师：各位同学，大家好。今天我们一起来复习能量守恒效率这部分的知识。什么是能量呢？物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。比如，湍急的水流具有动能，可以推动水车；拉开的弹弓具有势能，可以使弹丸射出；汽车气缸内高温高压的气体具有内能，可以对活塞做功，推动汽车前进；电源具有电能，可以使电流做功，让灯泡发光、电风扇转动。类似的例子数不胜数，可见能量有许多不同的存在形式。常见的能量包括机械能、电能、光能、内能和化学能等等。
今天，我们先从足球在凹凸不平的草地上运动的过程，回顾一下动能、势能、机械能的影响因素，以及能量的转化和守恒。现在我们一起来看题目。如图所示，忽略空气阻力，足球以速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到最高点d。请回答以下问题。
第一个问题，比较足球在C、D两点重力势能的大小，并说出判断依据。有同学回答：填小于，因为足球在c点的位置比d点的位置更低，所以它在c点的重力势能小于在d点的重力势能。这位同学判断正确，但解答过程不够规范。
在研究这个问题之前，我们首先要弄清楚重力势能跟什么因素有关，然后再有依据地做出判断。大家记起来了吗？重力势能是物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能量，它的大小与物体的质量和所处的高度都有关。据此并结合题意，我们应该这样说：由于足球的质量不变，足球在c点的位置比d点的位置更低，所以它在c点的重力势能小于在d点的重力势能。
第二个小问，研究从a点运动到d点的过程中，足球的机械能怎样变化，同样要说出判断依据。有同学回答：填减小，因为足球与草地之间存在摩擦，所以机械能就减小了。这位同学判断正确，但回答过程不够完整。题目中有“凹凸不平的草地”这样的表述，说明足球在运动过程中受到摩擦力的作用。我们知道，做功的过程就是能量转化的过程。所以当足球从a点运动到d点，足球和草地不停地摩擦，由于克服摩擦力做功，足球的一部分机械能转化成了足球的内能和草地的内能，所以足球的机械能就减小了。我们在回答问题、表达的时候，要注意明确研究对象，并运用物理原理或规律来解释现象。
第三个问题，比较足球在B、D两点的速度大小，同样要说出判断依据。小明同学说：填大于，因为足球经过b点时速度不为0，到达d点这个最高点时速度为0，所以足球在b点的速度大于在d点的速度。小明的分析正确。但小红有不同想法，我们来听听小红怎么说。
小红同学说：也应该填大于，与第二问同理。从b点运动到d点的过程中，足球的机械能减小了，也就是说它在b点的机械能大于在d点的机械能。从第一小问可知，足球在B、D两点的重力势能相等，足球的机械能等于它的动能和重力势能之和，它在b点的机械能大于在d点的机械能，且足球在B、D两点重力势能相等，所以它在b点的动能大于d点的动能。足球的质量不变，所以它在b点的速度大于d点的速度。
小红同学判断有理有据，分析有条理，也是正确的。下面我们来比较一下两位同学的解答过程。小明同学一开始就明确题目问的是速度大小，所以他从题目中搜寻可做判断的关键词，找到了“最高点”，想起最高点速度为0，因此迅速做出正确判断。小红同学看到机械能减小，然后从机械能、势能、动能一路推导，直到判断出速度大小。明显小明的解答过程比小红同学更简便，效率更高。这里不是说速度大小就比机械能简单，老师想告诉大家，抓住问题来筛选已知条件这种解决问题的方法，效率会比抓住已知来推导问题更高。大家解题时如果能先明确问题，再去筛选信息，就可以加快解题速度，避免多余信息干扰，提高做题正确率。
在刚才这道题里，我们回顾了机械能的相关知识。除此以外，机械能还包括弹性势能，它是物体由于发生弹性形变而具有的能量。物体的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。在刚才题目的情境中，我们观察到足球在草地上从a运动到d，它的机械能在减小的同时，足球的内能和草地的内能都在增大，也就是说有一种能量在减小的同时，就会有其他形式的能量在增大。经过科学家长期研究和大量实验表明，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。
既然能量是守恒的，为什么我们还常说要节约能源呢？又为什么总是要在生产生活中想方设法地提高效率呢？我们来看下面这个例子。如图所示，是火力发电厂工作的流程装置，发电过程中主要应用了锅炉、汽轮机、传动装置和发电机几个装置。请在横线上填写各装置中能量发生转化或转移时相应的能量形式。
我们顺着能量的流向，先从锅炉开始分析。在锅炉里烧水，煤完全燃烧，释放的能量转化为水蒸气的内能。然后高温的水蒸气推动汽轮机的轮片，因此水蒸气的内能就会转化为汽轮机轮片的机械能。接着汽轮机的轮片通过传动装置带动发电机转子转动，因此汽轮机轮片的机械能发生转移，发电机转子获得机械能。最后发电机把转子的机械能转化为电能，通过输电线把电能输出。