第1节 能量及其形式（培优教学课件）科学浙教版九年级上册

第三章 能量的转化与守恒 九年级上册•浙教版 第1节 能量及其形式 宇宙间的一切物质的运动和变化都需要能量。没有能量，我们就无法呼吸和行走，也无法思考。没有能量，一切生命将不复存在。没有能量，空气将不再流动，大海将不再有起伏的波浪，太阳也将失去灿烂的光辉。 导入新课 那么，你知道什么是能量？能量有哪些形式吗？ 我们需要能量来保证日常生活和工作，即使在睡觉的时候也需要消耗 能量。我们的生活离不开能量。能量无所不在，能量的形式多种多样。 导入新课 想一想 宇宙间的一切物质的运动和变化都需要能量。 海啸 利用太阳能 龙卷风 跑步 学习 射箭 所有的自然现象都涉及能量。 人类的一切活动都离不开能量。 能量无所不在，能量的形式多种多样。 学习目标 1. 理解能量的定义，掌握能量单位 2. 了解能量的分类 3. 理解不同形式能量之间的转化规律 4. 课堂总结 5. 练习与应用 6. 提升训练 能量及其形式 重点难点 重点 1.能用能量转化观点解释常见的自然现象。 2. 了解能量及其存在的多种形式；能列举各种能量之间的转化及同种能量之间的转化。 难点 通过问题的设置，培养学生分析、综合和归纳能力，培养探究精神和合作意识。 1. 认识能量 2. 能量的形式 3. 课堂总结 4. 练习与应用 5. 提升训练 学习内容 能量及其形式 一、认识能量 第1节 能量及其形式 一、能量及其形式 电给我们的生活带来光明和便捷；人们燃烧天然气来煮饭；人们每天都需要摄取食物；植物也需要阳光来进行光合作用…… 一、能量及其形式 能量是客观存在的，自然界和生活中的一切活动和变化都是能量存在的表现形式，任何物体只要有移动、发热、冷却、生长、发光或发声等现象，就有能量在起作用。 一、能量及其形式 没有能量，下图中的各个情景能够实现吗？ 运动员的奔跑 人的学习 植物的生长 瀑布飞流直下 汽车的行驶 工厂流水线生产 我们的世界充满着能量。 读图 一、能量及其形式 尽管能量对我们的生活影响巨大，但要用一句话说清楚什么是能量却并不容易。为此，我们先来分析伽利略的一个理想实验。伽利略曾经用这个理想实验论证了物体的惯性，为牛顿提出惯性定律奠定了基础。 从这个简单的实验出发，我们来认识能量的概念。 你觉得什么是能量呢？ A B C 甲 乙 丙 斜面实验 一、能量及其形式 什么是能量？ 为此，我们先来分析伽利略的一个理想实验。如图所示，伽利略曾经用这个理想实验论证了物体的惯性，为牛顿提出惯性定律奠定了基础。从这个简单的实验出发，我们来认识能量的概念。 一、能量及其形式 斜面实验 A B C 甲 乙 丙 小球从甲斜面A处滚下，如果不考虑摩擦力，都会滚到与A处相同的高度（B、C）。描述小球初末状态可以用位置（高度）来表示。也可以用另一个量——能量（简称能）来表示。小球在同一高度，小球在ABC处能量相同。 小球“记住”的是与起始高度相联系的能量。 一、能量及其形式 由以上实验现象，我们发现，小球好像“记住”了其起始高度。事实上小球“记住”的是与起始高度相联系的能量。当我们把小球提高到A处时，就给予了小球一种与升高高度相联系的能量。能量也简称为能。 能量简称“能”，能够使物体“工作”或者运动的本领叫做能量。能量存在于（体现在）一切活动和变化中。能量的单位是焦耳，简称焦，符号J。 一、能量及其形式 一、能量及其形式 我们日常生活中的每一项活动都与能量有关吗？请举例说明。 都与能量有关。现代交通如汽车行驶，需要消耗燃料中的化学能。 汽油储存着化学能 行驶的汽车具有动能 思考与谈论 二、能量的形式 第2节 能量及其形式 二、能量及其形式 物体的运动有多种多样的形式。跟物体的运动一样，能量也有多种形式。 1、机械能 跳水的运动员 奔跑的豹 飞行的蒲公英种子 二、能量及其形式 这些做机械运动的物体都具有机械能。 天体的运行 河水的流淌 候鸟的飞翔 二、能量及其形式 2、化学能 人的食物 牛吃草 汽车加油 食物、植物、汽油、木材、天然气、沼气、煤炭等燃料都储存着能量，这种能量也属于化学能。 二、能量及其形式 可见，声音具有能量，这种能量称为声能。 3、声能 人耳能听到声音，超过一定强度的声音会使人耳产生痛感，使听力受到损伤。强度很大的声音（如爆炸声）还能将玻璃震碎。 冲击钻发出刺耳的声音。 