资源简介

(共26张PPT)
第2章 能的转化与能量守恒
宇宙间的一切物质的运动和变化都需要能。没有能，我们就无法呼吸和行走，也无法思考。没有能，一切生命将不复存在。没有能，空气将不再流动，大海将不再有起伏的波浪，太阳也将失去灿烂的光辉。
能有多种形式，不同形式
的能是否会发生相互转化？能
是如何转化的？能转化时会遵
循什么规律？
第5节 能的转化与能量守恒
第一课时 能的相互转化
第5节 能的转化与能量守恒
一、能的相互转化
图中物体具有哪种形式的能 物体的能发生了怎样的变化
水的内能
勺的内能
B的势能
能可以在两个物体之间发生了转移。
A的势能
图中物体具有哪种形式的能 物体的能发生了怎样的变化
化学能
内能
势能
动能和内能
森林火灾
跳伞
能的形式在两个物体之间发生了转化。
同一形式的能量可以在两个物体之间转移。
水的内能
火焰的内能
石棉网的内能
烧瓶的内能
能可以在两个物体之间转移，能的形式也可以转化。
不同形式的能量也可以转化。
热能（内能）
化学能
能可以在两个物体之间转移，能的形式也可以转化。
摩擦生热
机械能
热能（内能）
太阳能的转化
太阳能转化为化学能
太阳能转化为机械能
太阳能转化为内能
太阳能转化为电能
人的生命活动和完成动作，都需要能。这些能来自食物。食物消化后被吸收的营养物质由血液输送到人体各处，食物的化学能转化为人体的内能、电能、机械能等。
在火力发电厂，燃料加热水，产生的水蒸气驱动涡轮机转动，涡轮机带动发电机发电。电能是由化学能经过一系列能的转化后得到的。
涡轮机的
内
内
机械
电
将锌片和铜片组成的电路插入稀硫酸中，观察电流表指针是否转动。
在这个化学变化过程中，化学能转化成了 能。
转动
电
化学反应涉及构成物质的微粒的重新排列，同时还伴随着能的变化。
化学能和电能的相互转化
充电宝充电
电能转化为化学能
充电宝给手机充电
化学能转化电能
化学能和电能的相互转化
不同的化学反应能的变化的大小不同，有些化学反应中能的变化细微到只有灵敏仪器才能检测到。有些化学反应中能的变化非常明显。
化学能和电能的相互转化
化学反应中能的形式通常表现为热、光、电等。
蓄电池放电
1. 间歇泉向外喷射热泉水的情景。间歇泉多位于火山活跃的地带，它断断续续地向外喷出热水泉，很像压力锅蒸食物时断断续续地向外喷气。热泉水喷发的能量是从哪里来的？
地球内能
2.青蛙从地上跃起捕捉害虫。在这个过程中，青蛙消耗了什么能？这些能到哪里去了？青蛙获得了什么能？这些能来自哪里？
消耗：化学能。
去向：转化为机械能和少量热能。
获得：获得化学能。
来源：从害虫体内获得化学能，最终来自太阳能（植物光合作用 → 害虫）。
氢氧化钠在水中溶解，温度会升高；硝酸铵在水中溶解，温度会降低。这两种物质在溶解过程中，能的形式各发生了怎样的转化？
NaOH溶于水（温度升高）：化学能 → 热能。
NH NO 溶于水（温度降低）：热能 → 化学能。
光合作用——从太阳获取能
光合作用是指植物利用光能，把二氧化碳和水转化成有机物，并释放出氧气的过程。从能的转化的角度，就是把太阳辐射到地球上的光能转化为储存在有机物中的化学能。每年全球光合作用可以产生大约1600亿吨糖类。光合作用不仅为生物体提供食物和能，也是目前世界上主要能源的源泉。人类利用的煤、石油、天然气等化石能源，是古代植物进行光合作用积攒下来的。因此，光合作用是地球上重要的能的转化过程。
1.能的多种形式：机械能、内能、化学能、电能、核能等。各种形式的能不是孤立的，而是相互联系的。各种能之间可以转移与转化。
2.火力发电厂的能的转化
化学能 → 内能（燃料燃烧加热水）→ 机械能（水蒸气驱动涡轮机）→ 电能（发电机输出）。
3.间歇泉的能量来源
能量来自地球内能（地热能）。岩浆加热地下水，水受热变成水蒸气，压力增大喷发出地表。
1．据统计，全球平均每年都会发生十多次7级以上的地震。地震的破坏性是由于：地壳岩石在地球内力的作用下，发生断裂或错位时会释放出巨大的（　　）
A．声能
B．机械能
C．化学能
D．电磁能
B
2．小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了能的转移与转换。下列关于能的表述正确的是（　　）
