沪科版九年级物理 （能量的转化与守恒）能源、材料与社会教育教学课件

20.1能量的转化与守恒

情境导入老师引导：这些实例中，物体的内能增加了，是由其他形式能转化来的或是从其他物体转移来的，今天要学习能的转化和转移过程中数量之间有什么关系？1.刀具在砂轮上磨削时，为什么会刀具发热？原因是通过摩擦力做功，机械能转化为内能。2.在暖气片上放有一瓶冷水，过一段时间后水会出现什么现象？出现这一现象的原因？变热，这是通过热量传递使这瓶水内能增加。提问：（1）知道各种形式的能是可以相互转化的。（2）知道在转化的过程中，能量的总量是保持不变的。（3）列举出日常生活中能量守恒的实例。（4）有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。本节目标预习反馈1.燃料的燃烧是一种_______变化，燃烧时产生的光和热就来源于燃料储存的化学能。2.能量守恒定律：能量既不会___________，也不会___________，它只能从一种形式转化为__________，或者从一个物体转移到________________，而在转化和转移的过程中，能量的_________________。.凭空消灭凭空产生其他形式另一个物体总量保持不变化学课堂探究一.多种形式的能量1、化学能1）燃料的燃烧是一种化学变化，燃烧时产生的光和热就来源于燃料储存的化学能。2）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。课堂探究2、核能通过转化其质量从原子核释放的能量我国第一颗原子弹爆炸我国第一颗氢弹爆炸课堂探究3、常见的能量形式还有：机械能、内能、电能、光能、太阳能、生物能、原子能等风能：地球表面大量空气流动所产生的动能太阳能：一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电生物能：太阳能通过绿色植物的光合作用转换成化学能，储存在生物体内部的能量。课堂探究这些物体有什么能量？重力势能内能化学能例1：关于能量的大小，下列说法中错误的是（）A．物体能做的功越大，它的能量也越大B．运动速度越大的物体，动能也越大C．人造卫星从近地点向远地点运行时，其机械能总量保持不变（不计空气阻力）D．质量越大的物体，被举得越高，其重力势能就越大B解：A、能量是物体做功的物质基础，物体能够做的功越多，说明具有的能量越大．故A正确；B、动能与质量和速度都有关系．所以速度较大的物体，质量不确定，动能不确定．故B错误；C、不计空气阻力，人造卫星从近地点向远地点运行时，动能全部转化为重力势能，但机械能总量保持不变．故C正确；D、重力势能与质量和高度都有关系．所以质量较大的物体，被举得越高，其重力势能越大．故D正确．故选B．典例分析二、能量的转化与转移想想做做：观察发生的现象，说一说发生了那些能量的转化。①天冷时，来回搓手取暖。②在黑塑料袋内装上水，插入温度计后系好，放在阳光下。③将连在小电扇上的太阳能电池对着阳光。④用钢笔在头发或毛衣上摩擦后在靠近细小的纸片。课堂探究钻木取火水电站里水轮机带动发电机发电电动机带动水泵把地下水送到地面机械能转化为内能机械能转化为电能电能转化为机械能课堂探究课堂探究

太阳光已经照耀我们的地球近50亿年，地球在这近50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。人类的日常生活，也无法离开阳光。课堂探究植物通过光合作用把太阳能转化为化学能植食动物从植物获取能量，转化为热能和化学能肉食动物通过捕食植食动物获取能量课堂探究煤气灶做饭化学能转化为内能机械能转化为电能课堂探究太阳能转化为电能电能转化为内能课堂探究太阳能热水器光能转化为内能内燃机车内能转化机械能课堂探究热机做功冲程化学能转化为内能再转化为机械能化学能转化为光能和内能课堂探究牛刀小试：1.如图,分析小球在摆动过程中能量的转化

(1)小球上升时,

转化为

。(2)小球下降时,

转化为

。动能重力势能重力势能动能课堂探究(3)小球为什么最终会停下来?提示:小球在摆动的过程中,除了势能和动能不断地相互转化之外,在运动过程中还要产生热,所以造成机械能不断减小,因此小球最终会停下来。如果将内能一并算进去,总的能量还是守恒的。参考答案:小球在摆动的过程中,还要产生热,造成机械能不断减小,因此小球最终会停下来。课堂探究结合图中给出的实例，你能做些补充吗？课堂探究列举实例：内能，光能，机械能，电能，化学能任意两者之间的转化？1、内能转化为光能:2、内能转化为机械能:3、内能转化为电能:4、内能转化为化学能:5、光能转化为内能：6、光能转化为机械能：7、光能转化为电能：

物体高温下发光

热机的做功冲程热电站Ba(OH)2+NH4Cl的反应（吸热）太阳热水器太阳帆（光照产生压强）太阳能电池板典例分析例2：世界上还有许多欠发达地区至今用不上电．美国哈弗大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是（）A．动能→电能→化学能→光能B．电能→动能→化学能→光能C．动能→电能→光能→化学能D．电能→动能→光能→化学能解：球在被踢的过程中，其内部的小发电机工作，是将动能转化为电能；然后再将电能转化为化学能储存在蓄电池中；LED灯发光时，将化学能转化为光能；故A正确，BCD错误．故选：A．A课堂探究三、能量守恒定律能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。课堂探究

注意:

