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14.３能量的转化和守恒
九年级物理全一册 人教版
教学目标
一
01
知道能的形成；会分析能量转化的过程 。
02
知道能量的转移和转化，能解释一些常见现象中的能量转化过程量。
03
知道能量守恒定律；能列举生活中能量守恒的实例；会分析有关物理现象 。
下面物体都具有什么形式的能量
思考一下
课堂引入
二
重力势能
弹性势能
动能
内能
生物质能
能量的转化和转移
三
太阳能
风能
原子能
光能
电能
化学能
常见的能量形式：机械能、内能、电能、光能、太阳能、生物能、化学能、原子能等。
能量的转化和转移
三
1. 自然界存在着各种不同形式的能量
(1) 机械能：机械能包括动能、重力势能和弹性势能。
能量的转化和转移
三
地热发电站
(2) 内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势
能的总和，叫做物体的内能。一切物体都具有内能。
生物能：太阳能通过绿色植物的光合作用转换成化学能，储存在生物体内部的能量。
化学能：是化学物质发生化学反应转化为其他物质的潜力。化学能存储介质的一些示例包括电池、食物和汽油。破坏或形成化学键涉及能量，该能量可以从化学系统吸收或释放。
能量的转化和转移
三
1. 自然界存在着各种不同形式的能量
常见的能量形式：机械能、内能、电能、光能、太阳能、生物能、化学能、原子能等。
能量的转化和转移
三
(3) 太阳能：太阳能是一种可再生能源。是指太阳的
热辐射能，就是常说的太阳光线。一般被利用于发电
或者提供热源等。
(4) 化学能：化学能是一种很隐蔽的能量，它不能直接用来做功，
在发生化学变化的时候被释放出来，变成内能或者其他形式的能量。
各种物质都储存化学能，如燃料、
动物、食物都储存有化学能。
能量的转化和转移
三
(5) 电能
电能是指使用电以各种形式做功的能力。
(6) 核能
核能也叫原子能。原子核结构发生变化放出的能量。通常指重核（如钚、铀等）裂变和轻核（氘、氚等）聚变时所发出的巨大能量。
能量的转化和转移
三
2. 能量的转化
　　自然界中的各种现象都有着密切联系。科学家们经过长期探索，发现能量转化是非常普遍的，在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。
能量的转化和转移
三
_______能转化为________能
机械
内
①机械能与内能的相互转化
________能转化为______能
蒸汽机火车
传统“打铁”
机械
内
能量的转化和转移
三
_______能转化为________能
机械
电
②电能与机械能的相互转化
________能转化为______能
水力发电站
电动车
电
机械
能量的转化和转移
三
③电能与内能的相互转化
电烤盘
________能转化为______能
电
内
能量的转化和转移
三
④电能与光能的相互转化
太阳能电池板
电灯泡
________能转化为______能
电
光
________能转化为______能
光
电
能量的转化和转移
三
⑤内能与光能的相互转化
炙热的铁具发光
太阳能热水器
________能转化为______能
内
光
________能转化为______能
光
内
能量的转化和转移
三
⑥化能与电能的相互转化
________能转化为______能
化学
电
干电池
蓄电池
纽扣电池
锂电池
能量的转化和转移
三
________能转化为________能
电
化学
手机充电
电动车充电
能量的转化和转移
三
⑥化能与光能的相互转化
幼苗发芽
发光鱼
________能转化为______能
光
化学
________能转化为______能
化学
光
能量的转化和转移
三
不同形式的能量可以相互转化
化学能
电能
使用电池
机械能
水力发电
电动机
内能
砖木取火
蒸汽机
光能
铁水发光
太阳灶
萤火虫
光合作用
电灯
太阳能电池
温差发电
电饭煲
手机充电
能量的转化和转移
三
3. 能量的转移
能量可以从一个物体转移到其他物体，也可以从物体的
一部分转移到其他部分。
在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分，这些都属于能量的转移。
暖手宝暖手
能量的转化和转移
三
海水涌入水坝冲击水轮机转动，属于机械能的转移。
潮汐发电
能量的转化和转移
三
能量的转化：能量的形式发生了改变。
在能量的转化过程中，一种形式的能量增加了，肯定有其他形式
的能量减少了。
能量的转移：能量的形式并没有变化。
如：用锅烧水时内能从高温的火转移到低温的水和锅上。
4. 正确理解能量的“转化”和“转移”
能量守恒定律
四
1. 能量守恒定律
(1) 定义：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。
在秋千的摆动过程中，由于存在空气阻力和绳索间的摩擦力，秋千克服这些阻力而做功，一部分机械能转化为内能，机械能总量减少，在反复摆动后，最终机械能减少为零，直至全部转化为内能，停止摆动。
(2) 能量守恒定律的普遍性：
