资源简介

(共44张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：14.1 能量的转化和守恒
幻灯片 2：学习目标
知道能量的多种形式，能识别生活中常见的能量形式。
理解能量可以从一种形式转化为另一种形式，能举例说明不同能量之间的转化。
掌握能量守恒定律的内容，理解其普遍性和重要性。
能运用能量守恒定律分析解释生活中的能量转化现象。
认识能量转化和守恒在生产、生活和科技发展中的重要意义。
幻灯片 3：引入 —— 生活中的能量现象
情景展示：展示电灯发光、电动机转动、燃料燃烧、太阳能热水器加热水、蓄电池充电和放电的图片或视频。
问题提出：电灯发光时消耗了什么能量，产生了什么能量？电动机转动时能量发生了怎样的变化？这些现象中能量的总量是否发生改变？
幻灯片 4：能量的多种形式
常见能量形式：
机械能：与物体的机械运动相关的能量，包括动能（物体运动具有的能量）和势能（重力势能、弹性势能）。
内能：物体内部所有分子的动能和势能的总和，与温度、质量等有关。
电能：电流具有的能量，广泛应用于电器设备。
化学能：物质发生化学反应时释放或吸收的能量，储存在燃料、食物、电池等中。
光能：光具有的能量，如太阳光、灯光等。
核能：原子核发生变化时释放的巨大能量，如核裂变、核聚变产生的能量。
实例对应：展示不同场景与对应能量形式的匹配图，如奔跑的运动员具有机械能，燃烧的木材释放内能和光能，电池储存化学能。
幻灯片 5：能量的转化
定义：能量可以从一种形式转变为另一种形式，这种变化叫作能量的转化。
生活中的能量转化实例：
电灯发光：电能转化为光能和内能。
电动机工作：电能转化为机械能和少量内能。
燃料燃烧：化学能转化为内能和光能。
太阳能热水器：光能转化为内能。
蓄电池充电：电能转化为化学能；蓄电池放电：化学能转化为电能。
摩擦生热：机械能转化为内能（如搓手取暖）。
内燃机工作：化学能→内能→机械能。
图示：用箭头示意图展示各实例中能量转化的方向和形式。
幻灯片 6：实验探究 —— 能量的转化现象
实验 1：单摆实验：
操作：将单摆小球拉到一定高度释放，观察小球的摆动过程。
现象：小球从高处摆到低处时，速度越来越快；从低处摆到高处时，速度越来越慢。
能量转化：重力势能→动能→重力势能（忽略空气阻力时，机械能在动能和势能间相互转化）。
实验 2：机械能转化为内能：
操作：迅速压缩厚玻璃筒内的空气，观察筒内棉花的变化。
现象：棉花燃烧。
能量转化：机械能转化为内能，使空气温度升高达到棉花燃点。
结论：实验中能量的形式发生了改变，说明能量可以相互转化。
幻灯片 7：能量守恒定律
内容：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。
理解要点：
能量不能创生，也不能消失，总量守恒。
能量的转化和转移是有方向性的（如内能很难完全转化为机械能而不产生其他影响）。
守恒是指 “总量” 不变，具体形式可能变化。
建立历程：由多位科学家通过大量实验和研究总结得出，是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
幻灯片 8：能量守恒定律的实例分析
实例 1：小球下落：小球从高处下落时，重力势能转化为动能和少量内能（克服空气阻力），重力势能减少量等于动能增加量与内能增加量之和，总能量不变。
实例 2：电热器工作：电能转化为内能，消耗的电能等于产生的内能（忽略热量损失时），能量总量守恒。
实例 3：光合作用：植物通过光合作用将光能转化为化学能，光能的总量等于储存的化学能与其他能量损失之和，总能量不变。
图示：用能量流动图展示各实例中能量的转化 / 转移路径和总量关系。
幻灯片 9：能量转化中的效率
效率概念：在能量转化过程中，有用能量与总能量的比值叫作效率，用\(\eta\)表示，\(\eta=\frac{ ¨è é }{ è é } 100\%\)。
实例分析：
电动机工作时，消耗的电能是总能量，转化为的机械能是有用能量，其余转化为内能（无用能量），效率\(\eta=\frac{ °è }{ è } 100\%\)。
太阳能热水器的效率是水吸收的内能与接收的太阳能之比。
特点：由于存在能量损失（如摩擦、散热等），实际效率总小于 100%，提高能量转化效率是节能的重要途径。
幻灯片 10：能量守恒定律的意义与应用
科学意义：能量守恒定律是自然界的基本规律，为物理学、化学、生物学等学科的研究提供了理论基础，否定了 “永动机” 的可能性（永动机试图不消耗能量而持续做功，违背能量守恒）。
生活应用：
解释自然现象：如瀑布的水流下落时能量的转化。
