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浙教版九上科学§2.5能的转化与能量守恒教学设计
课题 2.5 能的转化与能量守恒（2） 单元 二 学科 科学 年级 九上
教材分析 本节是新浙教版九上第二章第次节的内容，本节以能量为线索，通过提问和讨论的方式，让学生对能量的转移和转化有一个感性的认识，最后突出能量守恒定律及应用的重要性。能量的转化和守恒是自然科学的核心内容之一，从更深层次上反映了物质运动和相互作用的本质，与日常生活息息相关，学习这部分内容对学生树立科学的世界观、形成可持续发展的意识以及进一步学习其他科学技术，都是十分重要的。本节内容由两部分内容组成，“能量的转化”、“能量守恒定律”和“能的转移和转化的方向性”。能量守恒定律是本节重点，能量的转化和用能量守恒的观点分析物理现象是本节难点。 本节内容拟用的课时完成教学，第一课时为能量的相互转化;第二课时为能量守恒定律，能的转移和转化的方向性 本节课进行第二课时教学，主要介绍能量守恒定律及能的转化和转移的方向性。
教学 目标 科学观念：理解能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的例子;了解能的转化和转移的方向性; 科学思维： 初步形成用能量守恒的观点分析相关的自然现象的意识;会用能量守恒定律来描述一些生产和生活实例中反映的能量转化 探究实践：体会生活中能量的转化与转移具有一定的方向性。 态度责任：通过学习，激发学生的学习兴趣，对物理规律有一个感性认识。
重点 能量守恒定律，用能量转化和守恒的观点分析实际问题;能的转化和转移的方向性。
难点 用能量转化和守恒的观点分析实际问题，能量的转化和转移有一定的方向性。
教学环节 教师活动 设计意图
导 入 新 课 能的概念是人类对物质世界进行长期探索中建立起来的。所有的自然现象、不同的运动形式都涉及能，人类的活动也离不开能。能无所不在，能的形式多种多样，如描述机械运动的机械能，描述热运动的内能，描述电磁运动的电磁能，等等人们利用能的概念把热、电、磁、光，以及机械运动等都统一起来描述。 那么，能量由一种形式转化为另一种形式的过程中，能量的多少是否发生变化？ 科学家在研究自然的过程中，逐渐认识到自然界的现象之间存在着相互联系，如动能和势能可以相互转化，电与磁可以相互转化，运动和热可以相互转化，等等。在19世纪中叶、科学家总结出了能量守恒定律。能量守恒定律的成形，经历了多种实验过程的探索，也经历了对实验结果的质疑，是不同领域的多位科学家集体智慧的结晶。 导 入 新 课
讲 授 新 课 思考讨论： 如图2.5-14 所示，用电动机提升重物时，电动机消耗的电能，是否都转化为重物的机械能？是否还转化为其他形式的能量？如果把转化后的各种形式的能量全部加起来，是否跟电动机消耗的电能相等？ 参考：用电动机提升重物时，电动机消耗的电能大部分转化为重物的机械能，还有一部分转化为其他形式的热能内等。这是因为电动机的线圈电阻会导致电流通过时产生热量。若把转化后的各种形式的能量全部加起来，应该跟电动机消耗的电能相等。 一、能量守恒定律 1、能的转化中能量的多少不变： 大量事实告诉我们，在能量的形式发生相互转化的过程中，某种形式的能量减少了多少，另一种形式的能量一定会相应地增加多少。同样，某种形式的能量增加了多少，另一种形式的能量一定会相应地减少多少，而能的总量保持不变。 2、能量守恒定律： 1）能量守恒定律的内容： 能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，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，能的总量保持不变。这就是能量守恒定律。 2）任何运动都遵循能量守恒定律： 能量转化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动，还是生命运动；无论是宇宙天体，还是微观粒子，都遵循这个定律。 3）能量守恒定律的意义： 能量转化和守恒定律是许多科学家经过长期探索，于 19世纪中叶建立起来的。它是科学史上最重大的发现之一，它把各种自然现象统一起来，描绘出一幅自然界普遍联系的世界图景。 