二、能量及其形式 4、电能 家用电器通电后才能工作 机器人通电后才能执行指令 二、能量及其形式 电力机车通电后才能行驶 电具有能量属于电能。 各种发电站能够提供大量的电能，各种电池也能提供方便使用的电能。电能是我们最常用的一种能量。 二、能量及其形式 5、电磁能 用遥控器遥控机器时，遥控器将发出电磁辐射，电磁辐射具有能量，这种能量叫做电磁能。 遥控器 二、能量及其形式 我们每天看到的光就是一种电磁能。除了可见光外，红外线、紫 外线、微波和 X 射线等都是电磁能的表现形式。 雷达天线能接收、发射电磁能。 二、能量及其形式 电磁能是电磁场所具有的能量。由于电磁场对电荷有力的作用，所以电磁能量可以通过场对运动电荷做功而与其它形式的能量（如热能、机械能等）相互转化。 知识拓展 电磁能 二、能量及其形式 二、能量及其形式 雷电交加的场面非常壮观，那么，雷电具有哪些形式的能量？ 雷电具有声能、电能、电磁能等。 所有的自然现象都涉及能量，人类的生命活动每时每刻都离不开能量。流动的水具有机械能，现代生活离不开电能，现代交通离不开汽油燃烧释放出的化学能，原子核发生变化时释放出核能，各种植物的生长都要依赖太阳能…… 思考与讨论 二、能量及其形式 自然界存在各种形式的能量，如电能、化学能、光能（太阳能）、风能、热能、核能、机械能(动能、势能)、声能、电磁能等，此外还有地热能、潮汐能、生物能…… 二、能量及其形式 所有的自然现象都涉及能量，人类的生命活动每时每刻都离不开能量。流动的水具有机械能，现代生活离不开电能，现代交通离不开汽油燃烧释放出的化学能，原子核发生变化时释放出核能，各种植物的生长都要依赖太阳能…… 核电站 二、能量及其形式 原子弹爆炸 三、课堂总结 第1节 能量及其形式 四、课堂总结 核能 机械能 声能 化学能 热能 能量 能量的形式 电能 电磁能 物体机械运动 食物、燃料等储存 声音 电 电磁辐射 四、练习与应用 第1节 能量及其形式 四、练习与应用 1、伽利略的理想实验说明，小球从出发点落下后，又会上升到相同的高度，这是因为它“记住”了与起始高度相联系的 　能量　⁠。  2、做机械运动的物体具有 　机械　⁠能；储存在食物、 燃料中的能量属于 　化学　⁠能；声音具有能量，称为 　声　⁠能；电也具有能量，称为 　电　⁠能；电磁辐射具有的能量叫做 　电磁　⁠能，它以 　波　⁠的形式传播。  能量　 机械　 化学　 声　 电　 电磁　 波　 四、练习与应用 【例题】如图所示为伽利略的理想实验示意图，请据图回答下列问题： （1） 当小球从A点自由滚下到底部，小球能继续向前运动的原因 是 ⁠。 （2） 当小球从A点自由滚下到底部，也能沿斜面甲或乙继续向上运 动。若忽略摩擦和空气阻力，则小球都会运动到 ⁠的 位置。 小球具有能量（或小球具有惯性）　 与A点等高　 五、提升训练 第1节 能量及其形式 五、提升训练 1、在“电闪雷鸣”这一自然现象中，没有涉及的能量形式为（　D　） A. 电能 B. 声能 C. 电磁能 D. 核能 D 五、提升训练 2、如图所示为一种利用健身球设计的充电器，在转动球的时候就可以给 电池充电，这时健身球里面的装置相当于一个微型发电机。转动球的过 程中没有涉及的能量形式是（　B　） A. 电能 B. 光能 B C. 化学能 D. 机械能 五、提升训练 3、下列关于能的叙述不正确的是( ) A．伽利略的斜面实验中，小球从斜面滚下后能滚上另一个斜面是因为小球具有“能” B．挂在树枝上的苹果没有运动，所以苹果不具有“能” C．人在跑步时要消耗体内的“能” D．向日葵在太阳下不断生长时将太阳光中的“能”储存到体内 B 五、提升训练 4、自然界中能量的形式多种多样，下列物体所具有的能量形式表述错误的是( ) A．强度很大的爆炸，不仅有耀眼的光芒，并且伴随着巨响，这是因为爆炸声具有声能 B．我们平时吃的米饭中蕴含着化学能 C．汽车行驶时需要消耗燃料(如汽油)，燃料中储存的能量属于热能 D．在空中飞行的蒲公英种子具有机械能 C 五、提升训练 5、“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力（该技术成本很高，目前仍处在试验阶段），但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法中，错误的是（　D　） A. 氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能 B. 