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第二十章 能源与能量守恒定律
沪粤版（HY） 物理（九年级 下）
20.3 能的转化与能量守恒
1.知道能量是可以转移和转化的
教学目标
2.知道能量守恒定律，并会用能量守恒定律解释相关现象
3.知道能量的转移和转化是有方向性的
牛顿摆上的小球真的能够一直运动下去吗？
能的转移与转化
一
自然界的能量有多种形式：
机械能
内能
化学能
光能
电能
……
人们发现，自然界中的能量不仅可以从一个物体转移到其他物体，而且在一定条件下，形式不同的能量之间还可以相互转化。
【活动】能量的转移
你能说出下面各例中是什么能量发生了转移吗？
内能
机械能
电能
你还能列举出哪些能量转移的例子？
能量是可以在两个物体之间转移的。
【活动】能量的转化
你能说出下面各例中能量发生怎样的转化吗？
电池放电时，______能转化成______能。
蓄电池充电时，______能转化为______能
电
化学
化学
电
如图所示的核电站工作流程示意图中，核反应堆工作时，铀核裂变释放的_____能转化成蒸汽的_____能；然后将高温高压的蒸汽通入涡轮机中，驱动涡轮机转动，使蒸汽的_____能转化成涡轮机的______能；并带动发电机，使______能转化成_____能。
核
内
内
机械
机械
电
你还能列举一些在生活和生产中关于机械能、内能、电能间相互转化的例子吗？
机械能转化为内能
机械能转化为电能
各种形式的能量是可以在一定的条件下转化的。
摩擦生热
摩擦笔杆后吸引纸屑
在能量由一个物体转移到其他物体，或由一种形式转化为其他形式的过程中，遵循什么规律，例如数量方面有没有变化？
能量守恒定律
二
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.从能量的角度来看，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。
想想
议议
如图所示是用电动机提升物体的示意图。请想一想，电动机在工作时消耗了什么能？是否都转化成了机械能？还转化成哪些形式的能？
消耗了电能，电能转化为机械能和内能。
如果将转化后的其他形式的能全部加起来，是否应该与所消耗的电能相等？
相等
大量事实表明，能量既不会凭空产生，也不会凭空消灭，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。（自然界最普遍、最重要的定律之一）
能量守恒定律
历史上曾有人妄想，不用消耗能量就能使机器运转，或用很少的能量就能使机器永不停息地运转，并为此设计、制作了各种各样的“永动机”。
你觉得它们能实现“永动”吗？为什么？
不能，根据能量守恒定律可知，永动机在转动过程中有一部分机械能会转化为内能，机械能会越来越少。最终停止转动。
永动机都变成了“不动机”
抽水蓄能发电站
在我们的生活中，由于白天用电量多，晚上用电量少，而发电站一旦工作，就不能随便停下来，电只能是随发随用，不能像物品那样保存起来。为了不造成电能的浪费，人们根据能量守恒定律设计出抽水蓄能发电站。在夜间用电量少时，把电网上用不完的电驱使水泵将低处的水抽到高处，这样，电能就转化为水的势能贮存起来。到了白天用电高峰时，再把高处的水放下来，推动水轮机发电，将电送回电网。广东惠州抽水蓄能发电站于2011年竣工，是当时世界上规模最大的抽水蓄能发电站。
问题回顾：牛顿摆上的小球真的能够一直运动下去吗？
不能，按照能量守恒的角度来看。能量的转化和转移过程中，能量的总量是保持不变的。而每次小球发生能量的转化或转移，总有一部分机械能会转变成其他形式的能量。小球的机械能会越来越小。
E初=E末+E其他
能在转移和转化过程中的方向性
三
既然能量是守恒的，为什么我们还经常说要节约能源呢？
人用热水袋暖手的过程中，能量是怎样转移的
高温物体
低温物体
内能
内能能从低温物体转移到高温物体的吗
使用空调和冰箱等可以使冷空气的内能不断地向温度高的热空气转移，从而保证冷空气维持一定的温度或者降低至更冷的温度。但是需要其他能量的维持。
能量转移具有方向性。
烧开水时，燃烧的煤、天然气的化学能转化为水的内能。当水渐渐凉下来时，无法将其减少的内能全部复原为煤或天然气的化学能。热水袋转移给手的内能，也无法再转变为热水袋的内能了。
汽油在内燃机中被消耗，这里面发生了怎样的能量变化？
内能
化学能
机械能
这些消耗的能量能不能再自动地被用来驱动汽车
内能
能量的转化也具有方向性。
大量事实表明，能的转化和转移过程是有方向性的。多数能源在消耗过程中，用一点就少一点，不能再生；此外，尽管在转化过程中能量是守恒的，但总有相当一部分的能量是不能被有效利用的，成为“无用的能量”。因此，节约能源、提高能源的利用率是当务之急。
说一说你有什么好办法去节约能源和提高能源的利用率？
采用新技术、新设备，改进工艺流程，减少能的转化次数，充分利用余热，用高效节能的新产品代替高耗低效的旧产品等，都是节约能源的根本措施。……
能量的转移与转化
能量守恒定律
能量转移与转化的方向性
能的转化与能量守恒
1.下列关于能量转化、转移现象的说法中，正确的是(　　)
A.电池充电，化学能转化为电能
B.电动机工作，电能转化为机械能
C.暖瓶塞被热气弹开，机械能转化为内能
D.用热水袋取暖，内能发生了转化
B
2.水电站用拦河坝提高上游水位，被提高了水位的水流下泄时，冲击水轮机的叶轮，带动发电机发电。在这个过程中，能量的转化顺序是( )
A.动能、势能、电能 B.势能、动能、电能
C.内能、电能、动能 D.动能、电能、势能
B
3.关于能源和能量的说法正确的是（ ）
A.煤和石油都是不可再生能源
B.汽车可以从排放的尾气中吸收能量，不消耗新的能源，返回原地
C.达·芬奇设想永动机是可以制成的
D.目前核电站是利用核聚变来发电的
A

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