能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
大到天体，小到原子核，无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都服从能量守恒定律。
根据能量守恒定律，在分析自然现象时，如果发现某种形式的能量减少，一定能找到另一种形式的能量增加；反之，当某种形式的能量增大时，也一定可以找到另一种形式的能量减少。
既然能量是守恒的，那为什么要节约能源呢？
思考一下
能量守恒定律
四
转化为了内能和声能，无法再回收利用
你知道乒乓球减少的能量转化为了什么吗？
能量守恒定律
四
(2) 运用能量守恒定律分析问题
汽车行驶过程中，通过燃料燃烧将化学能转化为内能，再通过热机做功将内能转化为机械能。在这过程中，燃料的化学能并不会全部转化转化为机械能，而有相当一部分转化成了热机和周围环境的内能。
克服摩擦消耗的能量W1
废气排出带走的能量W2
机械传热损失一部分能量W3
驱动有用
机械能W有用
燃料的化学能
W化学=W有用+W1+W2+ W3
能量守恒定律
四
电风扇永久后会发热
手机充电后也会发热
电能没有全部转化为机械能和化学能，有一部分转化为了内能。
能量守恒定律
四
2. 永动机
如图是一种设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作。从能量守恒的角度来说，你觉得它能一直工作下去吗？
设想中一种不消耗任何能量和燃料，却源源不断对外做功的机器，这种机器叫永动机。
能量守恒定律
四
由于水轮机各部件间存在摩擦，在转动时会有部分机械能转化为内能W内能，一部分能量W抽水用来抽水做功。根据能量守恒定律可知： W总=W内能+W抽水，最后抽水的能量小于原来水的总能量，结果会是流下的水不能全部抽回。
能量守恒定律知：无法制成永动机。
【分析】
能量守恒定律
四
随堂练习
五
1.下列事例中，属于内能转化为机械能的是（　　）
A．两手相互搓一搓，手心发热
B．水沸腾后，壶盖儿被水蒸气顶起
C．用嘴对手心哈气，手心变热
D．流星与空气摩擦发光发热
B
随堂练习
五
2、在各种形式的能量转化的过程中，下列说法中正确的是 （ ）
A.机械能一定守恒
B.各种形式的能量都守恒
C.各种形式的能的总量一定守恒
D.只有机械能转化为内能
C
轴
随堂练习
五
3．如图为麻省理工大学课堂演示情景，教授将一个质量为15.5千克的摆球从下巴处放手，结果摆球摆回时并没有碰到他的下巴，教授的一句“物理生效了，我还活着”让人回味悠长，下列关于此实验说法正确的是（　　）
A．摆球在摆动过程中机械能保持不变B．摆球摆动过程中机械能不断减小
C．摆球摆动过程中内能转化为机械能D．此过程不符合能量守恒定律
B
随堂练习
五
4．根据能量守恒定律，以下情形不可能发生的是（　　）
A．出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进
B．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
C．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面
D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年
C
轴
随堂练习
五
5．有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（　　）
A．装置所具有的机械能始终不变
B．如果没有能量补充，装置最终会停下来
C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
B
轴
随堂练习
五
6．关于能量的转化或转移过程，下列说法错误的是（　　）
A．地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能
B．自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律
C．空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能
D．热水自然变凉，能量自发的从高温物体转移至低温物体
B
课堂小结
六
能量的转化和守恒
　各种形式的能量：机械能、内能、电能、光能等.
　能量的转化：由一种形式转化为另一种形式的能.
　能量的转移：能量的形式不变，能量由一个物体转移
　　　　　到其他物体，或从物体的一部分转移到其他部分.
　能量守恒定律：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
　　　　　　　　移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能
　　　　　　　　量的总量保持不变.
　永动机：　　　违背了能量守恒定律.
能量的转化和守恒
能量守恒定律

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