第1节 能量的转化与守恒-【木牍中考】2025-2026学年新教材九年级全一册物理同步教学优质课件（人教版2024）

14.1 能量的转化与守恒 ※ 建议使用WPS2019以上版本打开 木牍中考-教学设计中心 制作 物理 RJ 九年级上册 目 录 导入新课 01 讲授新课 02 习题解析 03 课堂小结 04 通过前面的学习，我们已经发现可以通过做功将其他形式的能量转化为内能。 生活中的风能、太阳能、电能、水能、化学能等，也可以相互转化吗？ 导入新课 2. 用黑塑料袋盛些水，插入温度计后系好口袋，放在阳光下； 能量的转化 想想做做 完成下面一组小实验，观察实验中的现象，讨论发生了哪些能量转化。 1. 来回迅速摩擦双手； 机械能转化为内能 太阳能转化为内能 讲授新课 能量的转化 想想做做 完成下面一组小实验，观察实验中的现象，讨论发生了哪些能量转化。 3. 将太阳能电池连在小电扇上，并使太阳能电池对着阳光。 太阳能转化为电能 太阳能电池： 电能转化为机械能 小电扇： 讲授新课 能量的转化 想想做做 完成下面一组小实验，观察实验中的现象，讨论发生了哪些能量转化。 4. 将塑料笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片。 机械能转化为电能 塑料棒与毛衣摩擦： 电能转化为机械能 细碎的纸片被吸引： 讲授新课 能量的转化 想想做做 力现象与热现象有联系 力现象与电现象有联系 电现象与热现象有联系 讲授新课 能量的转化 在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。 水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能。 电动机带动水泵把水送到高处，电能转化为机械能。 讲授新课 能量的转化 在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。 植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为化学能。 燃料燃烧时发热，化学能转化为内能。 讲授新课 内能 机械能 电能 化学能 光能 摩擦生热 蒸汽机 水力发电 光合作用 高温物体发光 太阳能热水器 电风扇 燃料燃烧发光 蓄电池充电 蓄电池放电 能量的转化 电灯 太阳能电池 压缩气体 火药爆炸 吸热的化学反应 燃料燃烧 地热发电 电暖气 在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。 请尝试填写各种能量转化的实例。 讲授新课 能量守恒定律 想想议议 停止用力，摆动的秋千会越摆越低；掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低。 讨论秋千和小球在运动中的能量转化。 为什么它们到达的高度会逐渐降低？是否丢失了能量？ 你认为减少的机械能到哪里去了？ 讲授新课 想想议议 小球下落过程中，重力势能转化为动能； 小球接触地面时，动能转化为弹性势能； 小球弹起时，弹性势能转化为动能； 小球弹起上升过程中，动能转化为重力势能。 能量守恒定律 讲授新课 想想议议 在小球的运动过程中，看似能量减少了，其实是在运动过程中，有一部分机械能转化成了内能。 能量守恒定律 讲授新课 能量守恒定律 能量守恒定律 大量事实表明： 能量既不会凭空消失，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。 能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。 讲授新课 能量守恒定律 能量守恒定律 能量的转化：能量的形式发生了改变。 机械能转化为内能 电能转化为光能 讲授新课 能量守恒定律 能量守恒定律 能量的转移：能量的形式没有发生变化，能量所在的物体发生变化 烧水时，铁锅的内能转移到锅内的水中 打开电暖气后，电暖气片的内能转移到空气中 讲授新课 能量守恒定律的应用 能量守恒定律 在行驶的燃油汽车中，燃料的化学能通过燃烧转化为燃料的内能，再通过发动机做功把内能转化为机械能。