2025-2026学年浙教版科学九年级上册上课课件 第3章 第8节 能量的转化与守恒

第3章

能量的转化与守恒第8节

能量的转化与守恒学习目标1.通过生活实例，了解各种形式的能量之间的相互转化，能解释一些常见现象中的能量转化过程。2.理解能量守恒定律，能利用能量转化与守恒的观点分析问题。3.知道能量的转化与转移有一定的方向性。知识点1

能量的相互转化1.能量的转化和转移（1）教材第125页读图金属勺放入热水森林火灾特技跳伞现象分析热水温度高于金属勺，当金属勺放入热水中，金属勺内能增加，热水内能减小森林中的树木具有化学能，树木燃烧将化学能转化为内能高空中的跳伞运动员具有重力势能，下落过程中重力势能转化为动能总结能量的形式没有变化，而是从一个物体传递给另一个物体（或从物体的一部分转移到另一部分）的过程叫做能量的转移能量由一种形式转化为另一种形式的过程叫做能量的转化，在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化（2）太阳能的转化（3）人体能量的来源及转化：人体所需的能量都来自食物，食物消化后被吸收，食物的化学能转化为人体的内能、电能、机械能等。（4）火力发电厂的能量转化：燃料燃烧将燃料的化学能转化为内能来加热水，蒸汽驱动涡轮机转动，将内能转化为机械能，涡轮机带动发电机发电将机械能转化为电能。2.能量转化的普遍性（1）自然界中各种形式的能量不是孤立的，不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，也可以在不同的物体间相互转移。（2）能量的转化是普遍现象，自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。典例1

从能量转化的角度来看，下列说法错误的是(

)BA.篮球加速下落时，重力势能转化为动能B.干电池对外供电时，将电能转化为化学能C.陨石坠入大气层剧烈燃烧的过程中，机械能转化为内能D.液化气燃烧的过程是化学能转化为内能[解析]

电池在对外供电时，是将化学能转化为电能的过程，B错误。1.能量的转化与守恒定律内容能量既不会消灭，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。而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。这就是能量转化与守恒定律意义能量转化和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，都遵循这个定律知识点2

能量的转化与守恒定律教材深挖机械能守恒和能量守恒的区别与联系（1）机械能守恒需要满足一定的条件，能量守恒不需要条件。机械能守恒的条件是只存在着动能和势能之间的转化。若还有其他形式能量参与转化过程，则机械能总量发生改变，机械能不再守恒。例如，木块沿斜面下滑过程中克服摩擦力做功，木块机械能的总量将减少，损失的机械能转化为了内能。但能量守恒定律的成立是无条件的，它适用于一切变化过程。（2）机械能守恒是能量守恒的特殊情况。机械能守恒时，能量只在势能和动能之间转化，总能量一定是守恒的。2.永动机（1）永动机：不需要动力就能源源不断地对外做功的机器。（2）从能量守恒的角度分析永动机不可能实现的原因：①事实证明，在能量转化过程中，只要有运动，摩擦就不可避免，就会产生热，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；②即使机器在没有能量损失的情况下能够维持自身的运转，但由于能量守恒，也不可能提供额外的能量源源不断地对外做功，所以永动机是不可能制成的。典例2

根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是(

)BA.出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进B.两个斜面平滑对接，小球从一侧斜面滚下后，继续冲上另一侧斜面C.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D.随着科学技术的不断发展和提高，永动机是可以制成的[解析]

出膛的子弹射穿木板，这一过程中子弹和木板摩擦，部分动能转化成内能，射穿木板后子弹的速度必将减缓，故A错误。两个斜面平滑对接，小球从一侧斜面滚下后，由于小球具有动能，会继续冲上另一侧斜面，故B正确。在电水壶的使用过程中，消耗了电能，使水的温度升高，内能增加直至沸腾，断电后，水不能继续吸热，沸腾会停止，故C错误。永动机违背了能量守恒定律，是不可能制成的，故D错误。知识点3