思考讨论： 达·芬奇（Leonardo da Vinci， 1452~1519） 曾设计了一个 “ 永动机 ”：一只圆轮，里面装有可以自由滚动的重钢球，如图 2.5-15 所示。 利用 隔板的特殊形状，使轮子一边的钢球总是滚到另一边距离轮心远些的地方，这样，在钢球的重力作用下，轮子便会转动不息。你认为这个“ 永动机 ”能旋转不息吗？为什么？ 参考：“永动机”不可能一直转动下去 ，因为它违背了能量守恒定律。 视频：永动机 3、“饮水鸟”遵守能量守恒定律： 1）“饮水鸟”的工作情景： 如图2.5-16所示是“饮水鸟”玩具:先往"饮水鸟”头部滴几滴水，“饮水鸟”直立一会儿，就会慢慢俯下身去“喝”水，然后它又会直立起米，如此循环往复......这种“饮水鸟”玩具看似永动机，其实并不是。 2）“饮水鸟”的不停饮水的原理： “饮水鸟”的头和身体都由玻璃球构成，并由玻璃管相连通，且密封。身体处的玻璃球内盛有一此乙醚(一种易挥发、易液化的液体)，头部玻璃球连同尖嘴被吸水毛毡包裹。当头部毛毡"饮水"后，水蒸发吸热，导致头部温度降低，玻璃管上部乙醚蒸气(液化，压强减小，管内液柱上升。“饮水鸟"重心上移，直到倾倒。处于倾倒位置的“饮水鸟”，头部毛毡再次浸润，乙醚流回身体处的玻璃球，重心下移，“饮水鸟"直立。 “饮水鸟”“饮水”后，头部的水不断蒸发，吸收了周围物体(空气)的热，才使“饮水鸟”持续运动。 可见，“饮水鸟"的运动并没有违背能量守恒定律。 二、能量的转移和转化的方向性 1、违反能量守恒定律的事件不可能发生： “永动机 ”不可能成功的事实告诉我们，违反能量守恒定律的事件是不可能发生的。 因为能量守恒定律是自然界普遍的基本定律之一，表明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另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变。 2、能的转移和转化都具有方向性： 大量的现象表明，能量的转移和转化有一定的方向性。我们是在能量转移或转化过程中利用能量的。 1）能的转移具有方向性： 如，一块炽热的铁块投入水中时，内能从铁块传递给水，从而使铁块的温度降低，水的温度升高，最后两者达到相同的温度。但是，相反的过程并不会自发地发生。铁块不可能自发地从同温度的水中吸收热，使自己变得炽热，尽管这一过程并不违反能量转化和守恒定律。 2）能的转化具有方向性： 如，当杂技演员沿竹竿下滑时，演员的重力势能有一部分转化为手和竹竿的内能，使手和竹竿的温度升高。但是，相反的过程也不会自发地发生，即手和竹竿不可能自发地降低温度，而使人的位置升高，尽管这一过程也不违反能量转化和守恒定律。 讨论交流： 请举例说明，能的转移和转化有一定的方向性具有什么实际意义 参考： 能量转化和转移的方向性意味着能量在转换或移动过程中有一定的限制，不是所有的能量都可以被有效地利用。 例如，内能通常只能从高温物体转移到低温物体，而不能反向进行，除非有外界的能量输入。这种方向性导致了能量在使用过程中的效率问题，因为一部分能量不可避免地会转化为无法再利用的形式，比如散失到环境中的热量。 因此，了解和考虑能量转化和转移的方向性有助于我们设计更高效的能源转换装置，优化能源使用策略，并促进可持续发展的实践。 科学阅读：能量的转化和守恒定律的建立 起重机的工作是普遍现象 其能量转化在前面已接触过，这里强调能量守恒 及时归纳小结，促进理解与记忆 从“永动机”不能“永动”说明任何运动都应遵守能量守恒定律 “饮水鸟”的例子佐证能量守恒定律 能量转移与转化的方向性分别从转移和转化两方面举例加以说明 促进学生的理解与内化 科学 家对能量守恒探索的历程，激发学生敬重科学、树立探索精神
典例 精析 见PPT 后测、巩固、纠正、修补
巩固练习 见学案
板 书 帮助学生掌握重点， 更加容易的学习。
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（浙教版）八年级
下
2.5 能的转化与能量守恒
第二章
“第2课时”
能的转化与能量守恒
01
学习目标
内容总览
02
新知导入
03
探究新知
04
课堂练习
05
课堂总结
06
分层作业
学习目标
1、理解能量守恒定律;
2、能举出日常生活中能量守恒的例子;
3、了解能的转化和转移的方向性;
4、能用能量守恒的观点分析相关的自然现象。
