14.1 能量的转化与守恒-2025-2026学年人教版（2024）物理九年级全一册

第十四章 九年级物理全一册 人教版（2024） 内能的利用 2025.08 第1节 能量的转化与守恒 piaoxiangdemeng 学习目标 物理观念 认识自然界中常见的能量形式,知道各种形式的能量之间可以转移和转化；知道能量守恒定律。 科学思维 通过讨论体会能量不会凭空消失，只会从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到另一个物体。 科学探究 通过分析具体的能量转化实例，培养学生的分析和归纳能力，通过讨论交流，培养学生的合作学习能力和表达能力。 科学态度与责任 培养学生对科学的兴趣和探索精神，激发学生学习物理的热情。 使学生认识到能量转化与守恒定律是自然界的基本规律，培养学生的科学世界观。 01 02 03 04 教学 重点 教学 难点 ①能量转化与守恒定律的内容及理解。 ②运用能量转化与守恒定律分析、解释实际问题。 ①对能量转化与守恒定律普遍性的理解。 ②如何引导学生从生活实例中抽象出能量转化与守恒的规律，并能灵活运用该规律解决问题。 重点难点 导入 　　火能驱散寒冷和黑暗，带来温暖和光明。摩擦生火第一次使人支配了一种自然力量，而蒸汽机的发明则给人类带来了巨大的动力。 　　我们知道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? 探究新知 多种多样的能量形式 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。 来回快速摩擦双手。 你有什么感觉？ 手会感觉到热 原理是什么？ 来回迅速摩擦双手时，克服摩擦做功， 将机械能转化为内能，导致手部温度升高。 能量转化过程： 摩擦生热，机械能转化为内能。 探究新知 化学能转化为电能 探究新知 你知道是什么能转化为什么能吗？ 观察，思考，回答问题 你知道是什么能转化为什么能吗？ 观察，思考，回答问题 电能转化为化学能 探究新知 手机充电 你知道是什么能转化为什么能吗？ 观察，思考，回答问题 内能转化为电能 探究新知 你知道是什么能转化为什么能吗？ 观察，思考，回答问题 电能转化为内能 探究新知 点烤盘 你知道是什么能转化为什么能吗？ 观察，思考，回答问题 内能转化为光能 探究新知 打铁花 你知道是什么能转化为什么能吗？ 观察，思考，回答问题 太阳能转化为内能 探究新知 太阳能热水器 你知道是什么能转化为什么能吗？ 观察，思考，回答问题 光能转化为化学能 植物光合作用 探究新知 你知道是什么能转化为什么能吗？ 观察，思考，回答问题 化学能转化为光能 水母发光 探究新知 探究新知 下列对能量转化的描述错误的是（ ） A. 蓄电池放电：化学能→电能 B. 电热水器工作：内能→电能 C. 日光灯工作：电能→化学能 D. 摩擦生热：内能→机械能 例题 BCD 自然界中的各种现象都有着密切联系。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，各种形式的能量是可以相互转化的。 一、能量的转化 各种形式能量的转化 不同形式的能量可以相互转化，那么同种形式的能量之间是怎样的情况？ 在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分，这属于能量的转移。 暖手宝暖手 探究新知 一侧的球碰撞紧密排列的球，另一侧的球被弹出。 牛顿摆 一侧的球的机械能转移给另一侧的球，这属于机械能的转移。 探究新知 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其他部分。 二、能量的转移 机械能的转移 内能的转移 二、能量的转移 下列情景中，属于能量转移的是（ ） A. 钻木取火 B. 燃料燃烧时发热 C. 在热水中加入凉水变成一杯温水 D. 电动机带动水泵把地下水送到地面 例题 C 摆动的秋千，在停止用力后会越摆越低；掉在地上的弹性小球会跳起，但越跳越低。讨论秋于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？ 秋千和小球在运动中高度逐渐降低的原因是机械能转化为内能。 秋千和小球在运动过程中会受到空气阻力的影响，这些阻力会使机械能逐渐转化为内能，导致它们的动能和势能减少，而使得秋千摆动的高度和小球弹跳的高度逐渐降低。 探究新知 是否丢失了能量？你认为减少的机械能到哪里去了 ？ 探究新知 秋千越荡越低，小球弹起的高度比原来低，说明在这个过程中机械能是减少的，机械能不守恒； 秋千和小球在运动的过程中，不可避免的要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能； 1、概念： 2、能量守恒定律理解： 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。 三、能量守恒定律 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，能量的总最保持不变。 这就是能量守恒定律。 　　在行驶的燃油汽车中，燃料的化学能通过燃烧转化为燃气的内能，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。 从日常生活到科学研究、工程技术，这一定律都发挥着重要的作用 。 3、运用能量守恒定律分析问题 克服摩擦消耗的能量W1 废气排出带走的能量W2 机械传热损失一部分能量W3 驱动有用 机械能W有用 燃料的化学能 W化学=W有用+W1+W2+ W3 三、能量守恒定律 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。 永动机 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。 三、能量守恒定律 想想议议 如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？ 　　由于水轮机各部件间存在摩擦，在转动时会有部分机械能转化为内能W内能，一部分能量W抽水用来抽水做功。根据能量守恒定律可知： W总=W内能+W抽水，最后抽水的能量小于原来水的总能量，结果会是流下的水不能全部抽回。 能量守恒定律知：无法制成永动机。 三、能量守恒定律 如图为中国03式远火弹道导弹发射时的情景。导弹引爆后会产生极大的破坏力，引爆时炸药的______能被释放出来，转化为内能、光能等， 这一过程中能量的总量______（填“变小”、“不变”或“变大”）。 化学 不变 三、能量守恒定律 例题 课堂总结 1.关于能量的转化，下列说法正确的是（　　） A．植物进行光合作用，光能转化为内能 B．酒精燃烧时，化学能转化为内能 C．水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起，化学能转化为机械能 D．电动机带动水泵把水送到高处，机械能转化为电能 课堂练习 B 2.如图所示，这是一种设想中的永动机，它通过高处的水冲击叶片，叶片转动对外做功，同时带动抽水器将水从低处抽到高处，从而循环工作。下列关于该永动机的分析正确的是（　　）​ A．水下落的过程中将动能转化为重力势能 B．水流冲击叶片时，可将水具有的能量全部转化为叶片的动能 C．该永动机可以在现实中推广 D．这一设想不符合能量守恒定律 课堂练习 D 3.有关能量的转化和守恒定律，下列说法正确的是（　　） 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．根据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变 课堂练习 D 4.美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中内部装置能够发电并将产生的电能储存在蓄电池中用来点亮LED等该过程中的能量转化形式是（　　） A．电能→动能→光能→电能→化学能 B．电能→动能→化学能→电能→光能 C．动能→电能→光能→电能→化学能 D．动能→电能→化学能→电能→光能 课堂练习 D 课堂练习 5.市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子,如图所示。在阳光的照射下，小电扇快速转动，该装置的能量转化情况是( ) A. 太阳能→电能机→械能 B. 太阳能→机械能→电能 C. 电能→太阳能→机械能 D. 机械能→太阳能→电能 D Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 $$