【物理】能量转化的基本规律 课件-2025-2026学年物理苏科版九年级下册

第十八章

能源与可持续发展18.3能量转化的基本规律（苏科2024版）九年级下01教学目标02新知导入03新知讲解05典例分析06课堂练习04课堂小结（苏科2024版）九年级上01教学目标1.知道能量是可以转移和转化的．2.知道能量守恒定律，并能用它来解释有关简单的实际问题．3.初步了解能量转移和能量转化的方向性．

02新知导入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？运动的足球食物

太阳光03新知讲解一、能量守恒定律1、来回迅速摩擦双手。2、牛顿摆实验中，小球的能量发生了怎样的转化。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。03新知讲解1.能量的转化——一种形式能量转化成为另一种形式的能量钻木取火蒸汽机机械能→内能机械能→电能内能→机械能03新知讲解光能转化为电能化学能转化为内能光能转化为化学能植物吸收太阳光进行光合作用燃料燃烧时发热光太阳能电池03新知讲解2.能量的转移：

同一种能量从一个物体转移到另一个物体，或者是从物体的一部分转移到另一部分，能量的形式并没有发生变化。

白球撞击彩球白球的动能→彩球的动能热传递时转移内能热水的内能→手的内能03新知讲解

人类生活需要消耗大量能量，如果能生产出一种：不消耗任何能量，却能永远地运动并对外做功的机器该有多好?（即“永动机”）3.永动机不可能实现03新知讲解毛细永动机棉纱

一种设想中的永动机03新知讲解

人们尝试设计各种各样的永动机，却都失败了。一些科学家开始思考并提出：永动机设想破灭是否说明自然界存在一条法则，它使我们不可能无中生有获得能量？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。这就是能量守恒定律能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。03新知讲解对能量守恒定律的解析：1.能量不会凭空产生，也不会凭空消失。2.能量会从一种形式转化为其他形式（能量转化）；

能量会从一个物体转移到其他物体（能量转移）。3.在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。能量守恒定律是19世纪自然科学的三大发现之一03新知讲解二、能量的转移和转化具有方向性1.能量转移的方向性如图所示，瀑布飞流而下，这是因为：自然状态下水总是从高处流向低处.如图所示，热水中的冰块逐渐熔化，这是因为：自然状态下热量总是从高温物体传递到低温物体.03新知讲解瀑布中的水，它下落的过程，是自发的过程，水能否自发地从低处流往高处？一杯水静置一段时间后，其中的一部分水自行从另一部分水中吸取热量，沸腾成水蒸气？另一部分水则内能减少，凝结成冰？这可能吗？能量的转移是有方向的.03新知讲解2.能量转化的方向性电能可使电灯发光，同时产生内能散失到空气中，但这些内能却无法自动转化为电能。汽车刹车过程，动能转化为地面、轮胎、空气的内能，这些内能同样无法自动转化为机械能再来驱动汽车。03新知讲解3.节约能源和更有效利用能源的原因

由于我们是在能量转化或转移的过程中利用能量的。而在这个过程中，总会有一部分能量转化为内能散失到周围环境中，且无法自动转化为其他形式能量，很难或无法再利用。

所以可利用的能量只会减少，因此节能和更有效利用能源是急需解决的重要问题。04课堂小结能量守恒定律能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，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，而在转化或转移的过程中，总量保持不变。不同形式的能量可以发生转化；同种形式的能量可以发生转移.

能量的转移和转化能量转化的基本规律能量的转移和转化是有方向性的。经转化或转移后，可利用的能量只会减少，因此节约能源和更有效地利用能源是人类需要解决的重要问题.能量转移和转化的方向性05典例分析例1．关于能量，下列说法正确的是（）A．热水袋取暖时，内能转化为机械能B．蓄电池充电时，电能转化为化学能C．电动机工作时，机械能转化为电能D．暖瓶塞跳起时，机械能转化为内能B05典例分析【答案】B【详解】A．利用热水袋取暖时，热水袋温度降低内能减少，人体获得热量，所以是内能的转移，故A错误；B．蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，储存起来，所以是电能转化为化学能。故B正确；C．电动机工作时，消耗电能，得到机械能，所以是电能转化为机械能。故C错误；D．暖瓶塞跳起时，瓶内空气的内能减少，瓶塞获得了机械能，所以是内能转化为机械能，故D错误。故选B。05典例分析例2.如图所示，滑板车在人的助力下前行且轮子会发光，车停下来轮子就不发光。从能量转化的角度分析轮子发光原理正确的是（）A．机械能转化为电能，再转化为光能B．电能转化为机械能，再转化为光能C．机械能转化为光能，再转化为电能D．光能转化为机械能，再转化为电能A【答案】A【解析】人运动时具有机械能，而轮子发光需要电能，所以滑板车发光的能量转化是：机械能转化为电能，电能再转化为光能，故A正确、BCD错误。05典例分析例3.我国的空间站可在外太空在轨运行十年以上，空间站所需的能源主要来自大面积的可展收柔性电池板。为我们的航天员在空间站提供日常生活需要，电池板主要的能量转化是（）A．太阳能转化为电能B．机械能转化为电能C．化学能转化为电能D．电能转化为机械能A【答案】A【解析】太阳能电池板能直接将太阳能转化为电能，不能直接产生机械能与电能、不能直接使化学能与电能转化，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。05典例分析例4.如图是十三世纪法国亨内考设计的“魔轮”。轮子边缘上通过可以自由转动的铰链等距安装了12个相同的活动短杆，杆端分别套上一个相同重球。他认为由于右侧重球距离转轴较远，也即重力的

