2024九年级物理全册第20章能源材料与社会20.1能量的转化与守恒课件新版沪科版

第一节能量的转化与守恒第二十章能源、材料与社会逐点导讲练课堂小结作业提升课时讲解1课时流程2多种形式的能量能量的转移与转化能量守恒定律能量转移与转化的方向性知识点多种形式的能量知1－讲11.化学能：由于化学反应而产生的能。木材的燃烧是一种化学反应，燃烧时产生的光和热就来源于木材里储存的化学能食物也具有化学能，人们的生活、工作所消耗的能量就来源于食物里储存的化学能2.核能：由于核反应，物质的原子核结构发生变化而释放的能量。知1－讲原子弹爆炸释放出核能核电站温和地释放出核能知1－讲3.各种形式的能能量形式概念机械能动能和势能的统称电能由于电流做功而消耗的能量内能物体内所有分子无规则运动的动能，以及分子势能的总和光能物体发光时具有的能量化学能由于化学反应而产生的能量核能由于核反应，物质的原子核结构发生变化而释放的能量知1－讲温故知新能：物体能够对外做功，我们就说物体具有能。知1－讲知识点拨物质的运动形式多种多样，每一个具体的物质运动形式存在相应的能量形式。宏观物体的机械运动对应的能量形式是机械能；分子运动对应的能量形式是内能；原子运动对应的能量形式是化学能；带电粒子的定向运动对应的能量形式是电能；光子运动对应的能量形式是光能等。知1－练“可燃冰”是天然气水合物，燃烧1m3“可燃冰”与燃烧164m3

天然气释放的能量相当，据此可判断“可燃冰”()A.具有较高的内能

B.具有较高的化学能C.只有燃烧时才有内能D.没有点燃时没有化学能例1知1－练解析：物体内所有分子无规则运动的动能，以及分子势能的总和叫内能，物体内能与质量、温度、体积、状态有关，一切物体都有内能，故A、C错误；燃烧1m3“可燃冰”释放的能量与燃烧164m3天然气释放的能量相当，由此可判断“可燃冰”具有很高的化学能，故B正确；“可燃冰”没有点燃时就具有化学能，点燃后把化学能转化为内能，故D错误。答案：B易错提醒1.任何物体都具有内能，内能与物体的质量、温度、体积、状态有关。2.燃料具有化学能，在燃烧的过程中，燃料的化学能转化成内能。知1－练知识点能量的转移与转化知2－讲21.能量可以在两个物体之间转移知2－讲白球碰撞红球A