新知导入
能的概念是人类对物质世界进行长期探索中建立起来的。所有的自然现象、不同的运动形式都涉及能，人类的活动也离不开能。能无所不在，能的形式多种多样，如描述机械运动的机械能，描述热运动的内能，描述电磁运动的电磁能，等等人们利用能的概念把热、电、磁、光，以及机械运动等都统一起来描述。
那么，能量由一种形式转化为另一种形式的过程中，能量的多少是否发生变化？
科学家在研究自然的过程中，逐渐认识到自然界的现象之间存在着相互联系，如动能和势能可以相互转化，电与磁可以相互转化，运动和热可以相互转化，等等。在19世纪中叶、科学家总结出了能量守恒定律。能量守恒定律的成形，经历了多种实验过程的探索，也经历了对实验结果的质疑，是不同领域的多位科学家集体智慧的结晶。
思考讨论
如图2.5-14 所示，用电动机提升重物时，电动机消耗的电能，是否都转化为重物的机械能？是否还转化为其他形式的能量？如果把转化后的各种形式的能量全部加起来，是否跟电动机消耗的电能相等？
图2.5-14 超重机提升重物
用电动机提升重物时，电动机消耗的
电能大部分转化为重物的机械能，还有一
部分转化为其他形式的热能内等。这是因
为电动机的线圈电阻会导致电流通过时产
生热量。若把转化后的各种形式的能量全
部加起来，应该跟电动机消耗的电能相等。
也就是说，总的能量应该是不变的，即能量守恒。
探究新知
一、能量守恒定律
1、能的转化中能量的多少不变：
大量事实告诉我们，在能量的形式发生相互转化的过程中，某种形式的能量减少了多少，另一种形式的能量一定会相应地增加多少。
同样，某种形式的能量增加了多少，另一种形式的能量一定会相应地减少多少，而能的总量保持不变。
探究新知
2、能量守恒定律：
1）能量守恒定律的内容：
能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，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，能的总量保持不变。这就是能量守恒定律。
2）任何运动都遵循能量守恒定律：
能量转化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动，还是生命运动；无论是宇宙天体，还是微观粒子，都遵循这个定律。
3）能量守恒定律的意义：
能量转化和守恒定律是许多科学家经过长期探索，于 19世纪中叶建立起来的。它是科学史上最重大的发现之一，它把各种自然现象统一起来，描绘出一幅自然界普遍联系的世界图景。
思考讨论
达·芬奇（Leonardo da Vinci， 1452~1519） 曾设计了一个 “ 永动机 ”：一只圆轮，里面装有可以自
由滚动的重钢球，如图 2.5-15 所示。 利用
隔板的特殊形状，使轮子一边的钢球总是
滚到另一边距离轮心远些的地方，这样，
在钢球的重力作用下，轮子便会转动不息。
你认为这个“ 永动机 ”能旋转不息吗？
为什么？
图2.5-15 达·芬奇的永动机模型
“永动机”不可能一直转动下去 ，因为它违背了能量守恒定律。
视频：永动机
探究新知
3、“饮水鸟”遵守能量守恒定律：
1）“饮水鸟”的工作情景：
如图2.5-16所示是“饮水鸟”玩具:先往"饮水鸟”头部滴几滴水，“饮水鸟”直立一会儿，就会慢慢俯下身去“喝”水，然后它又会直立起米，如此循环往复......这种“饮水鸟”玩具看似永动机，其实并不是。
探究新知
2）“饮水鸟”的不停饮水的原理：
“饮水鸟”的头和身体都由玻璃球构成，并由玻璃管相连通，且密封。身体处的玻璃球内盛有一此乙醚(一种易挥发、易液化的液体)，头部玻璃球连同尖嘴被吸水毛毡包裹。当头部毛毡"饮水"后，水蒸发吸热，导致头部温度降低，玻璃管上部乙醚蒸气(液化，压强减小，管内液柱上升。“饮水鸟"重心上移，直到倾倒。处于倾倒位置的“饮水鸟”，头部毛毡再次浸润，乙醚流回身体处的玻璃球，重心下移，“饮水鸟"直立。
“饮水鸟”“饮水”后，头部的水不断蒸发，吸收了周围物体(空气)的热，才使“饮水鸟”持续运动。
可见，“饮水鸟"的运动并没有违背能量守恒定律。
探究新知
二、能量的转移和转化的方向性
1、违反能量守恒定律的事件不可能发生：
“永动机 ”不可能成功的事实告诉我们，违反能量守恒定律的事件是不可能发生的。