较大，转轮会沿顺时针方向越转越快，其实根据

的原理，无需精确测量就能判定他的这一设想是不能实现的。力臂能量守恒定律05典例分析【答案】力臂

能量守恒定律【解析】由图可知，转轮相当于轮轴，重球离轴越远，其轮半径越大，即直当于重力的力臂越大；根能量守恒定律可知，能量在相互转化和转移的过程中，能的总量保持不变，而转轮在旋转过程中，一定会克服摩擦和空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，因此不可能出现“转轮会沿顺时针方向越转越快”的情况，这违背了能量守恒定律。05典例分析例5．下列过程中，能量发生转化的是______________，能量发生转移的是_________________。（均填序号）①杯中的热水慢慢变凉②飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴③水沸腾时，水壶盖被向上顶起来④抱住热水袋，会感到双手暖和⑤在磨刀石上磨刀时，刀会变热②③⑤①④05典例分析【详解】[1][2]能量转化是一种形式的能量转变为另一种形式的能量；能量转移是能量从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，能量形式不变。①杯中的热水慢慢变凉：热水的内能转移到空气中，能量形式不变，是能量转移。②飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴：流星与空气摩擦，机械能转化为内能和光能，是能量转化。③水沸腾时，水壶盖被向上顶起来：水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，是能量转化。④抱住热水袋，会感到双手暖和：热水袋的内能转移到手上，能量形式不变，是能量转移。⑤在磨刀石上磨刀，刀会变热：机械能转化为内能，是能量转化。所以能量发生转化的是②③⑤，能量发生转移的是①④。05典例分析例6．如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。A、B是同一高度的两点，则A点的重力势能_______B点的重力势能（选填“大于”“小于”或“等于”）。皮球落地后弹跳过程中机械能_______（选填“守恒”或“不守恒”）。此过程中，各种形式的能量的总量_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。等于不守恒不变05典例分析【答案】

等于

不守恒

不变【详解】[1]A、B两点高度相同，皮球在运动过程中质量不变，所以A、B两点的重力势能相等。[2]由图示知，皮球落地后弹起的高度越来越小，可知机械能在减小，即皮球落地后弹跳过程中机械能不守恒。[3]在这个过程中，皮球的机械能减小，是因为机械能转化为其它形式的能，由能量守恒定律可知，能量不会凭空消失，只是转化成了其他形式的能，所以各种形式能量的总量不变。06课堂练习1、关于能量和能源，下列说法中正确的是(

)A．能量在转化和转移过程中，其总量有可能增加B．能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少C．能量在转化和转移过程中总量保持不变，故节约能源没有必要D．能量的转化和转移具有方向性，且现有可利用的能源有限，故必须节约能源D06课堂练习随堂练习2、下列说法中正确的是(

)A．将放置在房间内的冰箱门打开，让冰箱工作，可以降低房间内的温度B．空调工作时，耗电功率一般比制冷功率小，是违背能量守恒定律的C．能量的转化和转移具有方向性D.能量的总量是守恒的，所以无须节约能源C06课堂练习3、能量守恒是自然界的基本规律之一，下列能量转化过程中，属于内能的转移的是（）A．用电灯照明B．光合作用C．用暖水袋取暖D．天然气的燃烧C06课堂练习4、下列说法中正确的是（）A．冬天对着手哈气，手变暖是机械能转化为内能B．用酒精灯给水加热，是机械能转化为内能C．高速行驶的汽车爆胎是很危险的，从能量角度来看，是机械能与内能的相互转化D．滑冰时冰刀与冰之间相互摩擦，出现一道痕迹，是内能转化为机械能C06课堂练习5、关于能量的转化和转移，下列说法错误的是(

)A．电池充电，电能转化为化学能B．暖瓶塞被热气冲开，机械能转化为内能C．电动机工作，电能转化为机械能D．摩擦生热，机械能转化为内能B06课堂练习6．下列几个例子中，属于机械能转化为内能的是（）A．火箭点燃时，升空而起B．给烧杯加热，使杯内水的温度升高C．冬天，人站在阳光下感到暖和D．用锤敲石头，石头和锤都要发热D06课堂练习7.在观察滚摆的运动时发现，在经历几次上、下来回后，它能够上升的高度逐渐减小．下列关于此现象的解释正确的(

)A．这说明滚摆运动时能量是不守恒的B．因为摩擦而有部分机械能转化为内能C．因为摩擦而使部分机械能消失D．这说明并不是任何情况下能量都是定恒的B06课堂练习8．下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是（）A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化B．按照能量守恒定律，永动机是不存在的C．能量在转化或转移的过程中，总量会减少D．机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性B06课堂练习9．2025年1月，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现1亿摄氏度高温下1066秒的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能。说明能量的转化具有______性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持_______。