第十四章第3节能量的转化与守恒讲义2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第十四章 内能的利用 14.3 能量的转化与守恒 ★学习目标 1.认识生活中常见的能量； 2.了解各种形式的能量是可以相互转化的； 3.掌握在转化的过程中，能量的总量是保持不变的； 4.能够举出日常生活中能量守恒的实例； 5.具有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。 一、能量的转化 观察下面图片，说出它们都具有什么形式能量。 能量多种存在：机械能、内能、电能、化学能、光能、核能、潮汐能等。 在一定条件下，可以从一种形式的能量转化成另一种形式的能量。 自然界中各种形式的能，在一定条件下都可以相互转化。 【课堂练习】 燃料燃烧是将________转化为______。 钻木取火是将________转化为______。 植物吸收太阳光进行光合作用是______转化为________。 水电站利用水轮机带动发电机是将________转化为______。 二、能量守恒定律 它们的高度降低，说明机械能减少了，但能量并没有丢失，实际上是通过做功把一部分机械能转化为了内能。 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。 对能量守恒定律的理解： ( 一种设想中的永动机 )①能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，所有能量转化的过程，都服从能量守恒定律。 ②能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。 关于永动机：不少人曾设想制造一种不需要动力就能源不 断地对外做功的机器，人们把这种机器叫做永动机。然而， 从没有一种永动机成功过。 要使机器持续不断地做功，就要消耗能量把低处的水抽到高处，而做机械运动的各部件间有摩擦，会有部分机械能转化为内能，一部分能量用来对外做功抽水，使流下的水不能全部抽回。 能量守恒定律使人们认识到： 任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为其他形式，而不能无中生有地制造能量。因此，根本不可能制造出永动机。 【课堂练习】 1.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 2. 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 【基础知识•过关检测】 一、选择题 1．下列事例中只有能量转移的是（　　）。 A．人在火炉旁取暖 B．滚动的铅球在地面上慢慢停下来 C．火药燃烧 D．运载卫星的火箭由地面起飞 2.生活中能量转化的实例很多，下列描述中正确的是（　　）。 A．摩擦生热是把内能转化为机械能 B．燃料燃烧放热是把内能转化为化学能 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．摩擦起电是把电能转化为机械能 3.下列关于能量转化的说法中不正确的是（　　）。 A．洗衣机工作时，电能主要转化为机械能 B．汽车匀速下坡时，重力势能转化为动能 C．绿色植物的光合作用将光能转化为化学能 D．太阳能电池板将太阳能转化为电能 4.关于能量守恒定律的下列说法中，正确的是（　　）。 A．能量既可以凭空消失 B．能量也可以凭空产生 C．热机的工作过程不遵循能量守恒定律 D．能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变 5.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.各种形式的能的总量一定守恒 D.只有机械能转化为内能 6.植物进行光合作用的过程，是（ ）。 A.光能转化为化学能 B、内能转化为化学能 C.化学能转化为光能 D、光能转化为内能 7.请你对常见现象的能量转化进行分析，其中正确的是 (　　) A.白炽灯——电能转化为光能 B.木柴燃烧——化学能转化为内能 C.电饭煲——电能转化为化学能 D.二踢脚升空——化学能转化为重力势能 8.关于能量的转化与守恒定律，下列说法正确的是（　　) A.能量可以凭空消失 B.热机的工作过程不遵循能量守恒定律 C.因为能量守恒，所以“永动机”可以制成 D.能量在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变 9.下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是 (　　) A.燃料燃烧时发热 B.用热水袋取暖 C.钻木取火 D.电动机带动水泵把地下水送到地面 二、填空题 1.冬天班里的学生都喜欢用发热贴焐手，此过程中发生了能量的　　　　　（选填“转化”或“转移”），而在整个过程中能量的总量　　　　（选填“变大”“变小”或“不变”）。历史上有无数人制造了永动机，都没有制作成功，因为它违背了　　　　　　　　。 2.拔河时，如果绳子被对方从手中拉走，会感到手有灼热感，是因为绳子与手摩擦时，机械能转化为　　　　，使手的温度升高，这属于通过　　　　的方式改变内能。  3.目前有一种备受关注的喷气飞行背包。如图，人背上后能通过该设备获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，使人获得飞行动力。该背包每小时消耗5 kg汽油，这些汽油完全燃烧放出的热量为　　　　J。汽油燃烧将　　能转化为内能，用来对人和飞行背包做功，还有部分内能散失到空气中，但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，说明能量的转移和转化具有　　　。(q汽油=4.6×10⁷ J/kg)  4.中国女篮获世界杯亚军，振奋全国人民。如图1所示，离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，在________点动能最大。图2为它在等高点B和D的能量柱状图，则篮球在B点的机械能________（选填“大于”“等于”或“小于”）在D点的机械能。整个过程能量的总量________（选填“守恒”或“不守恒”）。 5.将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。 它的部分运动轨迹如图所示，皮球经过同一高度的A、B两点时，在A点时的动能___________B点时的动能，皮球在C点时的重力势能___________在D点时的重力势能，皮球在D点时的机械能___________在C点时的机械能（选填“大于”、“等于”或“小于”） 6.秋千荡起来，如果不持续用力秋千会越荡越低，直至停止；皮球落地后，每次弹起的高度都会比原来低.在这两个过程中，机械能___________了，这部分机械能转化成了其他形式的能.在此过程中，机械能___________，能的总量___________.（后两空均填“守恒”或“不守恒”） 7.如图是十三世纪法国亨内考设计的“魔轮”，轮子边缘上通过可以自由转动的铰链等距安装了12 个相同的活动短杆，杆端分别套上一个相同重球，他认为由于右侧重球距离转轴较远，即重力的_________较大，转轮会沿顺时针方向越转越快，其实根据_____________定律，无须精确测量就能判定他的这一设想是不能实现的. 学科网（北京）股份有限公司 $$