物体上升，B

物体下降金属勺放入热水中白球动能→红球动能B

物体势能→A

物体势能水的内能→金属勺的内能动能转移势能转移内能转移能量的转移特点：能量的形式保持不变。知2－讲知识点拨能量转化是非常普遍的现象，但是各种形式的能量之间不能自由地相互转化。知2－讲2.能量的转化钻木取火蒸汽机核电站机械能→内能内能→机械能核能→电能知2－讲太阳能热水器光合作用手机充电太阳能→内能光能→化学能电能→化学能能量的转化特点：能量的形式发生变化。知2－讲知识点拨各种形式的能量之间的转化是非常普遍的现象，自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。平常我们所说的“消耗能量”“利用能量”或者“获得能量”，实质上就是能量相互转化或转移的过程。知2－讲3.归纳：在一定条件下,各种形式的能量都可以相互转化。(1)能量从一个物体转移到另一个物体。(2)能量从一种形式转化为另一种形式。知2－练能量的转化是自然界普遍的现象。下列关于能量转化的分析正确的是()A.水果电池电能→化学能B.瀑布倾泻重力势能→动能C.电磁感应电能→机械能D.钻木取火内能→机械能例2知2－练技巧点拨判断能量的转化，我们主要看它消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量。知2－练解析：水果电池通过化学反应得到了电能，故将化学能转化为了电能，故A错误；瀑布倾泻是重力势能转化为动能，故B正确；电磁感应是闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动，得到了电流，将机械能转化为电能，故C错误；钻木取火是克服摩擦做功得到了内能，将机械能转化为内能，故D错误。答案：B知识点能量守恒定律知3－讲31.能量转化中的机械能减少现象分析物理现象现象分析结论天宫二号目标飞行器进入大气层，绝大部分器件在下落过程中烧蚀销毁，残骸落入南太平洋中部区域，结束它的历史使命下落时，天宫二号的重力势能转化为动能，同时与空气摩擦产生大量内能，烧毁了大部分器件；落入南太平洋后机械能转化为内能并传递给水三个物体的机械能没有凭空消失，而是转化为了内能知3－讲物理现象现象分析结论一个掉在地面的小球不断弹起，又不断落下，弹起高度逐渐变小小球在弹起、落下的过程中不断与空气摩擦产生内能，所以小球的机械能逐渐减少三个物体的机械能没有凭空消失，而是转化为了内能在水平地面行驶的汽车熄火后，速度越来越小，最后静止在水平地面行驶的汽车熄火后行驶时，与空气、地面摩擦产生内能，从而导致动能减少，最后为零知3－讲2.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其他物体，而能的总量保持不变。知3－讲知识点拨能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动，还是生命运动；无论是宇宙天体，还是微观粒子，都遵循这个定律。知3－讲方法点拨根据能量守恒定律，在分析自然现象时，如果发现某种形式的能量减少，一定能找到另一种形式的能量增加;反之，当某种形式的能量增加时，也一定可以找到另一种形式的能量减少。知3－练[无锡一模]广西南宁隆生达发电力科技有限公司声称研发出了一款“突破能量守恒定律”的电机组。该公司官网称，这一技术名为“一种电容补偿式自循环发电系统”，例3知3－练下列有关该装置的分析正确的是()A.根据能量守恒定律，该装置会一直转动下去B.如果没有能量补充，该装置最终会停下来C.发电技术突破了能量守恒定律，证明能量可以不守恒D.不靠任何能量补充，该装置可实现1度电变为10度电知3－练解析：发电的过程中，其他形式的能量转化为电能，在转化过程中，会有一部分能量转化为内能，因此，该装置不能一直转动下去，但总的能量是守恒的，故A、C错误；如果没有能量补充，转化的电能会越来越少，装置最终会停下来，故B正确；根据能量守恒定律可知，不靠任何能量补充，1度电可变为10度电的装置是不能实现的，故D错误。答案：B知3－练易错提醒无法实现的“永动机”：不消耗任何能量和燃料，却源源不断对外做功的机器。由能量守恒定律知：无法实现。工程技术的任务，在于设法找出合理利用能源的途径，并减少机器运转过程中不必要的能量损耗，而不是去研制永远无法实现的“永动机”。知识点能量转移与转化的方向性知4－讲4现象如图所示为一种人们设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动带动砂轮转动打磨工件，同时又带动抽水机从低处将水抽到高处，从而循环工作，这种永动机不能够永远工作下去一只圆轮，里面装有可以自由滚动的重钢球，如图所示。利用隔板的特殊形状，使轮子一边的钢球总是滚到另一边距离轮心远些的地方，这样，在钢球的重力作用下，圆轮便会转动不息。这可以实现吗知4－讲解释高处的水具有一定的机械能W总，在水向下流动时，对水轮机做功，水轮机转动，把低处的水抽到高处，水轮机做机械运动的各部件间有摩擦，会有部分机械能转化为内能W内，只有一部分能量W有用来对外做功抽水。根据能量守恒定律可知：W总=W内+W有，最后抽水的能量小于原来水的总能量，使流下的水不能全部抽回从而使这种永动机工作的能量越来越少，这种永动机最终会停止工作圆轮不可能转动不息。因为圆轮转动时要克服摩擦和空气阻力做功，一部分机械能会转化为内能，这部分内能不可能自动地再转化为机械能，使圆轮转动的能量越来越少，最终圆轮停止转动知4－讲结论能量的转化和转移具有一定的方向性知4－讲释疑解难能量转移具有方向性,热量只能自发地(不需要任何外界干预,或不需要满足任何条件)从高温物体转移到低温物体,反之要想使热量自发地从低温物体流入高温物体是不可能的。但如果有外界适当的干预,或满足一定的条件,热量可以从低温物体转移至高温物体。例如空调可以将热量从低温的室内移至高温的室外，但外界必须做功，这种转移才是可能的，空调不开，电流不做功，这种转移就是不可能的。知4－练如图2甲所示，房间里的空气自动聚拢到某个角落；如图乙所示，一杯水的内能突然集中在这杯水的上层，从而使上面的水剧烈沸腾，而下面的水却结了冰。例4知4－练关于两种情况，下列说法正确的是()A.甲可能发生，乙不可能发生B.甲不可能发生，乙可能发生C.两种情况都可能发生，因为都符合能量守恒定律D.两种情况都不可能发生，因为能量的转移是有方向性的知4－练规律点拨发生热传递的条件是物体之间有温度差；热量只能自发地由高温物体传递到低温物体或者从同一物体的高温部分传递到低温部分。