指导技术改进：提高能源利用效率，减少浪费（如改进发动机、研发节能设备）。
开发新能源：合理利用太阳能、风能等可再生能源，实现能量的有效转化。
幻灯片 11：常见的能量转化装置及能量流向
装置举例：
装置
输入能量
主要输出能量
能量转化
电灯泡
电能
光能、内能
电能→光能 + 内能
汽油机
化学能
机械能、内能、光能
化学能→机械能 + 内能 + 光能
太阳能电池
光能
电能
光能→电能
水电站
机械能（水的势能）
电能
机械能→电能
幻灯片 12：课堂小结
能量形式：机械能、内能、电能、化学能、光能、核能等多种形式。
能量转化：能量可以从一种形式转化为另一种形式，生活中存在大量转化实例。
能量守恒定律：能量总量保持不变，不会创生或消失，仅发生转化或转移。
效率：能量转化中有用能量与总能量的比值，实际效率小于 100%。
意义：是自然界基本规律，应用于科学研究和生活实践，指导节能与能源开发。
幻灯片 13：课堂练习
下列能量转化过程中，属于电能转化为机械能的是（ ）A. 燃料燃烧 B. 电动机转动 C. 电灯发光 D. 太阳能热水器加热水
能量守恒定律的内容是：能量既不会凭空______，也不会凭空______，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______。
某电动机工作时，消耗电能 500J，其中转化为机械能 350J，转化为内能 150J，则该电动机的效率是______%。
幻灯片 14：课后作业
完成课本上关于能量转化和守恒的练习题。
列举生活中 5 个能量转化的实例，说明能量的初始形式、转化后的形式及是否遵循能量守恒定律。
查阅资料，了解 “永动机” 的历史，分析为什么永动机不可能实现，写一段简短的说明。
2024人教版物理九年级全册
14.1能量的转化和守恒
第十四章 内能的利用
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
1.了解能量及其存在的多种形式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。
2.理解能量守恒定律。（重点、难点）
观看视频：
思考：
升空的火箭具有哪种能量？
它的能量来自于哪里？
你能说出下列物体都具有什么形式的能量吗？
拉长的橡皮筋
山巅的危石
运动的足球
西藏羊八井地热池
食 物
太阳光
知识点1 能量的转化和转移　
（1）来回迅速摩擦双手。
（2）黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下。
（3）将太阳能电池连在小电扇上，并使它对着阳光。
（4）将塑料笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片。
想想做做 完成下面一组小实验。
上述事例发生了哪些能量的转化？
手会发热
转化
机械能
内能
一段时间后温度计示数升高
转化
光能
内能
电扇会转动起来
转化
光能
电能
转化
机械能
塑料笔杆会发热，并同时吸引小纸片
转化
机械能
电能
内能
你还能指出一些事实，说明力现象与热现象有联系、力现象与电现象有联系、电现象与热现象有联系吗？
机械能转化为内能
机械能转化为电能
电能转化为内能
光能转化为内能
各种形式的能量可以互相转化
太阳能热水器
用电暖气取暖
摩擦生热
机械能转化为内能
电能转化为内能
电能转化为机械能
电能转化为光能
机械能转化为电能
电风扇转动
手摇发电机
灯泡发光
各种形式的能量可以互相转化
电能转化为机械能和内能
电能转化为化学能
光能转化为化学能
电热吹风机
植物光合作用
电池充电
各种形式的能量可以互相转化
机械能转化为声能
化学能转化为内能
化学能转化为光能
敲鼓发声
蜡烛照明
天然气燃烧
各种形式的能量可以互相转化
结论：
在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。
摩擦生热
热机
白炽灯
太阳能热水器
光合作用
萤火虫发光
电池充电
电池供电
吸热反应
发电机
太阳能电池
地热发电
电动机
放热反应
加压使化学平衡移动
火药爆炸
能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从物体的一部分转移到另一部分。
用热水袋取暖时，内能从高温的热水袋转移到人体
铁块一端烧红另一端也能感到热
能量转化和转移的区别
（1）能量转化时能的形式发生了变化。
例如蜡烛燃烧时，蜡烛的化学能转化为光能和内能。
（2）能量转移时能量的形式并没有发生变化。
例如用热水袋取暖时，内能从高温的热水袋转移到人体。
