2024九年级物理下册第二十章能源与能量守恒定律20.3能的转化与能量守恒授课课件新届粤教沪届

20.3能的转化与能量守恒第二十章能源与能量守恒定律逐点导讲练课堂小结作业提升课时讲解1课时流程2能的转移与转化能量守恒定律能在转移和转化过程中的方向性从身边的问题出发在上面四幅图中，每个物体都具有一种能量：落地过程中的苹果具有重力势能和动能；燃烧的木柴具有内能；闪电具有电能；发光的太阳具有光能。木柴在燃烧时，释放的内能来自什么能？太阳的光能来自什么能？温故知新通过复习以前学过的能量的类型，提出新问题，在解决新问题的过程中，丰富能量的类型，从而更深刻地认识能量的多样性。知识点能的转移与转化知1－讲11.现象探究：能量的转移。物理现象用热水袋取暖一个球下降，另一个球上升发电站产生的电能，通过输电线送到用户知1－讲续表现象分析热水的内能转移到人体下降的球的机械能转移到上升的球发电站的电能转移到用户能量特征能量的形式保持不变探究归纳上面实例中能量的形式没有变化，能量只是从一个物体转移到另一个物体，此过程叫能量的转移知1－讲2.现象探究：能量的转化。物理现象蓄电池充电蓄电池放电核电站工作流程现象分析蓄电池充电时，电能转化成化学能蓄电池放电时，化学能转化成电能核反应堆工作时，铀核裂变释放的核能，转化成蒸汽的内能，通过涡轮机蒸汽的内能转化成涡轮机的机械能，并带动发电机，使机械能转化成电能知1－讲续表物理现象蓄电池充电蓄电池放电核电站工作流程能量特征能量的形式变化探究归纳上面实例中能量的形式发生变化，由此可知，各种形式的能量在一定条件下可以相互转化知1－讲3.常见的各种形式的能量转化物理现象能量的转化石块从空中落下重力势能转化为动能水力发电机械能转化为电能电动机工作电能转化为机械能用电炉烧水电能转化为内能电灯发光电能转化为内能和光能知1－讲续表物理现象能量的转化蜡烛燃烧化学能转化为内能和光能乒乓球从地板上弹起弹性势能转化为动能和重力势能来回迅速摩擦双手机械能转化为内能蒸汽轮机转动内能转化为机械能用煤烧水化学能转化为内能知1－讲难点突破抓住要点，理解新知：(1)能量以不同的形式存在，一个物体可以同时具有多种能量。(2)热传递实质上是能量转移的过程，做功实质上是能量转化的过程。(3)任何能量形式间的相互转化都必须通过做功来完成，做了多少功就有多少能量发生了转化。知1－讲(4)发生能量的转移时能的形式不变，只是能量的载体发生了变化；能量的转化是伴随着物体做功而表现出来的，能量的形式发生了改变，一种形式的能量增加了，肯定有其他形式的能量减少了。知1－讲思想方法利用对比法分析能量的转化和转移能量的转移能量的转化定义能量从一个物体转移到另一个物体，或由物体的一部分转移到另一部分能量在一定条件下，从一种形式转化为另一种形式能的形式保持不变发生了改变是否需要做功不需要做功需要伴随做功知1－练例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知1－练思路导引：能量的转化是指在能量转化过程中，能量的种类发生了改变。能量的转移是能量从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分传到另一部分，但能量的种类、特点都不发生变化。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；知1－练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，是把机械能转化为电能，故D错误。答案：C知1－练1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。判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量。知1－练1.“长征三号乙”运载火箭搭载着“北斗三号”最后一颗全球组网卫星成功发射，标志着我国全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署。下列说法正确的是(

