20.3 能的转化与能量守恒-【教材解读】2023秋九年级下册初三物理（沪粤版)

２０．３　能的转化与能量守恒 当物体表面温度很高时, 物体内能大,人和其接触, 其表面的内能会迅速转移 到与人体接触的部位上, 使人体温度迅速升高而被 烫伤. 能量转化的实例 钻木取火,机械能转化为 内能. 知识点一　能的转移与转化　【重点】 能量的形式 拉长的橡皮筋——— 弹性势能 　 山巅的危石——— 重力势能 　　 运动的足球——— 动能 羊八井地热池——— 内能 　 食物———化学能 　 　　　 太阳光———光能 　 能量的转移 (１)现象探究 现象 分析 归纳 用热水袋取暖 热水袋的内能转 移到人体中 帆 船 在 大 海 中 航行 空气的动能转移 到帆船上 从斜面上滑下的 小球将平面上的 木块推动 小球的机械能转 移到木块上 在这 些 过 程 中,能 量的形式不发生变 化,只 是 从 一 个 物 体转移到另一个物 体上,也就是说,能 量是可以在两个物 体之间转移的 ２５１ (２)对能量转移的理解(以内能为例) 能量的转化 (１)现象探究 实验设计 现象 分析 来回迅速摩擦双手 一会儿后手发热 机 械 能 转 化 为 内能 黑塑料袋内盛水,插 入温 度 计 后 系 好 袋 口,放在阳光下 一段时间后温度 计示数升高 光能转化为内能 将太阳能电池连在小 电扇上,并使它对着 阳光 小电扇转动起来 光 能 转 化 为 电 能 再 转 化 为 机 械能 钢笔杆在头发或毛衣 上摩擦后靠近细碎的 纸片 钢笔杆会发热, 并 同 时 吸 引 小 纸片 机 械 能 转 化 为 内能和电能 (２)归纳 ①各种形式的能量可以在一定条件下相互转化,如图 所示. ②能量转化的过程是一种形式的能转化为其他形式 的能的过程. 水电 站 里 水 轮 机 带 动 发 电 机 发 电,机 械 能 转 化 为 电能. 电动 机 带 动 水 泵 把 地 下 水 送到 地 面,电 能 转 化 为 机 械能. 植物 吸 收 太 阳 光 进 行 光 合 作用,光能转化为化学能. 太阳 能 电 池,光 能 转 化 为 电能. ３５１ “转移”和“转化” 要正确区分“转移”和“转 化”两个概念.“转移”是 指能量的形式不变,但能 量的 载 体 发 生 变 化;“转 化”则指能量的形式发生 变化. 高度越来越低 小球在地面弹跳的频闪照片 荡秋千 它们的高度降低,说明机 械能减少了.但实际上能 量并没有丢失,是通过做 功把一部分机械能转化为 了内能,能量的总量保持 不变. 【例１】生活中能量转化的实例很多.下列描述中,错误 的是 (　　) A．摩擦生热是把机械能转化为内能 B．摩擦起电是把电能转化为机械能 C．电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机 械能 D．燃料燃烧放热是把化学能转化为内能 解析: 选项 结论 分析 A √ 摩擦生热是把机械能转化为内能 B × 摩擦起电是把机械能转化为电能 C √ 电动机带动水泵把水送到高处是把电能 转化为机械能 D √ 燃料燃烧放热是把自身蕴含的化学能转 化为内能 答案:B 知识点二　能量守恒定律　【重点＋难点】　 内容 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一个 物体转移到其他物体,或者从一种形式转化为其他形 式.能量在转移和转化的过程中,能的总量保持不变. 对能量守恒定律的理解 (１)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.自然界中的一切变 化过程,小到原子核,大到宇宙天体,只要有能量转 化,都遵循能量守恒定律. (２)能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个 方面. (３)不消耗能量,能够永远运动的机器———永动机是 不存在的,它违背了能量守恒定律,是不可能制成的. ４５１ 　(４)能量守恒定律的成立是无条件的,一种形式的能 量减少多少,其他形式的能量就会增加多少;能量从 一个物体转移到另一个物体上,一个物体的能量减 少了多少,另一个物体的能量就增加了多少,能量的 总量保持不变. 【拓展】 能量转化中的效率 一般情况下能源释放的能量不可能全部转化为人们 需要得到的能量,所谓能量转化效率就是人们需要得 到的能量(即有用能量)与当初消耗总能量的比值,在 所有的能量利用过程中,能量的损耗都不可避免.任 何情况下,比值都小于１.当今社会能源紧缺,如何 提高能源利用率是我们迫切需要解决的热点问题. 【例２】在学习了内能及能量的转化和守恒后,同学们在 一起梳理知识时交流了以下想法,你认为其中不正确 的是 (　　) A．做功可以改变物体的内能 B．热传递改变物体的内能是不同形式的能量的互相 转化 C．在一定条件下各种形式的能量可以相互转化 D．能量在转移和转化的过程中总会有损耗,但能量的 总量总保持不变 解析:做功可以改变物体的内能,物体对外做功,物体 的内能减少,外界对物体做功,物体的内能增