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14.1 能量的转化与守恒
素养目标
1.能结合具体的实例，说明各种能量在一定条件下可以相互转化，会判断能量转化的类型。
2.通过分析具体的能量转移和转化过程，理解能量守恒定律，能区分能量守恒和机械能守恒。
3.会用能量守恒定律的知识来解释生活现象。
◎重点：理解能量守恒定律，并能用能量守恒定律解释生活现象。
评价任务
通过任务驱动一完成目标1的学习；通过任务驱动二完成目标2的学习。
【预习导学】
一个人被困到了一座孤岛上，随身带了5只鸡、5千克玉米，他预计一个月内不会有人来救他。为此，设计了下面两个方案来维持生命：
①先吃鸡肉，再吃玉米；
②先吃玉米，同时用玉米喂鸡，最后吃鸡。
问题：哪种方案能够保证人存活的时间比较长 请你用下面学到的物理知识来解释。
知识点1 能量的转化
1.普遍性：在　　　　　，各种形式的能量　　　　　（选填“是”或“不是”）可以相互转化的。
2.能量转化类型的判断：在能量转化过程中，　　　　　（选填“增加”或“减少”）的能量种类转化为　　　　　（选填“增加”或“减少”）的能量种类。
1.2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示，返回舱穿过大气层的过程中外壳与大气剧烈摩擦生热，　　　　　能转化为　　　　　能。
知识点2 能量守恒定律
1.内容：能量既不会　　　　　，也不会　　　　　，它只会从一种形式　　　　　为其他形式，或者从一个物体　　　　　到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量　　　　　。
2.普遍性：
（1）没有条件，任何情况下都成立。
（2）不分时刻，在能量转化和转移的整个过程中，每个时刻都成立。
【注意】能量守恒的对象是研究系统的所有物体的所有能量形式。
3. 能量守恒与机械能守恒的比较
条件 特点
能量 守恒 不需要条件 一种能量在减小，另一种能量必然增加，而能的总量保持不变
机械能 守恒 只有动能和势能转化 机械能的总量保持不变
·学习小助手·
能量守恒即能量的和不变；能量的和不变，是指在能量转移和转化过程中，所有参与能量转移和转化的物体的能量总和不变。所以，在理解和应用能量守恒定律时，必须考虑能量转化和转移过程中所有物体的所有能量。
2.下列说法中错误的是 （　　）
A.能量守恒定律只适用于物体内能的变化
B.能的转化和转移一定遵循能量守恒定律
C.能量守恒定律是认识、利用自然的重要理论依据
D.任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能的总量保持不变
【合作探究】
任务驱动1 能量转化的分析
【观察】图中任何两种能量形式之间都有一对箭头，表示这两种能量形式之间，在一定的条件下可以相互转化。
【提出问题】任何两种能量形式在一定条件下可以相互转化吗
【分析探究】请根据示例，举例说明其他两种形式的能量之间的转化。
（1）示例：光能 化学能
①光能→化学能：太阳具有光能，绿色植物具有化学能，绿色植物通过“光合作用”把光能转化为化学能。
②化学能→光能：木柴具有化学能，火焰具有光能，木柴通过“燃烧”把化学能转化为光能。
（2）电能 内能
①电能→内能：　　　　　。
②内能→电能：　　　　　。
（3）内能 机械能
①内能→机械能：　　　　　。
②机械能→内能：　　　　　。
【归纳总结】在　　　　　，各种形式的能量　　　　　（选填“是”或“不是”）可以相互转化的。
任务驱动2 能量守恒定律的理解
（1）汽车刹车过程中的能量守恒
汽车刹车
　　①汽车在水平地面上刹车过程中，速度如何变化 汽车的动能、机械能如何变化
②汽车刹车过程中，轮胎与地面之间相互摩擦，内能如何变化
③根据①②分析，能量是否凭空消失 若没有，消失的能量转化为什么能量
（2）火箭升空过程中的能量转化
火箭升空
①火箭加速升空过程中，如果不考虑质量的变化，火箭的动能、重力势能、机械能如何变化
②火箭升空过程中，燃烧燃料，燃料的　　　　　能转化为　　　　　能；所以，减少的能量是　　　　　。
③火箭升空过程中，能量是否凭空增加 若没有，增加的能量来自什么能量
（3）综合（1）（2）得出，能量在转化和转移的过程中，　　　　　（选填“会”或“不会”）凭空增加，　　　　　（选填“会”或“不会”）凭空消失。
参考答案
【预习导学】
知识点1
1.一定条件下 　是
2.减少　增加
对点自测
1.机械 　内
知识点2
1.凭空消失 　凭空产生 　转化 　转移 　保持不变
对点自测
2.A
【合作探究】
任务驱动1
（2）①电热水壶把电能转化为内能 　②火力发电把内能转化为电能 　（3）①热机把内能转化为机械能 　②钻木起火把机械能转化为内能
【归纳总结】　一定条件下 　是
任务驱动2
（1）①汽车刹车过程中，速度减小;汽车质量不变、速度减小，所以动能减少;汽车质量不变、高度不变，所以重力势能不变，又因为动能减少，所以汽车的机械能减少。
②汽车与地面摩擦升温，轮胎、地面的内能增加。
③能量没有凭空消失;在刹车过程中，汽车减少的机械能转化为内能。
（2）①火箭质量不变，加速升空过程中，速度增大、高度增加，所以动能增加、重力势能增加、机械能增加。
②化学 　内 　燃料的化学能
③能量没有凭空增加;增加的机械能来自燃料的化学能。
（3）不会 　不会

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