A．米饭、汽油、木材、天然气中储存着化学能
B．人在运动时消耗能，在睡觉休息时不消耗能
C．天体的运行不属于机械运动，不具有机械能
D．水库中的水不具有能量，而只有当它从水库中流下时才具有能量
A
3．物体的运动有多种多样的形式，跟物体的运动一样，能量也有多种形式。下列能量的说法中错误的是（　　）

A．奔跑的猎豹具有机械能
B．人的食物中储存有化学能
C．雷达天线发射的信号具有电能
D．雷电爆发时具有电能、声能、电磁能等
C
4.水轮机带动发电机发电，是________能转
化为_____能；电动机带动水泵，把水抽到高
处，是_____能转化为________能。
机械
电
电
水的势
5.用热传递的方法来改变物体的内能，实质上是能量的______过程；用做功的方法来改变物体的内能，实质上是能量的______过程。
转移
转化第2章第5节 能的转化与能量守恒1教学设计
一、教学目标
科学观念
了解能的多种形式（机械能、内能、化学能、电能、核能等），知道各种形式的能不是孤立的，而是相互联系的。理解能的转移和转化概念，能区分同一形式能量在不同物体间的转移和不同形式能量之间的转化。
科学思维
通过观察和分析具体实例（如火力发电、光合作用、化学电池等），初步建立能量守恒的思想，培养用能量观点分析物理现象的能力。能够运用能的转化与转移知识解释生活现象。
探究实践
通过“锌片和铜片插入稀硫酸”实验，观察化学能转化为电能的过程，体验科学探究的基本方法。能通过实验现象分析能的转化形式，提升动手操作和观察分析能力。
态度责任
认识能量在人类生活和社会生产中的重要作用，体会能的转化与守恒观念对科学发展的意义。增强节约能源、保护环境的意识，关注能源与可持续发展的关系。
二、教学重点与难点
教学重点
能的转移与能的转化概念；化学能与电能的相互转化；火力发电厂中能的转化过程。
教学难点
化学能与电能的相互转化原理；用能量观点分析复杂的能量转化过程（如光合作用、人体生命活动等）。
三、教学准备
多媒体课件（含PPT图示、动画视频）、实验器材：锌片、铜片、稀硫酸、导线、电流表、烧杯、温度计、NaOH固体、NH NO 固体、水、玻璃棒等。
四、教学过程
（一）导入新课（约5分钟）
【教师活动】展示PPT中的图示（水的内能、勺的内能、A的势能、B的势能），引导学生观察并思考：“图中物体具有哪种形式的能？物体的能发生了怎样的变化？”
【学生活动】观察图示，思考并回答问题，初步感知能量的变化。
【教师总结】能可以在两个物体之间发生转移，能的形式也可以转化。今天我们就来深入学习能的转化与能量守恒。
【板书】第5节 能的转化与能量守恒
（二）新课讲授（约25分钟）
1. 能的相互转化
（1）能的转移
同一形式的能量可以在两个物体之间转移。例如：森林火灾中，火焰的热能转移到周围物体；跳伞过程中，人的势能转化为动能（但动能和势能都是机械能，属于同一形式能量在不同物体或不同状态间的转移）。
（2）能的转化
不同形式的能量可以相互转化。能可以在两个物体之间转移，能的形式也可以转化。例如：太阳能转化为内能（太阳能热水器）、太阳能转化为电能（太阳能电池板）。
【归纳】同一形式的能量可以在两个物体之间转移；不同形式的能量也可以转化。
2. 太阳能的转化
太阳能可以转化为多种形式的能：太阳能转化为内能（太阳能热水器、太阳灶）；太阳能转化为电能（太阳能电池、光伏发电）。
3. 人体生命活动与能量
人的生命活动和完成动作都需要能量，这些能量来自食物。食物消化后被吸收的营养物质由血液输送到人体各处，食物的化学能转化为人体的内能、电能、机械能等。
4. 火力发电厂的能的转化
在火力发电厂，燃料燃烧加热水，产生的水蒸气驱动涡轮机转动，涡轮机带动发电机发电。电能是由化学能经过一系列能的转化后得到的。
【转化链条】化学能 → 内能（燃料燃烧加热水）→ 机械能（水蒸气驱动涡轮机）→ 电能（发电机输出）。
5. 化学能与电能的相互转化
【实验演示】将锌片和铜片组成的电路插入稀硫酸中，观察电流表指针是否转动。
【实验现象】电流表指针发生偏转，说明电路中有电流通过。
【实验结论】在这个化学变化过程中，化学能转化成了电能。
