14.1 能量的转化与守恒 课件-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

该初中物理课件聚焦“能量的转化与守恒”核心知识点，通过太阳灶烧水、风光互补路灯等生活实例导入，关联做功改变内能旧知，结合预习清单与任务驱动，构建“现象观察-实例分析-规律总结”的学习支架。 其特色在于以摩擦生热、秋千摆动等实例为载体，通过问题链引导科学探究，结合永动机设想批判培养科学思维，课堂评价强化能量观念应用。助力学生建立能量转化认知，教师可高效开展情境化教学，提升学生物理观念与探究能力。

第十四章　内能的利用 第1节　能量的转化与守恒 1 预习清单 1.在一定条件下, 各种形式的能量是可以＿＿＿＿＿的。 2.能量既不会＿＿＿＿＿, 也不会＿＿＿＿＿＿, 它只会从一种形式＿＿＿＿为其他形式, 或者从一个物体＿＿＿到其他物体, 而在转化和转移的过程中, 能量的总量＿＿＿＿＿。这就是能量守恒定律。 相互转化 凭空消失 转化 转移 保持不变 凭空产生 根本不 可能 预习清单 3.能量守恒定律是自然界＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿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＿＿＿＿＿的过程, 都遵循能量守恒定律。 4.任何一部机器, 只能使能量从一种形式＿＿＿为其他形式, 而不能无中生有地＿＿＿＿＿。因此, ＿＿＿＿＿＿＿造出永动机。 最普遍 能量转化 转化 最重要 制造能量 导入新课 如图所示的是什么装置? 它们工作时涉及哪些形式的能量? 这些不同形式的能量之间存在转化关系吗? 甲 乙 导入新课 图甲所示的是太阳灶,用太阳灶烧水时,是把太阳能转化为水的内能。 甲 导入新课 图乙所示的是风光互补路灯,太阳能电池板能把太阳能(光能)转化为电能,与小风车相连的风力发电机把风能(机械能)转化为电能,这样就能给灯泡供电,灯泡发光的过程中电能转化为内能和光能。 乙 任务一：能量的转化和转移 你能举例说明能量之间的转化吗? 来回摩擦双手, 手会发热。摩擦的过程是机械运动, 生热是热现象, 发热说明内能增加, 则摩擦生热说明机械运动现象与热现象有联系, 这个过程中是机械能转化成了内能。 这个过程和上一章学习的做功能改变内能的知识是一致的。 任务一：能量的转化和转移 小风扇安装电池后，闭合开关,小风扇的叶片会转动,此时电能转化为机械能。 手持小风扇。 电池给小风扇供电,是其中储存的化学能转化成电能。 在这个过程中,电池里储存的是电能吗？ 任务一：能量的转化和转移 总结：不同形式的能量可以在一定条件下相互转化。 能量转化是非常普遍的现象, 在一定条件下, 各种形式的能量之间是可以发生相互转化的, 人们对能量的利用, 就是在能量转化或转移的过程中。 任务一：能量的转化和转移 下图中给出了两个具体应用的实例, 你还能补充哪些实例? 任务二：能量守恒定律 如果像图中的小朋友一样坐在秋千上,一般都是有人在后面推动,才能使秋千往复摆动;如果停止用力,秋千就会越摆越低。 任务二：能量守恒定律 将弹性小球距地面一定高度释放,弹性小球撞击地面并再次跳起,之后每次跳起的高度都逐渐减小,最后会停在地面上。 任务二：能量守恒定律 为什么它们的高度会逐渐降低? 它们的能量发生变化了吗? 以秋千在最低点为重力势能的零参考点,秋千摆动的最高点逐渐减低,表明机械能在逐渐减少。以地面为零势能参考点,弹性小球每次弹跳的高度也在逐渐降低,也表明机械能在逐渐减少。 任务二：能量守恒定律 减少的机械能到哪里去了呢? 在秋千摆动、弹性小球跳动的过程中,它们都会受到阻力的作用,也就是阻力会做功,使它们具有的能量发生了转化,也就是都有部分机械能转化成了内能。 任务二：能量守恒定律 总结: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。 任务二：能量守恒定律 既然总能量是守恒的,是不是就可以制造一个不消耗能量的机器了呢? 如图所示,有人设想了一种永动机,它通过高处的水流冲击叶片,让叶片转动带动抽水器,再将水抽回到高处,从而循环工作。抽水机和叶片中间还安装了一个砂轮,这样人们就能利用它来工作了。这个设想,是不是永动机呢? 这种机器有可能制成吗? 任务二：能量守恒定律 在这个系统中,水流冲击叶片做功时,水的动能会转化为叶片的动能,但同时也会因为摩擦、空气阻力等因素而损失一 部分能量,这部分能量会转化为内能。将水从低处抽到高处需要克服重力做功,而叶片转动对外做功时,输出的能量中包含了损耗,无法完全满足抽水机所需的能量,这部分能量必须由外部提供。因此,这个装置的设计无法实现自给自足的循环,违反了能量守恒定律,是不可能实现的。 任务二：能量守恒定律 能否设计一种不违背能量守恒定律,还能不停地运动的永动机呢? 物理学的研究表明,能量的转化和转移具有方向性,秋千摆动、弹性小球跳动的过程中,一部分机械能转化为内能,这部分内能不能自动地再转化为机械能,如果没有能量补充,它们最终都会停下来,因此,这种永动机的设想是不可行的。 任务二：能量守恒定律 能量守恒定律与发现细胞、进化论一起被恩格斯誉为19 世纪自然科学的三大发现。人类生活的一切活动,包括生活和生产活动,都包含能量转化和转移的问题,自然界的任何实际变化,也都包含能量的转化和转移问题。无论是人类生活中,还是自然界中,能量在转化和转移的过程中,总能量都是守恒的。能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。 核心总结 1.在一定条件下,各种形式的能量可以相互转化。 2.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。 课堂评价 1.关于能量的转化与守恒, 下列说法中正确的是 ( ) A.任何制造永动机的设想, 无论它看上去多么巧妙, 都是一种徒 劳 B.凡是能量守恒的过程就一定会发生能量的转化 C.由能量守恒定律可知, 只要尽可能减小绳子与滑轮之间摩擦, 滑轮组的机械效率就可能会达到100% D.一个单摆在来回摆动许多次后总会停下来, 说明这个过程中 能量不守恒 A 课堂评价 2.荡秋千的小敏在荡起一定高度以后, 让秋千自由摆动, 每次上升的高度逐渐减小, 最后停下来。下列说法中正确的是 ( ) A.在此过程中机械能守恒 B.能量在逐渐消失 C.只存在动能和重力势能的相互转化 D.机械能最终转化为内能,且总的能量守恒 D 课堂评价 3.写出下列现象中能量转换的方式。 (1)用酒精灯给水加热: ＿＿＿能转化为＿＿＿能。 (2)火力发电站: ＿＿＿能转化为＿＿＿能。 (3)水轮机带动发电机发电: ＿＿＿能转化为＿＿＿能。 (4)太阳能热水器: ＿＿＿能转化为＿＿＿能。 化学 内 机械 内 电 电 内 光 $$