèi)能。
摩擦生熱時克服摩擦做功，是通過做功改變物體的內(nèi)能，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
根據(jù)能量守恒定律，能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量不變。
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5．下列對能量轉(zhuǎn)化與守恒分析錯誤的是（　　）
A．水電站主要將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
B．由能量守恒定律可知，永動機(jī)是不可以制造成功的
C．太陽能熱水器主要將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D．由于能量不會憑空消失，所以內(nèi)燃機(jī)會將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能
D
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A．水電站是將水的機(jī)械能最終轉(zhuǎn)化為電能，故A正確，不符題意；
B．能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。所有能量轉(zhuǎn)化的過程都服從能量守恒定律。所以，永動機(jī)是不可能制造成功的，故B正確，不符合題意；
C．太陽能熱水器是吸收太陽能來加熱水的，是將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C正確，不符合題意；
D．由于能量不會憑空消失，內(nèi)燃機(jī)在將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為成機(jī)械能時，會有部分能量轉(zhuǎn)移到空氣中，不會全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，故D錯誤，符合題意。
故選D。
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6．如圖是一位“發(fā)明家”設(shè)計的一種永動機(jī)，他想利用上水池中的水向下的沖力使水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，然后利用發(fā)電機(jī)發(fā)出電能驅(qū)動抽水機(jī)把下水池中的水再抽回上水池。
（1）發(fā)電機(jī)工作時能量是如何轉(zhuǎn)化的？
（2）該永動機(jī)能否持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)？請簡要說明理由。
（1）發(fā)電機(jī)的原理是電磁感應(yīng)，發(fā)電過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
（2）不能，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，有摩擦等能量損失，還有用電器也消耗能量，最后裝置會由于機(jī)械能消耗殆盡而停止下來。

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