水解技术制取氢气的过程一定要消耗其他能量 C. 对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从，更不能以讹传讹 D. 该车行驶的能量最终来源于水，水是一种能源 D 五、提升训练 6、伽利略理想斜面实验使人们认识到引入能量概念的重要性。在此理想实验中，能说明能量在小球运动过程中不变的理由是（　C　） A. 小球滚下斜面时，高度降低，速度增大 B. 小球滚上斜面时，高度增加，速度减小 C. 小球总能准确地到达与起始点相同的高度 D. 小球能在两斜面之间来回滚动 C 五、提升训练 7、如图所示的“人工树叶”是一种模拟植物光合作用的装置，利用光 能将水和二氧化碳转化为氧气和燃料丙醇（C3H8O）。下列不属于“人 工树叶”的作用的是（　A　） A. 为人类提供食物 B. 为人类提供能源 C. 将光能转化为化学能 D. 有利于减轻温室效应 A 五、提升训练 8、如图是一种太阳能户外满天星LED挂灯，白天利用太阳能电板在光照下产生电流，给蓄电池供电，晚上自动亮灯。下列有关该户外灯能量转化的描述错误的是( ) A．白天太阳能电板将太阳能转化为化学能 B．白天蓄电池将电能转化为化学能 C．晚上蓄电池将化学能转化为电能 D．晚上LED灯将电能转化为光能 A 五、提升训练 9、浙江省首个单位大容量太阳能光伏发电系统在义乌市国际商贸城四区并网发电如图甲所示。图乙是太阳能光伏发电系统工作示意图。 (1)通过分析可知该发电系统的能量均来自__________。 (2)为最大限度地让太阳能电池板接受阳光，根据浙江的地理位置应将它的正面朝______(选填“东”“南”“西”或“北”)。 (3)太阳能光伏发电系统相比于传统的火力发电系统的优点是_________________。 太阳能 南 清洁，环保无污染 【解析】(1)太阳能收集板是利用光能(或太阳能)转化为电能的装置。(2)义乌处于地 球的北半球，故其正面应朝南。 五、提升训练 10、小阳和小乐在收听新闻时发现：海啸、山洪、泥石流、火山爆发等自然灾害频繁发生。他们分头查阅了许多资料，得到了如下的一些信息： ① 发生海啸时，海洋中聚积的能量造成滔天巨浪，形成一堵堵水墙狠 命向岸上拍打，造成严重的财产损失等。 ② 潮汐能也是蕴含在海洋中的一种能量，利用潮汐来推动发电机发电 的技术已日趋成熟。 ③ 火山爆发时，将大量的地热能带到地面，炽热岩浆将所到之处的动 植物化为焦土。 五、提升训练 ④ 地热能，被看作是人类历史上开辟的又一个新能源，它可直接用在 住宅取暖、温室供热和工业上的发电。 ⑤ 水力发电是利用江河水流从高处流到低处释放的势能发电。 ⑥ 雨季，长江洪水发生时会冲毁堤坝，淹没大批农田和城镇。 ⑦ 泥石流发生时，所到之处破坏性极大，能摧毁许多东西。 ⑧ 封山育林、停耕还林可以固结表土，降低泥石流的发生率。 五、提升训练 （1） 他们经过讨论将上述能量释放分为了两大类：一类属于有益的能 量，如： ；另一类属于有害的能量，如： 。（填序号） （2） 他们发现海啸、山洪、泥石流、火山爆发、潮汐能、水能的共同 特点是蕴含了大量的 能和 ⁠能，一旦释放可以产生强大 的破坏力。 （3） 他们了解到引发灾害的直接原因是动能，他们又查阅了资料，得 知动能的大小Ek＝mv2。可以推断出动能大小跟物体的 和 ⁠ ⁠有关。 ②④⑤　 ①③⑥⑦　 动　 重力势　 质量　 速度 五、提升训练 11、“神舟十号”航天飞船在我国酒泉卫星发射中心用“长征二号”F遥十运载火箭发 射升空。请在下列横线上填上合适的能的种类。 （1） “长征二号”F遥十运载火箭使用偏二甲肼作为主要燃料，其中储存了 学 能 　⁠。  （2） “长征二号”F遥十运载火箭点燃后燃料剧烈燃烧，释放了 　热能　⁠。  （3） 火箭发射时发出巨大的声音具有 　声能　⁠。  （4） 升空过程中的火箭具有 　机械能　⁠。  （5） 在太空中，“神舟十号”展开两块巨大的电池板吸收太阳发出的 　光能　⁠，为 飞船提供了 　电能　⁠。  （6） 在与“天宫一号”成功对接并组合飞行后，“神舟十号”返回地面。返回舱与 大气层剧烈摩擦，产生了大量的 　热能　⁠。  化学 能　 热能　 声能　 机械能　 光能　 电能　 热能　 Lavf57.71.100 Lavf55.19.104 $$