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初中物理物理学习方法：四、能量转化的基本规律

四、能量转化的基本规律

学习要求

1．知道能量守恒定律。能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的分析物理现象的意识。

2.初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。

3.讨论和分析两个具体的永动机设计方案，说明永动机是不可能的。

学习指导

1．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另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变。能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。一切有能量转化或转移的场合，大到宇宙、小到原子核内部，也不论是生物、化学还是物理、地质现象，都遵守能量守恒定律。自然界中能的总量保持不变，但是对于某一物体可能改变。

2．能量转化和转移的方向性：热量只能从高温物体转移到低温物体，不能相反，具有方向性，否则就要消耗其他的能。不是什么能源都可以利用，能源的利用是有条件的，也是有代价的，有的东西能成为能源，有的则不能。虽然能量在转化和转移的过程中是守恒的，但具有方向性，因此我们一定要节约能源。

典型范例

例题市场经济的今天，一些厂商一改过去“酒香不怕巷子深”的做法，纷纷对产品进行广告宣传。可是有些厂商在广告上弄虚作假，夸大其词，欺骗消费者。如某品牌电热水器这样写道：“我厂电热水器功率只有55W，烧开一瓶水只需5min，节钱省电，最适合普通家庭使用。”这则广告可信吗？

精析：电热水器烧开水，是电能转化为热能被水吸收的过程。方法一：根据题意求出电热水器所产生的热能，再利用热量公式，算出这些热量能够烧开多少质量的水，与事实进行比较，判断信息是否可信；方法二：先求出电热电热水器所产生的热能，再估算出烧开一瓶水所需要的热量，两者进行比较，判断信息是否可信，判断的依据是能量守恒定律。

全解：方法一：电热水器产生的热能为W=Pt=55W×5×60s=1.65×104J。

假设一般情况下烧开水是把水从20℃加热到100℃，则这些热量可以烧开的水的质量m＝EQ\F(Q,c△t)＝EQ\F(W,c△t)＝EQ\F(1.65×104J,4.2×103J/（kg·℃×（100℃-20℃））)＝0.049kg。

一瓶水的质量远大于0.049kg，故信息不可信。

方法二：电热水器产生的热能为W=pt=55W×5×60s=1.65×104J。

假设一般情况下一瓶水的质量为2kg，烧开水是把水从20℃加热到100℃，则一瓶水烧开所需要的热量Q=cm△t=4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×105J。

由此可见电热水器产生的热量不能烧开一瓶水，故信息不可信。

点评：在很多情况下，我们对某些物理量大小要求并不是非常精确，运用估算法可以轻松解决问题。通过本题使我们进一步理解了能量守恒定律。

活动与探究

下面是生活中的一些现象：A.行驶的汽车刹车后滑行一段距离停下来；B.从树上掉下的苹果下落得越来越快；C.足球运动员头顶飞来的球，球飞出去；D.举重运动员用力将杠铃从地面举起来。

（1）试分别说出这些现象所对应的理物过程；

（2）根据以上四个现象所对应的物理过程概括一个结论。

初中物理物理学习方法：四、能量转化的基本规律全文共1页，当前为第1页。

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思考与练习

一、填空题

1．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，是人类认识自然、利用自然、保护自然的有力武器。由能量守恒定律可知：能量既不会凭空消失，也不会凭空___________，它只会从一种形式___________为其他形式，或者从一个物体_________另一个物体，而在_____________和______________过程中，能量的总量保持_____________。

2．能量的转化和转移具有性，如在热传递中，物体将热量传递给物体。

3．2005年6月3日《场子晚报》报道，6月2日10时30分，江苏全省负荷达2482.9万千瓦，创历史最高。有关人士呼吁请社会有序、有效用电，做好节约用电工作。就家庭、学校和社会如何节约用电，请你提出两条合理化建议：

（1）___________________________；（2）_______________________________。

二、选择题

4．火电站进的是煤，出的是电。在这个过程中能量的转化是（）

A.机械能→内能→化学能→电能 B.化学能→内能→机械能→电能

C.化学能→重力势能→动能→电能 D.内能→化学能→机械能→电能

5．学习了“能量的转化和