因为能量守恒定律是自然界普遍的基本定律之一，表明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另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变。
探究新知
2、能的转移和转化都具有方向性：
大量的现象表明，能量的转移和转化有一定的方向性。我们是在能量转移或转化过程中利用能量的。
1）能的转移具有方向性：
如，一块炽热的铁块投入水中时，内能从铁块传递给水，从而使铁块的温度降低，水的温度升高，最后两者达到相同的温度。但是，相反的过程并不会自发地发生。铁块不可能自发地从同温度的水中吸收热，使自己变得炽热，尽管这一过程并不违反能量转化和守恒定律。
2）能的转化具有方向性：
如，当杂技演员沿竹竿下滑时，演员的重力势能有一部分转化为手和竹竿的内能，使手和竹竿的温度升高。但是，相反的过程也不会自发地发生，即手和竹竿不可能自发地降低温度，而使人的位置升高，尽管这一过程也不违反能量转化和守恒定律。
讨论交流
请举例说明，能的转移和转化有一定的方向性具有什么实际意义
能量转化和转移的方向性意味着能量在转换或移动过程中有一定的限制，不是所有的能量都可以被有效地利用。
例如，内能通常只能从高温物体转移到低温物体，而不能反向进行，除非有外界的能量输入。这种方向性导致了能量在使用过程中的效率问题，因为一部分能量不可避免地会转化为无法再利用的形式，比如散失到环境中的热量。
因此，了解和考虑能量转化和转移的方向性有助于我们设计更高效的能源转换装置，优化能源使用策略，并促进可持续发展的实践。
科学阅读
能量的转化和守恒定律的建立
1840 年，德国医生迈尔（Julius Robert von Mayer）从生理学角度对能量进行了研究，他发现病人的静脉血比他预计的要红得多，因此他开始思考动物热的问题，并由此萌发了所有形式的能量都可以相互转化的想法。
从1840～1878年的近40年时间里，英国科学家焦耳研究了电流热效应、空气压缩时温度的升高以及电、化学和机械作用之间的联系。他发现了焦耳定律，得出了电能向内能转化的定量关系。他做了400多次实验，用各种方法测定热与功之间的当量关系，精确地测定了热和机械功之间的当量关系的数值，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。
探究新知
1847 年，德国科学家亥姆霍兹（Hermann Ludwig Ferdinard von Helmholtz）发表了《论力的守恒》一文，把能量的概念推广到热学、电磁学、天文学和生理学等领域，系统、严密地阐述了能量守恒思想。他分析了机械能、化学能、电磁能等不同形式能量的转化和守恒，并把能量守恒与永动机不可能制成联系起来。他认为机器只能转化能量，而不能创造和消灭能量。他对能量守恒定律作出了清晰、具有说服力的论述，从而使能量转化和守恒定律得到人们的广泛接受。
可见，能量转化和守恒定律是众多科学家集体智慧的结晶。
典例精析
例1、
历史上许多科学家尝试制造永动机，均以失败告终，其根本原因是 ( )
A.永动机的设计原理过于复杂
B. 制造永动机的材料不够先进
C. 违背了能量转化与守恒定律
D. 科学发展没有达到一定水平
C
例2、
宇宙间一切物质的运动和变化都需要能量来维持。下列关于能量的说法正确的是( )
A.植物的光合作用是把光能转化为内能
B.氢氧化钠溶解于水中时，将内能转化为化学能
C.电风扇工作时，消耗的电能主要转化为机械能
D.电池充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电
能，故能量转化没有方向性
典例精析
例3、
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会由一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。能源危机产生的根本原因是( )
A.能量的转移和转化遵循能量的转化与守恒定律
B.人们在能量的转化或转移中利用能量
C.经转移或转化过程可利用的能量增加
D.能量的转移和转化有方向性
典例精析
D
例4、
同一小球以同样的速度v沿着与水平方向成0角斜向上抛出，甲图表示小球沿足够长的光滑斜面向上运动，乙图表示小球在空中的运动轨迹(空气对小球的阻力忽略不计)