【拓展应用】
① 充电宝充电：电能转化为化学能（储存能量）。
② 充电宝给手机充电：化学能转化为电能（释放能量）。
③ 蓄电池放电：化学能转化为电能。
不同的化学反应能的变化大小不同，有些化学反应中能的变化细微到只有灵敏仪器才能检测到，有些则非常明显。化学反应中能的形式通常表现为热、光、电等。
（三）案例分析（约10分钟）
案例1：间歇泉视频展现
【问题】间歇泉向外喷射热泉水，能量从哪里来？
【分析】能量来自地球内能（地热能）。岩浆加热地下水，水受热变成水蒸气，压力增大喷发出地表。
案例2：青蛙跃起捕捉害虫
【问题】青蛙消耗了什么能？这些能到哪里去了？青蛙获得了什么能？这些能来自哪里？
【分析】青蛙消耗了化学能，转化为机械能和少量热能；青蛙获得化学能，来自害虫体内的有机物，最终来源于太阳能（植物通过光合作用将光能转化为化学能，害虫取食植物获得化学能）。
案例3：氢氧化钠和硝酸铵的溶解
【实验】NaOH溶于水温度升高，NH NO 溶于水温度降低。
【分析】NaOH溶于水（温度升高）：化学能 → 热能；NH NO 溶于水（温度降低）：热能 → 化学能。
案例4：光合作用
植物利用光能，把二氧化碳和水转化成有机物，并释放出氧气。从能的转化角度，就是把太阳辐射到地球上的光能转化为储存在有机物中的化学能。光合作用不仅为生物体提供食物和能，也是目前世界上主要能源的源泉。人类利用的煤、石油、天然气等化石能源，是古代植物进行光合作用积攒下来的。因此，光合作用是地球上重要的能的转化过程。
（四）课堂练习（约5分钟）
【练习】完成以下题目，巩固所学知识。
1. 据统计，全球平均每年都会发生十多次7级以上的地震。地震的破坏性是由于：地壳岩石在地球内力的作用下，发生断裂或错位时会释放出巨大的（　　）
A．声能　　B．机械能　　C．化学能　　D．电磁能　　答案：B
2. 小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了能的转移与转换。下列关于能的表述正确的是（　　）
A．米饭、汽油、木材、天然气中储存着化学能　　
B．人在运动时消耗能，在睡觉休息时不消耗能　　
C．天体的运行不属于机械运动，不具有机械能　　
D．水库中的水不具有能量，而只有当它从水库中流下时才具有能量　　
答案：A
3. 物体的运动有多种多样的形式，跟物体的运动一样，能量也有多种形式。下列能量的说法中错误的是（　　）
A．奔跑的猎豹具有机械能　　B．人的食物中储存有化学能　　C．雷达天线发射的信号具有电能　　D．雷电爆发时具有电能、声能、电磁能等　　答案：C
4. 水轮机带动发电机发电，是________能转化为________能；电动机带动水泵，把水抽到高处，是________能转化为________能。
答案：机械　电　电　水的势
5. 用热传递的方法来改变物体的内能，实质上是能量的______过程；用做功的方法来改变物体的内能，实质上是能量的______过程。
答案：转移　转化
（五）课堂小结（约5分钟）
【教师总结】
① 能的多种形式：机械能、内能、化学能、电能、核能等。各种形式的能不是孤立的，而是相互联系的。
② 各种能之间可以转移与转化。同一形式的能量可以在两个物体之间转移；不同形式的能量可以相互转化。
③ 火力发电厂的能的转化：化学能→内能→机械能→电能。
④ 光合作用是将光能转化为化学能的重要过程，是地球上主要的能量转化途径。
【布置作业】请同学们课后观察生活中还有哪些能的转化与转移现象，并尝试用能量观点进行解释。
五、板书设计
第5节 能的转化与能量守恒
一、能的相互转化
1. 能的转移：同一形式能量在物体间转移
2. 能的转化：不同形式能量相互转化
二、太阳能的转化
光能 → 内能，光能 → 电能
三、火力发电厂的能转化
化学能 → 内能 → 机械能 → 电能
四、化学能与电能的相互转化
原电池：化学能 → 电能
充电宝充电：电能 → 化学能
充电宝放电：化学能 → 电能
五、光合作用
光能 → 化学能
六、教学反思
本节课以“能的相互转化”为主线，通过大量生活实例和实验探究，帮助学生建立了能量转化的基本观念。教学过程中，PPT图示和实验演示有效激发了学生的学习兴趣，特别是“锌片铜片插入稀硫酸”实验，直观展示了化学能转化为电能的过程，突破了教学难点。