转化与转移:转化前后能量的形式不同，转移前后的能量形式相同。总量:能量守恒是指自然界所有能量的总和守恒，而一种能量或几种能量在转化和转移时一般是不守恒的。最普遍最重要的定律之一；与发现细胞、进化论一起被恩格斯称为19世纪自然科学的三大发现。课堂探究向地球要热地球内部的热量主要是地球内放射性元素衰变时释放出来的。我国是最早研究和开发地热资源的国家之一。课堂探究

利用地热发电，是开发地热的好办法，我国西藏的羊八井地区就有地热电厂，北京地区也已经开发了多处地热井。课堂探究想想议议

如图，构思的是一种不需要耗用任何能量而永不停止工作的机器——“永动机”，讨论一下，这种构思能成功吗?一种设想中的永动机

分析:这种构思不能实现，因为要想使机器持续不断地做功，就要消耗能量，将流到低处的水抽回到高处，显然这种永动机是违反能量守恒定律的。课堂探究科学小资料形形色色的永动机

课堂探究蒸汽

汽轮机

发电机

煤

电炉

利用蒸汽机和发电机的“永动机”

课堂探究课堂探究课堂探究盛水的大桶

课堂探究课堂探究典例分析例3：在各种形式的能量相互转化过程中，下列说法正确的是:（）A．机械能一定守恒B．各种形式的能量都守恒C．各种形式能的总量一定守恒D．内能一定守恒解：各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的，能量互相转换时其量值不变，表明能量是不能被创造或消灭的．因此各种形式能的总量一定守恒，单一的某一种形式的能或几种能不一定守恒，故C选项说法正确．故选C．C本课小结一、多种形式的能量二、能量的转移与转化化学能、核能、机械能、、、、能量可以从空间的一处转移到另一处能量的形式可以从一种形式转化为另一种形式能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。三、能量守恒定律拓展练习2.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．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年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．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C1.下列说法中错误的是（）A．用声波能粉碎人体内的“石头”，说明声音具有能量B．光使周围变得明亮，变得温暖，说明光具有能量C．空气的流动形成风，可驱动风力发电机产生电能，说明运动的物体具有能量D．植物的光合作用是把光能转化为动能D完成同步练习册作业布置第1节能量的转化与守恒

学习目标【学习目标】1．知道能量在自然界中存在的多种形式及其名称。2．知道各种形式的能量可以相互转化，转化过程中能的总量守恒。3．能举出日常生活中能量守恒的实例，有用能量转化和守恒的观点分析物理现象的意识。

生成问题

达·芬奇是意大利著名的画家，他曾经设计了一个“永动机”，如图所示。达·芬奇认为，右边的钢球比左边的钢球离轮心更远些，致使两边受力不均衡，轮子会沿箭头方向转动不息。你认为，这种“永动机”能够实现吗？

掉在地上的弹性小球为什么越跳越低?

新知探究拉长的橡皮筋你能说出下面物体都具有什么形式的能量吗？山巅的危石运动的足球西藏羊八井地热池食物太阳光核能由于核反应，物质的原子核结构发生变化而产生的能量核电站的原理

新知探究

1．来回迅速摩擦双手。

2．用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片。观察实验发生的现象，讨论发生了哪些能量转化？

你还能举出一些你认为发生了能量转化的例子吗？请说出你认为发生的能量转化。想想做做一、能量的转化太阳能转化为内能太阳能热水器能的转化或转移摩擦生热机械能转化为内能能的转化或转移

电能转化为内能用电暖气取暖能的转化或转移电能转化为机械能电风扇转动能的转化或转移电能转化为声能喇叭发声能的转化或转移电能转化为光能灯泡发光能的转化或转移机械能转化为电能能的转化或转移电能转化为机械能电动机转动能的转化或转移电能转化为化学能电池充电能的转化或转移太阳能转化为化学能植物进行光合作用能的转化或转移太阳能转化为电能太阳能板发电能的转化或转移内能转化为机械能行驶的内燃机车能的转化或转移机械能转化为声能敲鼓发声能的转化或转移化学能转化为内能天然气燃烧能的转化或转移化学能转化为光能蜡烛照明能的转化或转移结论：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。

新知探究自然界中存在着各种形式的能量，它们之间可以都发生转化或转移

新知探究2、减少的机械能到哪里去了？小球跟空气和地面摩擦，一部分的机械能转化为内能。1、小球的高度逐渐降低说明了什么？说明了小球的机械能逐渐减少。二、能量守恒定律能量守恒定律大量事实表明，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。能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。

新知探究

1．滑冰滑梯的过程中，能量是怎样转化的？遵守能量守恒定律吗？讨论

2．有人曾设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫永动机。这种机器有可能制成吗？一种设想中的永动机讨论假想中的永动机

新知探究“永动机”是不存在的“永动机”是不存在的一种永动机的设计模型

新知探究既然能量是守恒的，那地球上的能量就不会减少了，为什么还需要节约能源？

三、能量转移和能量转化的方向性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。这些机械能、内能无法再转化回可以被利用的能源。化学能内能内能机械能

新知探究

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。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。化学能内能内能电能

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。

新知探究

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。

新知探究1.能量的转化和转移是有______的，我们是在能量的转化和转移的过程中__________的，因此不是什么能量都可以利用，能量的利用是有_______的，也是有_____的。方向性利用能量条件代价

随堂练习2.电冰箱工作时，将箱内能量转移到外部，是因为消耗了

能，才能把热量转移出来使冰箱内部变冷，这一现象说明能量的转化、转移是有

的，同时也说明在转化或转移时是要消耗其他

的