（1）小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量 (选填“增大”、“不变”或“减小”)
（2）小球能达最高点的高度h1 h2。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
典例精析
不变
大于
例5、
喝水鸟是一款玩具，其结构如图。给头部滴一次水，能发现玻璃管内乙醚逐渐上升，“鸟身”逐渐绕支点顺时针转动;当身体接近水平时，玻璃管底部露出气体，头部的液体又回到底部，“鸟身”逐渐绕支点逆时针转动恢复初始状态。若鸟身前放一杯水，使鸟头前倾时能够沾到，保持鸟头湿润，则此过程可反复进行，因此又被称为“永动鸟”。请回答，
典例精析
（1) 给头部滴水的目的是利用水蒸发 (选填“吸热”或“放热”)热量，使头部温度下降。
（2）头部温度降低后，头部玻璃泡内的乙醚蒸气会 （填物态变化名称)，使头部气压小于尾部气压。
（3）喝水鸟并非“永动机”，其运动过程消耗了 能，转化为鸟的机械能。
吸热
液化
内
课堂总结
2.5 能的转化与能量守恒（2）
1、能量守恒定律：
能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
2、能量的转化和转移有一定的方向性。
分层作业
1、复习本课时主要内容；
2、完成学案中的“课后巩固练习”；
3、完成作用业本中相应练习;
4、复习本章全部相关内容。
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浙教版九上§2.5能的转化与能量守恒（2）学案
姓名
[学习目标]
1、理解能量守恒定律;
2、能举出日常生活中能量守恒的例子;
3、了解能的转化和转移的方向性;
4、能用能量守恒的观点分析相关的自然现象。
一、知识点梳理：
知识点1、能量守恒定律
1、大量事实告诉我们，在能量的形式发生相互转化的过程中，某种形式的能量减少了多少，另一种形式的能量一定会相应地 多少。同样，某种形式的能量增加了多少，另一种形式的能量一定会相应地 多少，而能的总量保持 。
2、能量守恒定律的内容： ;
3、能量转化和守恒定律是自然界最 、最 的基本定律之一。无论是机械运动，还是生命运动；无论是宇宙天体，还是微观粒子，都遵循这个定律。
知识点2、能的转化与转移的方向性
1、“永动机”不可能成功的事实告诉我们，违反 的事件是不可能发生的。
2、当一块炽热的铁块投入水中时，内能从铁块传递给水，从而使铁块的温度降低，水的温度升高，最后两者达到相同的温度。但是，相反的过程并不会 发生。铁块不可能自发地从同温度的水中吸收热，使自己变得炽热，尽管这一过程并不违反能量转化和守恒定律。
3、当杂技演员沿竹竿下滑时，演员的重力势能有一部分转化为手和竹竿的内能，使手和竹竿的温度升高。但是，相反的过程也不会 发生，即手和竹竿不可能自发地降低温度，而使人的位置升高，尽管这一过程也不违反能量转化和守恒定律。
4、大量的现象表明，能量的转移和转化有一定的 。我们是在能量 过程中利用能量的。
二、典例精析
例题1、历史上许多科学家尝试制造永动机，均以失败告终，其根本原因是 ( )
永动机的设计原理过于复杂 B. 制造永动机的材料不够先进
C. 违背了能量转化与守恒定律 D. 科学发展没有达到一定水平
例题2、宇宙间一切物质的运动和变化都需要能量来维持。下列关于能量的说法正确的是( )
植物的光合作用是把光能转化为内能
氢氧化钠溶解于水中时，将内能转化为化学能
电风扇工作时，消耗的电能主要转化为机械能
电池充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能，故能量转化没有方向性
例题3、能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会由一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。能源危机产生的根本原因是( )
能量的转移和转化遵循能量的转化与守恒定律
人们在能量的转化或转移中利用能量
经转移或转化过程可利用的能量增加
能量的转移和转化有方向性
