粤沪版九年级物理下册 （能的转化与能量守恒）能源与能量守恒定律课件教学

第二十章能源与能量守恒定律20.3能的转化与能量守恒沪粤版物理九年级下册

学习目标1．通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化。2．知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例。3．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。4．认识到日常生活中合理利用能源与节约能源的重要性。你能说出下列物体所具有的能量吗？导入新知1知识点能的转移与转化能以多种形式存在于自然界，每一种形式的能对应于一种运动形式。机械运动――机械能热运动――内能电荷运动――电能化学运动――化学能

原子核内部的运动――核能各种形式的能是可以相互转移和转化的。合作探究活动1：能量的转移一杯放在桌上的热水冷却，此过程热水的内能消失了吗？能量转移了，从热水转移到周围的空气中去了。能量的转移——能量的形式没有发生改变。内能的转移机械能的转移水的机械能水轮机的机械能电能的转移活动2：能量的转化各种形式的能在一定条件下是可以相互转化的机械能转化为电能电能转化为机械能电能转化为内能太阳能转化为电能给电池充电时电能转化为化学能电池放电时化学能转化为电能食物具有化学能，我们的身体把这种化学能转化成为维持生命所必须的内能和机械能。风能转化为电能核电站发电时的能量转化铀核裂变释放的核能蒸汽的内能涡轮机的机械能发电机发出电能在能量由一个物体转移到其他物体，或由一种形式转化为其他形式的过程中，其数量方面有没有变化呢？交流与合作在电动机提升物体的过程中，电动机消耗了什么能？是否都转化成了机械能？还转化成哪些形式的能？如果将转化后的其他形式的能全部加起来，是否应该与所消耗的电能相等？掉在地上的弹性小球为什么越跳越低?你认为这样的永动机可以制造成功吗？17～18世纪许多机械专家就已经论证了永动机是不可能的。法国科学院在1775年就正式决定，不再研究和试验任何永动机。我国有句俗语：“既要马儿跑，又要马儿不吃草。”你认为这可能吗？为什么？为了满足生产、生活对动力日益增多的需要，历史上曾有人幻想制造一种机器，它不需要消耗任何动力和燃料，却能不断地对外做功，这种机器称为“永动机”。【例1】[中考·黑龙江]生活中能量转化的实例很多。下列描述中正确的是()A.摩擦生热是把内能转化为机械能B.燃料燃烧放热是把内能转化为化学能C.电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能D.摩擦起电是把电能转化为机械能C【解析】

摩擦生热是克服摩擦做功，摩擦过程中，消耗了机械能，内能增大，把机械能转化为内能，故A错误；燃料燃烧放热是把化学能转化为内能，故B错误；电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能，故C正确；摩擦起电是消耗了机械能，获得了电能，故是把机械能转化为电能，故D错误。抓住“关键点”识别能量的转移和转化关键点：整个过程中，能量的形式是否发生改变。（1）若某过程中，能量的形式没有发生改变，这个过程发生的是能量的转移：从能量减少的物体转移到能量增加的物体；（2）若某过程中，能量的形式发生变化，这个过程发生的就是能量的转化：能量从减少的形式转化为增加的形式。新知小结【中考·常州】2015年8月18日，记者从紫金山天文台获悉，紫金山天文台陨石博物馆进入试开放阶段。在加速下落的过程中，陨石与大气剧烈摩擦、迅速升温、猛烈燃烧，犹如一颗火球扑向地面。陨石下落过程中，其能量转化的过程是(

)A．重力势能—动能—内能B．动能—重力势能—内能C．重力势能—内能—动能D．内能—重力势能—动能1A巩固新知在下列事例中属于内能转化为机械能的是(

)A．钻木取火B．厚玻璃筒内的空气被压缩，温度升高C．把热的工件放到冷水中，水温升高D．水壶中的水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起2D2知识点能量守恒定律说一说：一杯放在桌上的热水冷却，此过程有能的转化吗？热水的热能消失了吗？没有能量的转化，只有能量的转移，从热水转移到周围的空气思考：自然界中，能量不但能发生转移而且还发生转化，那么在转移和转化过程中遵循什么规律呢？合作探究大量的研究表明：自然界的能量是守恒的。定义能量既不会消灭，也不会创生，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，而能的总量保持不变。能量守恒定律小球在摆动过程中，能量应该是守恒的，似乎小球应该永远摆动下去。但事实上，小球在运动过程中与空气摩擦还要产生热，则小球的一部分机械能转化为内能，所以小球最后会静止下来。如果将转化为的内能一并算进去，总能量还是守恒的。“永动机”是不存在的一种永动机的设计模型【例2】根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是()A.随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的B.两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面C.电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去D.出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动B【解析】永动机违反了能量守恒定律，不可能实现，故A错误；两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，故B正确；在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故C错误；子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故D错误。深度理解能量守恒定律:在能量的转化过程中，能的总量保持不变，是指发生能量转化的物体总体的能量保持不变；若从其中一个物体的角度来分析，其能量是变化的。例如小球跳起高度越来越低，因为空气的摩擦，小球的机械能转化为内能，但是能的总量保持不变；但是若分析小球的能量变化情况，则小球的机械能是减少的。新知小结能量守恒定律的建立是人类认识自然的一次重大飞跃，它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一。下列说法中正确的是(