在这个过程中，燃料的化学能一部分转化为机械能，一部分转化为发动机和周围环境的内能，能量的总量不变。 讲授新课 永动机 能量守恒定律 不少人曾经设想制造一种不需要动力就可以源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫作永动机。 在科学技术发展历史上，从来没有一种永动机成功过。 能量守恒定律的发现使人们认识到：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，根本不可能造出永动机。 讲授新课 想想议议 能量守恒定律 右图是一种设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，使叶片转动来对外做功，同时带动抽水机将水从低处抽到高处，从而循环工作。你能不能从能量守恒的角度说明它为什么不能一直工作下去。 讲授新课 想想议议 能量守恒定律 水从高处落到低处时，重力所做的功为W总。 水从低处被抽到高处，这时做的功为W有用。 但由于机械之间存在摩擦，部分能量会转化成机械之间的内能，这部分功为额外功W额外。 W总=W有用+W额外 所以，该永动机无法一直工作下去。 讲授新课 科学世界 对热的本质的认识过程 能量守恒定律 热是一种常见的现象，热是什么？ 17世纪以后，根据摩擦生热的现象，不少物理学家都认为热是一种特殊的运动形式，但是这种看法由于缺乏精确的实验证据，还不能形成科学的理论。 热质说将热看成一种没有质量或不可称量的流质——热质，认为热质不生不灭，存在于一切物体之中，物体的冷热程度，取决于其中所含热质的多少。到了18世纪，热质说由于能够解释某些实验结果，因而在当时获得了承认。热质说对摩擦生热的解释是摩擦并没有改变热质的总量，但物质在摩擦时比热容降低了，因此摩擦可以使物体的温度升高。 提出热质说的英国科学家约瑟夫·普里斯特利 讲授新课 科学世界 对热的本质的认识过程 能量守恒定律 1798年，英国物理学家伦福德发现钻孔钻下来的金属屑具有极高的温度，甚至可以使水沸腾。伦福德认为，由摩擦所生的热，来源似乎是无穷无尽的，要用热质说解释摩擦生热现象，钻下的金属屑的比热容要改变很大才行。于是他设计并做了一系列实验，发现钻下的金属屑的比热容在摩擦时并没有降低。根据实验结果，伦福德断言热质说不足为信，应当把热看成一种运动形式。热质说的统治地位开始动摇了。 讲授新课 科学世界 对热的本质的认识过程 能量守恒定律 1799年，英国化学家戴维做了更加严格的实验，有力地打击了热质说。此后，科学家进一步研究了热和功的关系，特别是英国物理学家焦耳做了大量实验，定量地研究了热和功的关系，证明做了多少机械功，就有多少机械能转化成与热相关的能量。焦耳的工作表明热不是一种特殊的物质，同时为能量守恒定律奠定了基础。 讲授新课 科学世界 对热的本质的认识过程 能量守恒定律 能量守恒定律的建立，彻底否定了热质说，同时为分子动理论的发展开辟了道路。人们认识到：宏观的热现象原来是物体内部大量分子的无规则运动的表现，物体内部的能量就是前面讲过的内能。热量不表示物质所含“热质”的多少，而表示在热传递过程中传递的能量的多少。 透过表面现象追求背后的本质，这是科学家寻根究底、追求真理精神的体现。 讲授新课 1. 为满足生活需要，我们充分利用电器设备获取各种能量，下列用电器在工作时将电能主要转化为机械能的是（　　） A．洗衣机 B．电视机 C．电饭煲 D．电烤箱 A 习题解析 2. 中华艺术“烙画”相传源于秦朝，即用火烧铁杆（现代发展为电烙铁）在物体上熨出烙痕作画。电烙铁通电升温的过程是能的 过程，“画布”升温的过程是能的 过程。（均选填“转化”或“转移”）。 转化 转移 习题解析 3. 有关能量守恒定律，下列说法中正确的是（　　） A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化 B．能量守恒定律只适用于能量转化过程 C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律 D．按照能量守恒定律，永动机是不存在的 D 习题解析 能量的转化 能量守恒定律 能量的转化与守恒 不同形式能量之间的转化 能量守恒定律 不同形式能量转化的例子 永动机 能量守恒定律的应用 课堂小结 $$