例题4、同一小球以同样的速度v沿着与水平方向成0角斜向上抛出，甲图表示小球沿足够长的光滑斜面向上运动，乙图表示小球在空中的运动轨迹(空气对小球的阻力忽略不计)
（1）小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量 (选填“增大”、“不变”或“减小”)
（2）小球能达最高点的高度h1 h2。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
例题5、喝水鸟是一款玩具，其结构如图。给头部滴一次水，能发现玻璃管内乙醚逐渐上升，“鸟身”逐渐绕支点顺时针转动;当身体接近水平时，玻璃管底部露出气体，头部的液体又回到底部，“鸟身”逐渐绕支点逆时针转动恢复初始状态。若鸟身前放一杯水，使鸟头前倾时能够沾到，保持鸟头湿润，则此过程可反复进行，因此又被称为“永动鸟”。请回答。
（1) 给头部滴水的目的是利用水蒸发 (选填“吸热”或“放热”)热量，使头部温度下降。
（2）头部温度降低后，头部玻璃泡内的乙醚蒸气会 （填物态变化名称)，使头部气压小于尾部气压。
（3）喝水鸟并非“永动机”，其运动过程消耗了 能，转化为鸟的机械能。
三、巩固练习：
1、假日里小肖和爸爸从浙江前往西藏布达拉宫，他发现到达高山上时包里的薯片包装袋变得鼓鼓囊囊，下列说法中正确的是( )
A. 袋里的气体对外做功，内能减少了
B. 袋里的气体从外界吸热，内能增加了
C. 从浙江到达布达拉宫后，薯片的重力势能变小了
D. 高山上温度低一些，所以整个过程中能量不守恒
2、根据所学知识判断，下列叙述正确的是( )
A. 功率越大的机械，此帆械的效率也一定越高
B. 比热大的物体吸收热量一定多
C. 热传递时热量一定会从高温物体传向低温物体或者从物体高温部分传向低温部分。
D. 永动机一定不能实现因为能量不守恒，能量会不断消失，所以不能一直运动下去
3、篮球运球是宁波市体育中考项目之一，其中投篮时可采用打击篮板进篮的方法，忽略空气阻力，下列关于打板进篮的说法正确的是（ ）
A. 篮球的动能最大
B. 篮球离开篮筐下落到地面的过程中，球的机械能不变
C. 篮球打板进篮筐的过程中，篮球的能量没有损失
D. 篮球在地面上越弹越低，最终静止，说明能量消失，不符合能量守恒定律
4、能量是物理学中极其重要的一个基本概念，关于这个概念的说法正确的是( )
A. 甲对外做了10J的功，乙对外做了20J的功，则甲原来具有的能较少
B. 能的形式多种多样，不同形式的能量间可以无条件地相互转化
C. 一个物体如果能对外做功，那它一定具有了能
D. 做饭时燃烧天然气，这是将天然气这种物质转变成能量，即用掉了物质生成了能量
5、2024年10月30日，神舟十九号飞船发射入轨，三位航天员在空间站开展了多项空间科学实验和试验，为相关研究提供了重要参考。关于在轨飞船和空间站的说法中，合理的是( )
加速升空时，飞船的动能和势能的总量不变。
在空间站中，飞船和航天员的质量均消失了
太阳能电池板工作时，将太阳能转化为电能
空间站各电路采用串联方式，以便统一控制
6、 搭载AI视觉系统的无人机凭借其灵活、高效、低成本的特点，广泛应用于多个行业。如图为无人机进行货物配送，当AI检测到侧风干扰，能自动调节旋翼转速保持悬停。以下说法正确的是( )
A. 无人机悬停时，电能主要转化为动能和热能
B. AI 视觉系统完成一系列动作依靠其发达的神经系统
C. 无人机载着货物匀速飞行时，以无人机机身为参照物，货物是运动的
D. 若关闭电源，无人机由于惯性继续上升2米，不遵循能量守恒定律
7、 科学技术是人类进步和社会发展的巨大历史动力，也是其第一生产力。而科学普及作为科学技术通向人类社会的桥梁，则是人类历史永恒的主题。我们应该好好学习科学文化知识，了解科学发展史。以下说法正确的是( )
物理学家牛顿--发现了质量守恒定律
B. 化学家居里夫人--发现了元素镭
C. 难道物理学家伽利略-得出了机械能守恒定律
D. 生物学家达尔文--深入探究了永动机
8、如图所示的摆设，正常运行时，小轮在支架上来回滚动，每次到达的最大高度相同，小明发现摆设上有一电源，关掉电源后，小轮逐渐停下来( )
A. 小轮滚动过程中没有力对其做功
B. 正常运行时，小轮的速度一直不变
C. 断电后小轮会停下，说明能量守恒定律不一定成立
D. 正常运行时，小轮往返一次，摆设一定需要消耗电能