)A.燃料燃烧时，将化学能转化为内能B.火箭加速升空时，将动能转化为重力势能C.卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为机械能D.卫星与地面之间通过超声波传递信息A知2－讲知识点能量守恒定律21.现象探究：能在转化过程中，能的总量会减少吗？如图2所示，电动机在工作时消耗了电能，消耗的电能一部分转化为机械能，还有一部分转化为内能。该过程中电能减少了，但机械能和内能增加了。知2－讲科学家经过长期的研究发现，在一定量的某种形式的能减少的同时，总伴随着其他形式的能的增加，能的总量是守恒的，也就是说，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到其他物体，或者从一种形式转化为其他形式。知2－讲2.能量守恒定律的内容：能量在转移和转化的过程中，能的总量保持不变。知2－讲3.制作“永动机”必定失败：事实表明，能量在转化过程中，只要有运动就会产生热，摩擦是不可避免的，这样运动的能量就会减少，如果不补充能量，运动最终会停止，所以不消耗能量而能够永远运动的机器——永动机是不可能制成的，永动机失败的原因是因为违反了能量守恒定律，永动机的失败，从反面证明了能量守恒定律的正确性。知2－讲归纳对比能量守恒定律与机械能守恒定律的区别条件特点能量守恒定律不需要条件一种能量减小，另一种能量必然增加，而能的总量保持不变机械能守恒定律只有动能和势能转化在转化的过程中，机械能的总量保持不变知2－练根据能量守恒定律，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例2知2－练答案：B思路导引：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；出枪膛的子弹高速运动，说明子弹具有动能，子弹射穿木板由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故D错误。知2－练2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；若分析小球的能量变化情况，则小球的机械能是减少的。知3－讲知识点能在转移和转化过程中的方向性3认识能量转移和转化的方向性物理现象现象分析结论能量的转移热水加热牛奶，内能从热水转移到牛奶内能自动地从高温的水转移至低温的牛奶内能可以无条件(自动)地从高温物体转移到低温物体，但内能不能自动地从低温物体转移到高温物体。即：能量的转移具有方向性夏天，通电的空调可以将热量从低温的室内转移到高温的室外在消耗电能的前提下，内能可以从低温的室内转移到高温的室外知3－讲续表物理现象现象分析结论能量的转化草坪上滚动的足球最终停下来，机械能自发地转化为内能其他形式的能可以自发地转化为内能其他形式的能量可以自发地转化为内能，但内能不能自动地转化为其他形式的能量。即：能量的转化具有方向性烧开水时，燃烧的煤、天然气的化学能转化为水的内能阳光照射沙滩，光能自发地转化为沙滩的内能知3－讲续表物理现象现象分析结论能量的转化内能转化为机械能时，需要借助热机①在一定条件下(借助热机、发电机等)，内能可以转化为其他形式的能量；②许多散失到自然界中的内能无法再利用其他形式的能量可以自发地转化为内能，但内能不能自动地转化为其他形式的能量。即：能量的转化具有方向性内能转化为电能时，需要借助发电机来完成物体与地面、空气摩擦产生的内能都散失在自然界中，无法利用知3－讲延伸拓展内能转化方向的典例分析：钟表上紧发条工作，最终会停下，机械能完全转变为内能，不需要任何外界的干预，不需要满足任何的条件。而钟表要从周围环境吸热，使这部分内能转变为发条的弹性势能是万万做不到的。内能并非不可能转化为其他形式的能量，而是必须满足一定的条件。知3－讲自我反思能量的转化和转移过程是有方向性的。不是所有的能量都可以利用，能量的利用既有条件，也有代价。正是由于能量转移和转化的方向性存在，节约能源才显得特别重要。知3－练(1)发生热传递时热量只能由高温物体传递给低温物体；(2)电烙铁工作时放出的热量很难再转化为电能。以上两个事实说明能量的转化和转移具有()A.任意性 B.方向性C.单一性 D.不确定性例3知3－练思路导引：内能只能自发地从高温物体向低温物体转移；其他形式的能转化为内能后，很难再自发地转化为原来形式的能，这些都说明能量的转化和转移具有方向性。答案：B知3－练3说明能量转移和转化具有方向性的实例(1)内能只能自发地从温度高的物体向温度低的物体转移。(2)其他形式的能转化为内能后，很难再自发地转化为原来形式的能。知3－练2.[中考·连云港]核电