在案例分析环节，间歇泉、青蛙捕食、溶解实验和光合作用等案例贴近生活，学生讨论积极，能够较好地运用能量观点分析问题。但部分学生对“热能→化学能”的转化（如硝酸铵溶解）理解仍有困难，后续教学中可增加微观解释和类比分析。
课堂练习反馈显示，学生对能的转移和转化的区分基本掌握，但对复杂能量转化链（如火力发电）的完整表述还需强化。后续可设计更多能量转化路径的绘图练习，帮助学生建立系统的能量观。
总体来看，本节课达到了预期的教学目标，学生初步形成了用能量观点看待物理现象的意识，为后续学习能量守恒定律奠定了基础。第 2章第 5 节 能的转化与能量守恒 1
1． “华龙一号”是由我国自主设计和研发的、具有先进压水堆核电技术核电站。
下列关于该核电站的分析正确的是（ ）
A．核电站是利用核聚变产生的能量发电的
B．“100 亿千瓦时”是指发电机的发电功率
C．核电站的能量转化为：核能→内能→机械能→电能
D．核废料的放射性会在短期内自然消失，可直接排放至环境中
2．能量具有多种多样的形式。下列关于能量的说法，错．误．的是( )
A．奔跑的猎豹具有机械能 B．丰盛的食物具有化学能
C．遥控器发出的电磁辐射具有声能 D．壮观的雷电具有电能
3．小科通过视频号“胜哥课程”观看了《路灯》科学视频，如图是“风能——太
阳能”路灯示意图，路灯规格为“24 V 50 W”，下列说法正确的是( )
A．太阳能来自太阳内部的核裂变
B．给蓄电池充电时化学能转化为电能
C．路灯正常工作 1 小时，消耗电能为 50kW·h
D．夜晚蓄电池给路灯供电时，将化学能转化为电能
4．新能源电动车(如图)利用电池提供能量来驱动汽车。电
池和汽油中蕴含相同形式的能量，该能量是（ ）
A．电能 B．化学能 C．机械能 D．电磁能
5．如图所示的取暖方式不仅仅发生能量转移的是（ ）
A．用取暧器 B．烤火 C．搓手哈气 D．抱热水袋
6． “胜哥”有一个健身球充电器，转动球就可以给电池充电，这时健身球里面
的装置相当于一个微型发电机。转动球的过程中没有涉及到的能量形式是 （ ）
A．光能 B．化学能 C．电能 D．机械能
7．“胜哥”进行“通电导体在磁场中的受力情况”的实验，组装的电路如图所示。
实验中，他在轨道上放置的是一根铜棒。关于这个实验，下列说法正确的是( )
A．实验中机械能转化为电能
B．闭合开关，铜棒的运动方向只与电流方向有关
C．将铜棒换成石墨棒依然可以进行实验
D．断开开关，磁场对铜棒仍有力的作用
8．如图是核电站工作流程图，关于流程中各装置的能量转化，正确的是（ ）
A．核反应堆：核能转化为电能 B．蒸汽轮机：内能转化为机械能
C．发电机：电能转化为机械能 D．电驱动：机械能转化为电能
9．小科通过微信公众号“胜哥课程”观看了运载火箭发射成功的视频，如图所
示。下列说法正确的是（ ）
A．火箭燃料燃烧越充分，其热值就越大
B．火箭加速升空过程中，动能转化为重力势能
C．火箭燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能
D．火箭用液态氢做燃料，是因为液态氢比热容大
10． 如图， 是“220V，5W”的 LED 灯和“220V，15W”的白炽灯正常工作时将电
能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时，下列说法正确的是( )
A．灯两端的实际电压：LED 灯等于白炽灯
B．相同时间消耗的电能：LED 灯等于白炽灯
C．相同时间转化为的内能：LED 灯多于白炽灯
D．电能转化为光能的效率：LED 灯低于白炽灯
11．如图所示，通过拦河坝来提高上游水位，在坝底安装水轮机带动发电机发电。
当上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，下列分析正确的是( )
A．水的机械能始终保持不变
B．水的重力势能增大，动能减小
C．水轮机带动发电机发电，电能转化成机械能
D．水冲击水轮机时，水的一部分动能转移为水轮机的动能
