14.3 能量的转化和守恒（原稿版）

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第十四章　内能的利用

14.3 能量的转化和守恒

一、能量的转化和转移

1.能量的存在形式

自然界中存在着各种形式的运动，如机械运动、分子热运动、电磁运动

等，每种运动都有一种形式的能跟它对应，因此能的形式多种多样跟机械运动对应的有机械能，跟分子热

运动对应的有内能，跟电磁运动对应的有电磁能.此外，还有化学能、电能、光能等各种形式的能.

2.能量的转化

(1)在一定的条件下，自然界中的各种形式的能量可以相互转化

(2)一些能量转化的实例:

现象能量的转化

摩擦生热机械能→内能

水电站水轮机带动发电机发电机械能→电能

电动机带动水泵将水抽到高处电能→机械能

光合作用光能→化学能

燃料燃烧发热化学能→内能

太阳能热水器光能→内能

太阳能电池光能→电能

气体膨胀对外做功内能→机械能

3.能量的转移

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，在转移的过程中，能量

的形式不变.例如，在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体，或从物体的高温部分转移到低温

部分，都属于能量的转移.

二、能力守恒定律

1.内容

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其他

物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律.

2.对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.自然界中的一切変化过

程，小到原子核，大到宇宙天体，只要有能量转化，都遵循能量守恒定律

(2)能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面

(3)不消耗能量就能够永远对外做功的机器一一永动机是不存在的，它违背了能量守恒定律，是不可能制成

的.

(4)能量守恒定律的成立是无条件的，一种形式的能量减少多少，其他形式的能量就会增加多少 ;能量从一

个物体转移到另一个物体上，一个物体的能量减少了多少，另一个物体的能量就増加了多少，能量的总量

保持不变.

1.判断能量的转化

例1（2020 秋•简阳市月考）如图所示，是一种新型节能路灯.它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板.

关于节能路灯的设计解释合理的是（）

A.太阳能电池板将太阳能转化为电能

B.小风扇是用来给太阳能电池板散热的

C.小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能

D.蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能

2.能量守恒和机械能守恒的区分

例 2(208 湖南部阳月考)如图所示，从斜面上滚下的小球能推动平面上的木块前进一段距离，最后小球和木

块都静止，对此现象，下列说法中正确的是（）

A.小球和木块的机械能都消失了

B.小球的机械能转移到木块上，但机械能的总量保持不变

C.小球与木块都静止后，能量不守恒了

D 小球和木块的机械能转化成其他形式的能量(如内能等)，但能的总量保持不变

3.能量守恒定律的应用

例 3 如图所示是某人设想的永动机，他认为轮子中金属球的滚动能使轮子不停地转动.但图中所示的永动机

却是不可能存在的，因为( )

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