(第8题图) （第9题图）
9、如图所示为某科技馆的一台“永动机”，由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片。进入热水因叶片伸展“划水而转动，离开热水后叶片形状迅速复原。关于该“永动机”的说法正确的是( )
A. 水的内能转化为转轮的机械能 B. 转动会使水温升得更高
C. 记忆合金是一种新型化合物 D. 科技发展制造出了永动机
10、各种形式能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化或转移。
（1）根据能量守恒定律，能量发生转化或转移时，能的总量是的 (填“变化”或“不变”)。
（2）俗语说:“水往低处流”;空气不会自行聚拢;在烧杯中的水，上面的水不可能沸腾，下面的水结冰。这些事例都说明了一个问题:能量的转化和转移都是有 的。核电站是利用核能进行发电的，电站的核反应堆中发生的是人工可以控制的核 。(选填“聚变”或裂变”
11、中国科研团队再传喜讯，中国新一代“人造太阳”装置等离子体电流突破100万安培，创造了新纪录。点亮“人造太阳”，将来有望实现源源不断的清洁能源供应，实现能源自由。
（1）“人造太阳”获得核能的方式是 (填“核裂变”或“核聚变”);
（2）水从高处流向地处后，无法自发回到同样的高度，说明能量的转化具有 ，所以尽管能量是守恒的，我们仍然要节约能源。
12、是小宁制作的“能量的转化与守恒”概念图(部分)，请完成以下问题。
（1）请你在概念图中填入合适的内容① ，② ;
（2）当人沿竹竿下滑时，人的重力势能有一部分转化为手和竹竿的内能，使手和竹竿的温度升高，但相反的过程不会自发地发生。这是因为能量的转化具有 。
参考答案：
一、知识点梳理：
知识点1、
1、增加 减少 不变
2、能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，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，能的总量保持不变。
3、普遍 重要
知识点2、
1、能量的转化和守恒定律 2、自发地 3、自发地
4、方向性 转移或转化
二、典例精析：
例题1、C
解析：永动机指一种不需要外界输入能量或只需要一个初始能量就可以永远对外做功的机器，这违背了能量守恒定律，所以始终不能成功制造出永动机。故C符合题意。
例题2、C
解析：A.植物的光合作用是把光能转化为化学能，故A错误;B.氢氧化钠溶解于水中，水变热，是将化学能转化为内能，故B错误;C.电风扇正常工作，将电能主要转化为机械能，产生少量内能，故C正确;故选C。D.电池充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能，由此可知，能量转化是有方向性的，故D错误。所以C符合题意。
例题3、D
解析：能量的总和虽然不变，但能量的转移和转化具有方向性，能源中储存的化学能被消耗后不能恢复，所以导致能源危机。故D符合题意。
例题4、（1）不变 （2）大于
解析：(1)小球在沿斜面上升过程中，斜面光滑，即不会克服阻力而消耗机械能，因此其机械能总量不变。(2)小球在斜面上到达最高点时，它的速度为零，动能为零;小球被抛出到达最高点时，它在水平方向上的速度不为零，即动能不为零。根据机械能=动能+重力势能可知，前面的重力势能肯定大于后者的重力势能，即前面到达的高度大于后者的高度也就是h1>h2。
例题5、（1）吸热 （2）液化 （3）内
解析：(1)蒸发，由液态转化为气态，吸收热量。(2)温度降低，乙醚蒸气受冷液化，头部气体减少，压强减小。(3)由题中信息可知，鸟在运动过程中存在吸放热过程，可知该过程消耗了内能，转化为机械能。
三、巩固练习：
1、A 2、C 3、B 4、C 5、C 6、A 7、B 8、D 9、A
10、（1）不变 （2）裂变
11、（1）核聚变 （2）方向性
12、（1）机械能 做功 （2）方向性
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21世纪教育网(www.21cnjy.com) 21清风明月

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