14.3 能量的转化和守恒（讲解课件PPT）-【优翼·学练优】2023-2024学年九年级上册初三物理同步备课（人教版）

能量的转化和守恒 第3节 第十四章 内能的利用 牛顿摆上的小球真的能够一直运动下去吗？ 观察与思考 新课导入 衔接：上课前先给大家展示一个有趣的小装置，这个装置就是牛顿摆。小球之间的能量是可以发生传递的，视频里面说小球可以一直运动下去，真的是这样吗？ 一、能量的转化 “铃——”，小明被闹钟振动的声音唤醒，迷迷糊糊中他打开床头的台灯一看，钟面的液晶显示屏上已经显示6:30了！他马上起床穿衣服，接着把面包放到电烤箱里， 再冲一杯热牛奶。然后他打开天然气热水器放 出热水用来刷牙和洗脸。洗漱完毕牛奶的温度 也刚好适宜了，小明吃完早餐后，匆匆忙忙背 上了书包，骑上自行车，往学校的方向去了。 思考：下面这一段材料中，都存在哪些能量？ 新课讲授 衔接：我们来看一段大家非常熟悉的场景（请同学读）。声能可以归类到机械能。 机械能 内能 化学能 光能 电能 思考：下面的物体都具有什么能？你还知道哪些能量？ 机械能 太阳能 地热能 电能 化学能 核能 新课讲授 衔接：大家说得非常齐全，我们把这些能量列了出来。上面是一个生活场景，下面我们放宽眼界，来看看生活中、以及自然界中也存在着这些能量，我们一起来看一下。 风能、水能、潮汐能都属于机械能，生物质能属于化学能，太阳能既属于光能又属于内能。这里主要给同学们讲一讲世界上有哪些能量。 这些能量都是孤立存在的吗？（不是）他们都是可以互相转化的。 “铃——”，小明被闹钟振动的声音唤醒，迷迷糊糊中他打开床头的台灯一看，钟面的液晶显示屏上已经显示6:30了！他马上起床穿衣服，接着把面包放到电烤箱里， 再冲一杯热牛奶。然后他打开天然气热水器放 出热水用来刷牙和洗脸。洗漱完毕牛奶的温度 也刚好适宜了，小明吃完早餐后，匆匆忙忙背 上了书包，骑上自行车，往学校的方向去了。 讨论：场景中涉及到什么样的能量转换呢？ 新课讲授 衔接：我们来看看刚才这个场景中有哪些地方涉及到了能量的转化呢？ 实验1：快速摩擦双手。 实验2：用笔或尺与头发摩擦，再靠近碎纸片。 机械能转化为内能 机械能转化为电能 新课讲授 衔接：刚才我们分析了生活中能量的转化和转移，下面我们就动手亲自来体验一下。 经过科学家长期的探索，发现各种现象不是彼此孤立，而是相互联系的。用能量的概念及能量转化的观点，可以反映这种联系，在一定的条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。 蒸汽机 摩擦生热 太阳能电池 发电机 电动机 蓄电池 电池 光合作用 煤油灯 太阳能热水器 高温物体发光 吸热化学反应 放热化学反应 火药爆炸 加压使化学平衡移动 地热发电 太阳能汽车 敲击生火花 按照图中的例子，你能做些补充吗？ 新课讲授 衔接：我们来看一下这个能量转化图。不同形式的能量可以在一定的条件下相互转化。图中已经给出两个例子，你能说出一些其他能量转化的例子吗？ 机械能转化为内能 机械能转化为电能 电能转化为机械能 电动机带动水泵把地下水送到地面 水轮机带动发电机发电 钻木取火 分别说出下图中能量是如何转化的？ 新课讲授 光能转化为电能 化学能转化为内能 光能转化为化学能 光合作用 燃料燃烧时发热 光太阳能电池 分别说出下图中能量是如何转化的？ 新课讲授 二、能量守恒定律 思考： 手放入热水袋中，手的温度升高。这个过程中有能量的转化吗？热水袋的内能哪去了？ 能量的转移和转化的区别在哪？ 新课讲授 衔接：现在我们知道了能量之间是可以发生转化的，我们接着再看下一个问题。 问题1：没有；热水袋的内能转移给了手。像这样的能量的形式没有发生变化的情况我们叫做能量的转移，热传递就属于能量的转移的一种。 那么我们怎么区分能量的转移和转化呢？ 问题2：区别在于能量的形式，转化发生了能量形式的变化，转移则没有。 思考：下面的过程中，发生了什么样的能量转化？这两个过程中有能量消失了吗？ 能量并没有消失，而是转化成了内能。 在空气中运动、与地面的碰撞都会产生热量。 在空气中运动，绳子连接处会产生热量。 新课讲授 衔接：那么我们接着再看下面一个问题 由于克服空气阻力做功，小球的机械能转化为内能。 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。（自然界最普遍、最重要的定律之一） 能量守恒定律 思考：既然能量是守恒的，为什么我们要节约能源呢？ 新课讲授 衔接：通过科学家的长期研究，大量的事实表明…… 能量在发生转化或转移的过程中，能量总是守恒的。注意，在转化或转移的前后，能量的总量保持不变。 能量的利用是有条件的，能量的转化是有方向性的，因此仍然要注意节约能源。（摩擦的内能我们很难再利用） 问题回顾：牛顿摆上的小球真的能够一直运动下去吗？ 不能，按照能量守恒的角度来看。能