能量的转移和转化的方向性1.能量的转移有方向性（1）内容：内能总是自发地从高温物体转移到低温物体，而不能从低温物体自发地转移到高温物体。（2）实例①烧杯中的热水变冷是内能自发地从高温物体（热水）转移到低温物体（空气）；②电冰箱和空调制冷都是从低温物体的内部吸热，向外面放热，使内能从低温物体转移到高温物体，这种转移不是自发进行的，必须要有附加的条件，即消耗电能，电动机（压缩机）对其做功。2.能量的转移有方向性内容机械能可自发地转化为内能，但内能无法自发地转化为机械能实例汽车制动刹车时，由于摩擦，机械能转变成地面及空气的内能，但是这些内能就不能再次转化为汽车的机械能使汽车重新启动注意

能量可以自发地朝一个方向进行，但不能自发地朝反方向进行。典例3

&1&

____能只能自发地从高温物体转移到低温物体，而不能反向。如冬天，暖气把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取暖；但散失到空气中的这些能量不能自动聚集起来供人们再使用。上述事例说明：能量的转化和转移是有______性的。内方向

物块在地面上运动时，因为存在摩擦，部分机械能转化为内能，这些内能不会自动地转化成机械能[解析]

内能只能自发地从高温物体转移到低温物体，暖气把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取暖，但这些能量不能自动聚集起来供人们再使用，这是因为能量的转化和转移是有方向性的。再如，物块在地面上运动时，因为存在摩擦，部分机械能转化为内能，这些内能不会自动地转化成机械能，这也是能量的转化和转移具有方向性的典型事例。请再举一个符合这一规律的例子：________________________________________________________________________________________。题型

1

能量的转化和转移

★★典例4

从能量转化的角度来看，下列说法错误的是(

)BA.电风扇工作时主要将电能转化为机械能B.铅蓄电池充电时将化学能转化为电能C.发电机工作时主要将机械能转化为电能D.电水壶工作时将电能转化为内能[解析]

电风扇工作时主要将电能转化为机械能，故选项A正确；铅蓄电池充电的过程消耗电能，得到化学能，所以将电能转化为化学能，故选项B错误；发电机发电时，消耗机械能，得到电能，主要将机械能转化为电能，故选项C正确；电水壶工作时消耗电能，使水的温度升高，得到内能，故将电能转化为内能，故选项D正确。方法点拨抓住初、末的能量形式分析能量转化过程判断能量的转化时，要看消耗了什么能量，得到了什么能量，消耗的能量转化为得到的能量。如果不能对某个过程中能量种类的变化进行正确分析，就会出现错误的判断。题型

2

能量守恒定律的应用

★★★

BA.摆球在摆动过程中机械能保持不变B.摆球在摆动过程中机械能不断减少C.摆球在摆动过程中内能转化为机械能D.此过程不遵循能量守恒定律[解析]

摆球在摆动过程中因克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，导致摆球的机械能减少，这一过程同样遵循能量守恒定律，即能量的总量保持不变，故选项B正确。归纳总结机械能守恒与能量守恒关于机械能的守恒问题，我们要明确机械能不守恒并不表示能量的总量不守恒，机械能有时虽然减少了，但只是转化成了其他形式的能量，能量的总量是守恒的。题型

3

永动机

★★★★典例6

如图所示展示了一个极具想象力的设想，其大意如下：上面水池中的水流下来，冲击叶轮使其转动；叶轮带动打磨轮和水泵的轴转动；人利用打磨轮打磨工件，同时，运转的水泵又把流到下面水池中的水抽到上面的水池中……只要一开始在上面的水池中注满水，通过水的上下循环，机器就能不停地工作。（1）

你认为上面水池中流下来的水能否被水泵全部抽送到上面的水池中？说明你的理由。[答案]

不能。用于使水泵提升水的能量只是从上面流下的水的机械能的一部分。（2）

这个设想曾得到不少人的赞许，这个装置也曾被誉为“永动机”。请运用你掌握的知识说明这个装置是否真能“永动”。[答案]

由于水从上面的水池流到下面的水池的过程中，水冲击叶轮使其转动，叶轮带动打磨轮打磨工件时消耗能量，故流下来的水不能全部被抽送到上面的水池中，即流下来的水要比抽上去的水多。随着时间的推移，上面水池中的水