[多选][济南中考]关于图中四个事例的能量转化以下说法正确的是（ ）
A. 甲图中原始人类“钻木取火”，把内能转化为机械能
B. 乙图中水轮机带动发电机发电，把机械能转化为电能
C. 丙图中行驶的高速电动列车，把电能转化为机械能
D. 丁图中楼顶的太阳能热水器，把太阳能转化为内能
BCD
下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是（ ）
A. 燃料燃烧时发热
B. 用热水袋取暖
C. 电灯发光
D. 电动机带动水泵抽水
B
知识点2 能量守恒定律
想一想，为什么它们的高度会逐渐降低？是否丢失了能量？减少的机械能到哪里去了？
　　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。
“消耗能量”“利用能量”“获得能量”的实质是：能量相互转化或转移的过程。
能量守恒定律视频
能量守恒定律
　　1.滑冰滑梯的过程中，能量是怎样转化的？遵守能量守恒定律吗？
滑下来的过程中，一部分机械能转化成了内能。
遵守能量守恒定律
想想议议
　　2.有人曾设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫作永动机。
形形色色的永动机
这种机器有可能制成吗？
右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。你能不能从能量守恒的角度说明它为什么不能一直工作下去？
水从高处落下的动能转化为被抽水器抽上去的重力势能和叶片对外做功的能量，由于能量守恒，被抽上去水的重力势能小于从高处落下水的动能，即被抽上去的水少于落下的水，且机器运行时各个部件之间有摩擦，随着机器运行，抽上去的水越来越少，机器最终将停止运行.
人们制作的各种“永动机”
它们都变成了“不动机”
能量守恒定律的发现，使人们意识到：任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为另一种形式，而不能无中生有地制造能量。因此，根本不可能造出永动机。
其他能量形式
其他物体
有用的能量
总能量
转化
转移
知识点1 能量的转化和转移
1.请指出下列情景中物体所具有的能。
（1）疾驰的汽车具有____________能。
（2）在空中静止不动的气球具有________________能。
（3）热水具有____能。
（4）发光的灯泡具有____能和____能。
（5）高压输电线具有____能。
（6）未接入电路的干电池具有______能。
动（机械）
重力势（机械）
内
内
光
电
化学
2.请指出下列现象中主要的能量转化情况。
（1）汽车刹车：__________________。
（2）水轮机带动发电机发电：__________________。
（3）燃料燃烧：__________________。
（4）给手机充电：__________________。
（5）电灯发光：______________________。
（6）电炉通电：________________。
机械能转化为内能
机械能转化为电能
化学能转化为内能
电能转化为化学能
电能转化为内能和光能
电能转化为内能
3.下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是( )
B
A.燃料燃烧时发热 B.用热水袋取暖
C.钻木取火 D.电风扇工作
4.［2024扬州江都区期末］关于能量及能量之间的转化，下列说法正确
的是( )
C
A.火山具有内能，冰山不具有内能
B.火箭在加速上升时，机械能保持不变
C.电风扇正常工作时，主要是将电能转化为机械能
D.坠落的陨石在空中划过一道亮光时，内能转化为机械能
5.［2024武汉期末］如图所示是不同形式的能量的相互转化图，下列说
法不正确的是( )
A
A.序号①的实例可以是“炙手可热”和“钻木取火”
B.序号②的实例可以是电动机带动水泵把水送
到高处
C.序号③的实例可以是植物吸收太阳光进行光
合作用
D.序号④的实例可以是将塑料尺在头发上摩擦
后带电
知识点2 能量守恒定律
6.关于能量守恒定律，下列说法正确的是( )
C
A.能量可以凭空消失
B.能量可以凭空产生
C.能量在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变
D.直升机悬停的过程不遵循能量守恒定律
7. 如图所示为一种人们设想中的永动机，它通
过高处的水流冲击叶片，叶片的转动又带动抽水机从低
处将水抽到高处，从而循环工作，但实际上这种永动机
