14.3 能量的转化和守恒 -2024-2025学年物理人教版九年级全一册

第十四章 内能的利用 第3节 能量的转化和守恒 24888 1.了解能量及其存在的多种形式； 2.知道能量的转移和转化，能解释一些常见现象中的能量转化过程； 3.理解能量守恒定律，体会能量守恒定律的普适性。 学习目标 24888 请同学们双手不停地来回搓动，体会有何感受？从能量的角度分析下，能量如何变化？ 除此之外，自然界中的其他现象之间有联系吗？它们之间的能量可以相互转化吗？在转化过程中有什么规律？下面我们就来学习这些知识。 提出问题： 双手搓动后手心发热。从能量的角度分析，是机械能转化为内能。 分析： 新知导入 24888 点亮的灯泡具有光能 滚动的足球具有机械能 一切物体都具有内能 高压输电线输送电能 燃料具有化学能 核电站利用核能发电 生活中常见的能量 新知学习 01 能量的转化 24888 完成下面三个小实验，观察实验发生的现象，讨论其能量转化情况。 实验1：黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下。 实验2：将太阳电池连在小电扇上，并使它对着阳光。 实验3：将钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片。 想想做做 24888 实验1演示 实验2演示 实验3演示 实验1中光能转化为内能。 实验2中光能转化为电能,再转化为小电扇的机械能。 实验3中机械能转化为电能,再转化为纸片的机械能。 能量的转化情况： 24888 1.能量可以发生转化。 科学家们经过长期探索，发现能量转化是非常普遍的，在一定条件下，各种形式的能量之间是可以相互转化的。 钻木取火 燃烧发光 光合作用 手机电池充电 蒸汽机 红外加热 木材燃烧 发电机 电动机 24888 2.能量也可以发生转移。 能量可以从一个物体转移到其他物体，也可以从物体的一部分转移到另一部分。 在这个过程中，能量的形式没有发生改变。 注意：判断能量是发生转化还是发生转移的方法，是看能量的形式是否发生变化。 24888 在荡秋千时，停止用力，秋千会越摆越低；掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低。 议论1：秋千和小球在运动过程中有怎样的能量转化？ 议论2：秋千和小球的高度为什么逐渐降低？它们是否丢失了能量？减少的机械能去了哪里？ 想想议议 02 能量守恒定律 24888 分析1：秋千在运动过程中，秋千和空气间有阻力，绳索间存在摩擦力，秋千要克服这些阻力做功，一部分机械能逐渐转化为内能，机械能总量逐渐减少，最终机械能为零，全部转化为内能。 分析2：小球在运动过程中，由于和空气间有阻力，小球克服空气阻力做功，一部分机械能逐渐转化为内能，机械能总量逐渐减少，最终机械能全部转化为内能。 24888 1.能量守恒定律 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。这就是能量守恒定律。 2.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。大到天体，小到原子核，无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都服从能量守恒定律。 24888 一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷在土地中。请你说出以上过程中发生了哪些能量转化。 火药的化学能 燃气的内能 子弹的机械能 空气、土地的内能 【思考】 24888 不少人曾经设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫做永动机。 永动机 24888 右图所示的这种设想中的永动机，现实中可以实现“永动”吗？ 带动砂轮对外做功 带动抽水机做功 高处水槽中水的势能冲击叶片 一种设想中的永动机 低处将水抽到高处 24888 分析：要使机器持续不断地做功,即要有水不断地流下来,就要消耗能量把流到低处的水抽到高处,而做机械运动的各个部件之间有摩擦,会产生内能,机械能会逐渐减少,使流下的水不能全部被抽回。 24888 任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为另一种形式，而不能无中生有地制造能量。因此，根本不可能造出永动机。 结论 24888 能量的转化和守恒 能量的转化 能量守恒定律 内容：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。 能量的转化:在一定条件下，一种形式的能量转化成另一种形式的能量 “永动机”不可能存在 能量的转移:同一种形式的能量,可以从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分 课堂总结 24888 1.在各种形式的能量的相互转化的过程中,下列说法中正确的是（ ） A.机械能一定守恒 B.各种形式的能量都守恒 C.各种形式能的总量一定守恒 D.只有机械能转化为内能 C 课堂练习 24888 2.在下列事例中，属于机械能转化为内能的是（ ） A.铁棒在火上烤得很热 B.汽车紧急刹车，轮胎发热 C.燃烧木材取暖 D.给电炉通电，电炉发热 B 24888 3.如图所示，用绳子把一块橡皮悬挂起来，把橡皮贴近自己的鼻子，稳定后松手，头保持不动，橡皮向前摆去又摆回来，不会碰到鼻子。在这一过程中（    ） A．橡皮从鼻子处向远处运动过程中，动能转化为重力势能 B．橡皮运动到最高点时，速度为0，惯性消失 C．橡皮摆动过程中与空气摩擦使部分机械能转化为内能 D．这一过程没有遵守能量的转化和守恒定律 C 24888 4.下列说法中正确的是（ ） A.冬天对着手哈气，手变暖是机械能转化为内能 B.用酒精灯给水加热，是机械能转化为内能 C.高速行驶的汽车爆胎是很危险的，从能量角度来看，是机械能与内能的相互转化 D.滑冰时冰刀与冰之间相互摩擦，出现一道痕迹，是内能转化为机械能 C 24888 5.能量守恒是自然界的基本规律之一，下列能量转化过程中，属于内能的转移的是（ ） A.用电灯照明 B.光合作用 C.用暖水袋取暖 D.天然气的燃烧 C 24888 Lavf58.20.100 $$