20.3 能的转化与能量守恒 课件 2023-2024学年沪粤版物理九年级下册

20.3能的转化与能量守恒 新课引入 冬天烤火手变得暖和 输电线 思考 在冬天烤火为什么手会变得暖和？通过输电线远方城市可以获得电能？ 进行了能量的转移 冬天盖着厚厚的被子 夏天卖冰棍时用被子盖着 思考 我们冬天盖被子为什么可以变得暖和？而夏天的冰棍为什么也要盖着被子？ 为了隔绝热量转移 能量的转移会对我们的生活产生什么影响呢？ ？ 1.知道能量是可以转移和转化的 2.知道能量守恒定律，并能运用能量守恒定律分析“永动机”失败的必 然性 3.通过实例分析，体会能的转移和转化有方向性 学习目标 重点 重点 新知学习 一、能的转移与转化 活 动 1 能量的转移 你能说出各例中是什么能量发生了转移吗？ 用热水袋取暖 一个球下降，另一个球上升 发电站产生的电能通过输电线送到用户 内能 机械能 电能 以上均表明：能量是可以在两个物体之间转移的 你还能列举哪些能量转移的例子？ 思考 敲击音叉，使乒乓球弹起 酒精灯加热烧杯使水沸腾 内能转移 机械能转移 人在敲击音叉、酒精灯燃烧时，能量还发生了什么变化？ 能量的转化 活 动 2 能量的转化 你能说出各例中什么能量转化成了什么能量吗？ 电池放电时， 能转化成 能 电池充电时，____能转化为_____能 电 化学 化学 电 如图所示的核电站工作流程示意图中，核反应堆工作时，铀核裂变释放的____能转化成蒸汽的______能；然后将高温高压的蒸汽通入涡轮机中，驱动涡轮机转动，使蒸汽的_______能转化成涡轮机的_______能；并带动发电机，使 能转化成 能。 核 内 内 机械 机械 电 以上均表明：各种形式的能量在一定条件下是可以相互转化的 你还能列举哪些能量转化的例子？ 思考 电暖器 电风扇 钻木取火 电能 内能+光能 电能 机械能+内能 机械能 内能 水力发电站 “天宫”一号飞行器上的太阳能电池板 新疆的风力发电厂 机械能 电能 太阳能 电能 风能 电能 在能量由一个物体转移到其他物体，或由一种形式转化为其他形式的过程中，遵循什么规律？ ？ 我们已经学习过，物体在只有动能和势能（重力势能和弹性势能）相互转化的时候，机械能是守恒的。 那么，能量在转化和转移的过程也是守恒的吗？ 二、能量守恒定律 如图是用电动机提升物体的示意图。请想一想，电动机在工作时消耗了什么能？是否都转化成了机械能？还转化成哪些形式的能？ 如果将转化后的其他形式的能全部加起来，是否应该与所消耗的电能相等？ 想想议议 消耗了电能 只有部分转化为了机械能 根据焦耳定律，还有部分电能转化为了内能 将转化后的机械能和内能加起来，等于消耗的电能 内能 光能 电能 机械能 化学能 搓手 蒸汽机 使用电池 电风扇 水力发电 电灯 光合作用 太阳灶 萤火虫发光 手机充电 温差发电 电饭煲 太阳能电池 炽热的铁水 大量事实表明：不同形式的能量之间可以相互转化，某种形式的能量在减少的同时，总伴随着其他形式的能量在等量地增加。 如果使用超导材料，使导线电阻为零，用电动机带动发电机发电，发电机又带动电动机转动，这两台机器可以永远运转下去吗？为什么？ ？ 在现实中，转子的转动还需要克服摩擦力做功，永远会有一部分能量通过做功转化成其他形式能 1.能量守恒定律： 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。能量在转移和转化过程中，能的总量保持不变。这就是能量守恒定律。 2.能量守恒定律是自然界最普遍、最根本的定律之一。大至宇宙天体，小到原子世界，都服从这一定律。 三、能在转移和转化过程中的方向性 手捧热水袋时，手和身体变热，热水袋的热水温度会降低。在这种内能转移的过程中，内能总是自动地从高温物体向低温物体转移。 问题：内能能自发的由低温物体向高温物体转移吗？ 不能 烧开水时，燃烧的煤、天然气的化学能转化为水的内能。当水渐渐凉下来时，能否将其减少的内能全部复原为煤或天然气的化学能呢？ 不能 汽车的动力来自发动机中汽油的燃烧。在行驶中汽车克服摩擦，动能转化成地面、车轮和空气的内能，这些能量能够自动用来再次开动汽车吗? 不能 1.大量事实表明，能的转化和转移过程是有方向性的。 多数能源在消耗过程中，用一点就少一点，不能再生；此外，尽管在转化过程中能量是守恒的，但总有相当一部分的能量是不能被有效利用的，成为“无用的能量”。因此，节约能源、提高能源的利用率是当务之急。 汽车尾气带走的热量 火箭燃料燃烧放出的多余热量 2.节约能源、提高能源的利用率的方法: 采用新技术、新设备，改进工艺流程，减少能的转化次数，充分利用余热，用高效节能的新产品代替高耗低效的旧产品等，都是节约能源的根本措施。 工业热水