)A．因为能量是不守恒的，所以需要节约能源B．因为能量是守恒的，所以不可能发生能源危机C．能量转化过程中，数量虽然没有减少，但在可利用的品质上降低了D．能量可以凭空消失，也可以凭空产生1C巩固新知永动机是不可能制成的，这是因为永动机(

)A．不符合机械能守恒定律B．违背了能量守恒定律C．没有合理的设计方案D．找不到合适的材料2B3知识点能量转移与转化的方向性想想议议既然能量是守恒的，那地球上的能量就不会减少了，为什么还需要节约能源？合作探究1.我们从石油中提炼出汽油，内燃机把能源中储备的化学能转化为汽车的机械能、内能。化学能内能内能机械能这些机械能、内能无法再转化回可以被利用的能源。2.火力发电厂把煤中贮存的化学能转化为电能，供

生产和生活用。化学能内能内能电能用电器将电能转化为内能、光能、机械能多种形式的能后，这些能量无法再变回能源。在热传递的过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反。如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的能量。例如电冰箱就需要消耗电能。汽车制动时，由于摩擦，动能转化成轮胎、地面和空气的内能，这些消耗的能量不能再自动地被用来驱动汽车。能量的转化和转移具有方向性，有些能量可以利用，有些则不能。我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。【例3】[中考·黑龙江]生活中能量转化的实例很多。下列描述中正确的是()A.摩擦生热是把内能转化为机械能B.燃料燃烧放热是把内能转化为化学能C.电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能D.摩擦起电是把电能转化为机械能C摩擦生热是克服摩擦做功，摩擦过程中，消耗了机械能，内能增大，把机械能转化为内能，故A错误；燃料燃烧放热是把化学能转化为内能，故B错误；电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能，故C正确；摩擦起电是消耗了机械能，获得了电能，故是把机械能转化为电能，故D错误。【解析】抓住“关键点”识别能量的转移和转化关键点：整个过程中，能量的形式是否发生改变。（1）若某过程中，能量的形式没有发生改变，这个过程发生的是能量的转移：从能量减少的物体转移到能量增加的物体；（2）若某过程中，能量的形式发生变化，这个过程发生的就是能量的转化：能量从减少的形式转化为增加的形式。新知小结下列事例中，能表示能量转化或转移具有“方向性”的事例是(

)A．电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能B．热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，但却不能自发地从低温物体传递到高温物体C．动能可以和重力势能相互转化D．电能可以转化为内能，内能也可以部分地转化为电能1B巩固新知【中考·泰州】汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和________(填“增大”“不变”或“减小”)。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有______性。2不变方向1知识小结能量方向性守恒定律转化和转移归纳新知1.能量的转移和转化能量的转移，是同种能量从一个物体转移到另一个物体的过程，能量的形式不变；能量的转化，是一种形式的能量转化为另一种形式的能量的过程，能量的形式发生改变。2.能量守恒定律(1)每一种运动形式都可以用一种形式的能来量度，各种运

动形式可以在一定条件下互相转化，而运动形式的转化

过程必须伴随着能量的转化(转移)和守恒。(2)要对外做功，必须消耗能量，不消耗能量就无法对外做

功,能量永远不会凭空消失,也不会凭空产生,若一种形式

的能量减少,一定能找到另一种形式的能量增加或产生。根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是(

)A．出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进B．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止C．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年2易错小结C易错点：对能量守恒定律理解不透列举几个能量转化的例子。1解：利用太阳能热水器加热水，太阳能转化为水的内能；白炽灯泡通电发光，电能转化为内能和光能；给蓄电池充电，电能转化为化学能；给电风扇通电，风扇转动起来，电能转化为机械能。课堂练习目前，一些城市交通指示灯及路灯照明系统已使用太阳能供电(如图)。白天，太阳能转化为电能，除供正常使用外，将多余的能量储存在蓄电池内，夜晚供交通指示灯及照明灯发光。请完成下面的方框图，使其正确反映这个过程中能量转化的情况。2太阳能电能光能→→→→化学能电能水电站用拦河坝提高上游水位，被提高了水位的水流下泄时，冲击水轮机的叶轮，带动发电机发电。在这个过程中，能量的转化顺序是()A.动能、势能、电能B.势能、动能、电能C.内能、电能、动能D.动能、电能、势能3B4在核电站的发电过程中，经历了从核能到电能一系列能量的转化，其间能量转化顺序正确的是()A.核能、化学能、机械能、电能 B.核能、内能、机械能、电能C.核能、机械能、内能、电能 D.核能、内能、化学能、电能B贵港火电厂是中国华电在华南的第一家大型电厂，火电厂进的是“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5B6水力发电中能量的转化情况是(