12．小科通过视频号“胜哥课程”观看了《人造太阳》科学视频。
（1）如图所示是模拟“人造太阳”装置中氘、氚原子核在超高温
下发生的 (选填“核裂变”或“核聚变”)核反应；
（2）“人造太阳”的核反应中，核能主要转化为 能。
13．建立“现象-性质-用途”间的联系，是科学学习的重要方法。请回答下列问题：
（1）蘸有浓硫酸的小木棍表面呈黑色，体现了浓硫酸的 性。
（2）揉搓冷敷袋，水袋破裂，内含的硝酸铵溶解吸热，用于紧急冰敷。此过
程中，硝酸铵吸收的热量转化成 能。
14．小科通过微信公众号“胜哥课程”观看了《蹦床》科学视频。如图所示，“胜
哥”从 O 处由静止开始下落到最低点 C
的过程中，用腿向下用力蹬蹦床，不考虑
空气阻力及碰撞过程中能量损耗，最终能
反弹到比初始下落位置更高的地方。
（1）“胜哥”从最高点下落到接触蹦床前的过程中，重力势能转化为 。
（2）“胜哥”下落至 (填“A”“B”或“C”)点时其动能达到最大值。
（3）某次“胜哥”下落至 A 点时的动能大小为 E0，后反弹至比原先更高的
位置，在反弹过程中向上经过 A 点时的动能大小为 E1，请比较 E0 (填
“大于”“小于”或“等于”)E1。
15．（1）全球文明源于华厦，证据之一：在 800 多年前，我国
就发明了如图甲所示的流行于民间的玩具式走马灯。如果点燃
走马灯内的蜡烛，燃烧产生的高温气体将 (选填
“向上运动”“向下运动”或“绕蜡烛宽转”)，运动的热空气便推动纸风车和固定在转
轴上的纸马转动。这种走马灯工作时是将热能转化为 能。
（2）如图乙是某太阳能电池路，灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化
为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，如图方框中丙的能量形式
为 。
16．“胜哥”在发电地板上踏上几脚，就能点亮周围发光
二极管灯泡，这个过程是发电地板把 能转化
为 能。“胜哥”做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体 ab 水平
向右移动，导体 cd 也随之运动起来。实验装置左侧运用的原理是 ，
右侧运用的原理是 ，实验装置右侧产
生的现象在生活中的应用是 (举一个实例)。
17．小科通过微信公众号“胜哥课程”知道了塔式光热电站，它由 12000 面定日
镜以同心圆排列组成镜场，围绕在 260 米高的吸热塔周围。
（1）聚日：为将太阳光反射到吸收塔，一天中“定日镜”需不断改变朝向。其
原因是： 。
（2）高温熔盐流经蒸汽发生器时，放出的热量使水变成高温高压的水蒸气，
带动发电机发电。此过程中涉及的能量转化的过程为： 。
（3）该熔盐电站实现每年减排二氧化碳达 35 万吨，这能减缓哪种环境问
题？ 。
18．继“祝融号”火星探测器首次在火星留下中国印记后，在 2024 年中国航天大
会上，我国提出计划在 2030 年左右进行火星采样返回任务。
（1）“祝融号”随长征五号运载火箭发射升空时，具有 能。
（2）甲图为太阳系局部示意图，其中表示火星的是 (填序号)
（3）乙图为太阳外部大气层的示意图，A 层中出现的 (填太阳
活动类型)对火箭发射阶段通信导航及在轨航天器运行会造成很大的影响。
19．全潜式深远海智能渔业平台“海油观澜号” (如图)，平台为三立柱结构，平台
上的风机利用风能工作，将风能转化为 能。风机每
小时发电量相当于完全燃烧 480kg 焦炭放出的热量。则风机
的发电功率 kW。(q 3 × 107 / )
答案
1．C 2．C 3．D 4．B 5．C 6．A 7．C 8．B 9．C 10．A
11．D
12．（1）核聚变 （2）内能、光能
13．（1）脱水 （2）化学
14．（1）动能 （2）B （3）小于
15．（1）向上运动；机械 （2）电能转化为光能
16．机械； 电； 电磁感应； 通电导体在磁场中受到力的作用； 电动机
17．（1）太阳高度在一天中不断发生变化 （2）内能→机械能→电能
（3）温室效应
18．（1）机械能 （2）④ （3）太阳黑子
19．电；4000

展开更多......

收起↑