________（填“能够”或“不能够”）永远工作下去，因为
在这一过程中会有一部分______能转化为____能，而能
量的总量保持不变。
不能够
机械
内
8. ［2024山西运城期中］《天工开物》是我国古代的
科学著作，其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，
激轮使转，挽水入筒，一一倾于枧内，流入亩中。昼夜不息，百亩无
忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，
如图所示。筒车“昼夜不息”，______（填“能”或“不能”）说明它就是永
动机，理由是______________________________________________。
不能
筒车工作时消耗了水的动能，水的动能不是无限的
9.瀑布从高峰倾泻而下，驱动发电机转动发电，在此过程中能量转化的
顺序为( )
B
A.动能重力势能 电能 B.重力势能动能 电能
C.电能重力势能 动能 D.重力势能电能 动能
10.［2024徐州三模］如图所示，火力发电过程中能量转化的顺序为
( )
C
A.机械能 内能 电能
B.电能 机械能 内能
C.内能 机械能 电能
D.机械能 电能 内能
11.如图是小球在地面弹跳过程的频闪照片，下列说法中正确的是( )
A
A.小球弹起的高度越来越小，在此过程中能量守恒
B.根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能
总量是保持不变的
C.在小球的运动中是通过热传递的方式使其内能
增加
D.小球和地面之间发生撞击，内能转化为机械能
12.［2025西安校级模拟］现阶段发现，像石墨烯、过渡金属二硫化
物、、 等高性能热电材料在能源转换领域具有广阔的应
用前景，特别是在废热回收和固态制冷方面。热电材料能够直接将热能
转换为电能，或反过来通过电能产生温差。下列场景中能够让此类材料
充分发挥其将废热转化为电能作用的是( )
A
A.汽车发动机 B.冰箱冷冻室 C.电热毯 D.电暖气
13.汽车刹车的过程伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气
中，此过程能量的总和______（填“增大”“不变”或“减小”）。
不变
14.［2024杭州模拟］某同学观察到气象站每日放飞探空气球，如图甲，
气球下吊有测量仪器，气球和仪器一起匀速上升，他认为它们的机械能
增加了，增加的机械能是什么能量转化来的呢？
（1）首先排除了气球增加的机械能是
由空气的内能转化而来，理由是_____
_________________________________
_________________________________
__________________________。
在探空气球上升的过程中，由于与空气摩擦，其内能增加，所以探空气球机械能的增加不是内能转化来的
（2）那么增加的机械能究竟是什么能量转化而来的呢？老师做了以下
实验：如图乙所示，先把木块压入水中，当撤去压力时，木块上浮。木
块升高了，同时会有一部分水下去填补木块原来占据的位置，当木块最
终漂浮后，水面有所下降。气球在空气中的上升和木块在水中的上浮原
理是相同的，从能量转化和守恒角度分析该同学提出的问题：
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
_______ 。
与木块在水中上升相似，探空气球在空气中上升，其机械能增加。
气球上升后，周围有一部分空气流过来填补气球原来占据空间的空缺，
所以空气下降，其机械能减小。所以探空气球的机械能是由空气的机械
能转化而来
15. 在城市中央的游乐园里，阳光明媚，树木茂密，叶片正
在进行光合作用产生大量氧气。小朋友正在滑梯上往下滑，在到达滑梯
底端时会感觉屁股有些发烫。道路旁边的小摊上有美味的烧烤，木炭正
燃烧自己提供能量，同时可以看到路上有很多人骑着单车锻炼身体。请
你从上述情景中选择一个并说明其中的能量转化，不能与示例重复。
【示例】场景：叶片正在进行光合作用。
能量转化：太阳能转化为化学能。
场景：____________________________________。
能量转化：______________________________。
在到达滑梯底端时会感觉屁股有些发烫
机械能转化为内能（合理即可）
课堂小结
能量的转化和守恒
能量的转移
能量守恒定律
能量的转化
能量形式不变
能量形式变化
能量总量不变
谢谢观看！

展开更多......

收起↑