)A．水的机械能→水轮机的内能B．水的机械能→水轮机的机械能→电能C．水轮机的机械能→水的机械能→电能D．水的机械能→发电机的电能B下列关于能量转化、转移现象的说法中，正确的是(

)A．电池充电，化学能转化为电能B．电动机工作，电能转化为机械能C．暖瓶塞被热气弹开，机械能转化为内能D．用热水袋取暖，内能发生了转化7B8我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭成功将“嫦娥三号”月球探测器送入太空。“嫦娥三号”首次实现月球软着陆和月面巡视勘察，为我国探月工程开启新的征程。火箭升空时将燃料燃烧产生的________能转化为火箭的机械能。“玉兔号”月球车(如图)上的“帆板”可以把________能转化为电能。内太阳在第六届中国(平和)蜜柚节开幕式结束后，举办了烟火晚会，如图所示。当烟花燃烧时，________能转化为内能。腾空而起时，内能又转化为________能。9化学机械1.某个玩具汽车的小电动机线圈电阻为5Ω，当接在12V电源上测得通过它的电流为1.6A，则它工作3min产生的热量Q和它转化成的机械能为(

)A．2304J；3456J

B．3456J；2304JC．2304J；1152JD．3456J；1152JC课后练习点拨：消耗电能；W＝UIt＝12V×1.6A×180s＝3456J，电流产生的热量：Q＝I2Rt＝(1.6A)2×5Ω×180s＝2304J，因为W＝W机＋Q，转化成的机械能：W机＝W－Q＝3456J－2304J＝1152J。2.【中考·乐山】在我国西藏高原，有一个羊八井地热区，地热电厂担负着拉萨市一部分电力供应。工作流程如图所示，经过地下井→汽轮机→发电机，其能量转化过程是：将内能转化为_______能再转化为______能。机械电3.【中考·威海】威海属于风力资源丰富的地区，有许多由风力发电机组成的“风车田”，发电机发电的过程是将其他形式的能__________(填“转移”或“转化”)成电能的过程。风能安全清洁，作为__________(填“可再生”或“不可再生”)能源是未来的理想能源之一。转化可再生4.关于能源、能量，下列说法正确的是(

)A．风能可以在所有地区推广B．关闭发动机的汽车慢慢停下，能量消失了C．能量守恒定律普遍适用D．潜艇加速上浮说明能量可凭空产生C这是一个著名物理学家发现一个伟大定律的实验装置！仔细观察后回答：(1)如图所示，装置中的两个配重重力不等，释放后大配重下降，小配重上升；通过反复对调左右两个配重，会使动叶轮不停地转动，从而导致热量计中水的温度______(填变化情况)，原因是_______________________________。实现的能量转化是：______________________。5.升高对水做功，水的内能增加机械能转化为内能(2)科学家某次实验测得数据如下：小配重重力G小＝100N，大配重重力G大＝520N，每升降一次配重各自移动的距离h＝1m，热量计中水的质量m＝500g，升降次数与水温变化的关系如下表：通过分析数据，科学家得出了结论：在上述现象中能量是守恒的！请你帮他补出计算、判断过程(只需分析一次实验)。升降次数123456温度变化/℃0.20.390.590.780.981.18小配重重力G小＝100N，大配重重力G大＝520N，每升降一次配重各自移动的距离h＝1m，即绳子一端移动的距离是1m，所以对水做的功为：W＝(G大－G小)h＝420N×1m＝420J，由表格知，升降一次水温升高0.2℃，所以水吸收的热量是：Q＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×0.2℃＝420J，所以W＝Q。(3)知道吗？这个著名物理学家叫焦耳！这个伟大的定律叫________________！刚才你所经历的正是这个伟大工作的一个缩影。请就此谈一点你的感受。实验结论是建立在大量的实验的基础上。能量守恒定律方法规律：本题采用实验归纳法，即通过大量实验分析得出能量守恒定律。再见能的转化与能量守恒

1、知道能量守恒定律。能举出日常生活中能量守恒的实例

2、初步了解现实生活中能量的转化和转移有一定的方向性

3、通过能量转化和转移，认识效率能量我们已经知道的能量形式

机械能（重力势能、弹性势能、动能）风能、电能、光能、内能、核能、生物能、化学能、太阳能

等等讨论交流课文P81页活动1能量的转移能量转化各种形式的是可以相互转化的风能转化为电能讨论交流课文P82页活动2能量的转化各种形式的是可以相互转化的能量转化电能转化为内能充电器充电电能转化为化学能各种形式的是可以相互转化的能量转化电能转化为机械能各种形式的是可以相互转化的能量转化

另外，当木材、煤、石油和天然气等物质燃烧时，它们的化学能就会转化为内能和光能。绿色植物通过光合作用，将太阳能转化为化学能……各种能都能够做功，做功的过程就是能量转化的过程。说一说放在桌上的热水袋冷却，热水的内能消失了吗？能量守恒定律能量既不会消灭，也不会创生，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另外一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变