14.1能量的转化与守恒 ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期

该初中物理课件围绕“能量的转化与守恒”展开，从生活现象切入，通过摩擦生热、做功冲程等典型实例引导学生认识不同形式能量间的相互转化，再借助小球弹跳实验揭示机械能减少而内能增加的过程，层层递进构建能量守恒观念，形成由具体到抽象的学习支架。 其亮点在于深度融合物理观念、科学思维与科学探究三大核心素养，如第7题和第10题设计巧妙，引导学生辨析能量转化过程中的守恒关系，体现科学推理与论证能力培养。小球弹跳案例直观呈现机械能不守恒但总能量守恒的本质，强化学生对能量守恒定律的理解。教师可借此提升课堂深度，学生则能在真实情境中建构物理模型，发展批判性思维与问题解决能力。

小胖子去玩室内冲浪，造浪机很厉害，插上电就能一直产出一层层的浪。小胖子一边玩一边想，这整个装置都有什么能量存在呢？接近了电线带来的电能，让忽高忽低的运动有动能和重力势能，可以通称为机械能。玩完了踩在造浪池里，沂水变热了，对，还有水的内能，这么多乱七八糟的能量有什么联系吗？显然有啊，你要是没电，这些能动起来吗？也不会让水变热。所以这里电能转化为了机械能和内能。其实能量都像是变形金刚，能从一种样式变成另一种样式，每样之间都可以互相转化。看这个热机使用的时候究竟都是什么能量，转化成了什么能量呢？燃料所存的是化学能，一烧产生了很多的热量，被空气吸收变为空气的内能。空气对活塞做功，所以又有一部分内能转化为了机械能。那这些能量在转化的时候有什么特点吗？经过科学家们不懈的努力，他们发现这些能量转换时总是守恒的，及总量保持不变，并得到了能量守恒定律。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，能量的总量保持不变。看个例子，但是热机燃烧时，燃料所含的化学能是A焦耳，而最终汽车获得的机械能是B焦耳。那空气的内能增加了多少？太简单了，这个过程中化学能只会变成机械能和内能，所以除了机械能的部分就一定都转化为了内能。这样的话直接减一下就得到A减B焦耳了。再来总结一下，能量形式多种多样，它们之间在一定条件下可以互相转化。不过无论怎样的过程，这些能量总量都是不变的，及能量是守恒的。你记住了吗？呵呵。 14.1 能量的转化与守恒 1、知道能量可以相互转化，观察能量在转化过程中 伴随着哪些现象。（重点） 2、掌握各种形式的能转化的条件，以及理解在转化 过程中，能量总量保持不变。（难点） 3、能用能量守恒的观点分析物理现象。（重点） 学习目标 课前预习 自学内容： 　　课本27页 自学方法： 　　阅读课文、交流讨论。 1、知道自然界中存在多种形式的能； 2、知道各种不同形式的能可以相互转化。 自学要求： 机械能、内能、电能、光能、化学能等 1、自然界中存在多种形式的能，你能举出几种？ 2、写出下列现象主要的能量转化 （1）摩擦生热， 能转化为 能。 （2）做功冲程， 能转化为 能。 （3）燃料燃烧， 能转化为 能。 机械 内 内 机械 化学 内 （4）植物进行光合作用， 能转化为 能。 光 化学 有机械能、内能、电能、光能、化学能等。 一、能量的转化 1、能量的形式： 教师指导 2、能量的转化： （2）在“转化”过程中遵循“此增彼减”的规律。 （1）自然界中各种形式的能量一定条件下都能相互转化。 如：甲转化为乙，那么甲种能量减小，乙种能量增加。 在自然界能量以多种形式存在。 3、能量转化的判断方法 发生能量的转化时，能的形式要发生改变，在确定能量转化的方向时，可从消耗什么能，得到什么能进行比较来确定。 1、气体膨胀做功： 。 2、压缩气体做功 ： 。 3、太阳能电池板发电： 。 4、给蓄电池充电： 。 5、蓄电池对外供电：_____________________。 6、电热水器：_________________________。 7、电风扇工作：_______________________。 8、摩擦起电：_________________________。 内能转化为机械能 机械能转化为内能 太阳能转化为电能 电能转化为化学能 应用：下列现象中能量是如何的转化的 化学能转化为电能 电能转化为内能 电能转化为机械能 机械能转化为电能 二、能量守恒 1、能量守恒的实例分析 （2）小球的机械能如何变化？ 机械能减小 （3）小球的机械能是消失了吗？ 没有消失。因为小球跟空气摩擦、与桌面碰撞，把机械能转化为内能。 （1）现象： 球越弹越低，最后静止。 小结：任何一种形式的能量在转化为另一种形式的能量的过程中，一种形式的能量减少多少，另一种形式的能量就增加多少，而能量的总量保持不变。 （4）小球的机械能守恒？ 不守恒 （5）能量的总量守恒？ 守恒 2、能量转化 机械能守恒的理解（摩擦或碰撞） 能量守恒定律的理解： 3、能量守恒与机械能守恒的区别 4、认识能量守恒定律 （1）它是自然界最普遍、最重要的基本定律之一 （2）它是人们认识自然和利用自然的有力武器 （3）它适用于各种能量的相互转化或转移过程 ①忽略摩擦（只有动能势能间的转化）机械能是守恒的 ②考虑摩擦时，机械能的总量减少（机械能转化为内能） 在任何条件下，各种能量的相互转化或转移的过程中，能量的总量总是守恒的。 小结与归纳 一、能量的转化 在自然界能量以多种形式存在。 2、能量的转化： （1）自然界中各种形式的能量一定条件下都能相互转化。 （2）在“转化”过程中遵循“此增彼减”的规律。 二、能量守恒 1、能量守恒定律 机械能守恒是有条件的； 能量守恒定律的成立不需要条件。 2、能量守恒与机械能守恒的区别 1、能量的形式： 机械能、内能、电能、光能、化学能等。 当堂训练 1、关于能量守恒定律，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于能量转化的过程 C．摩擦生热是创造了热，并不符合能量守恒定律 D．按照能量守恒定律，宇宙中能量总量永远不会增减 D 2．下列事例中属于机械能转化为内能的是（　　） A．夏天路边的石头在太阳底下晒得烫手 B．水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起 C．汽车急刹车时，汽车的制动系统温度升高 D．将铁块放在火炉中烧红 C 3．我区大力发展火力发电，火电厂进的是“煤”，出 的是“电”，在这个过程中能量的转化是（   ） A．机械能→内能→化学能→电能    B．化学能→内能→机械能→电能 C．化学能→重力势能→动能→电能    D．内能→化学能→机械能→电能 B 4．如图，有关这个小蒸汽轮机的说法不正确的是（　） A．烧瓶内的水通过热传递的方式增加了水的内能 B．酒精燃烧将内能转化为化学能 C．蒸气的内能转化为轮机的机械能 D．内能的一个重要应用是可以 用来做功 B 5、 在进行如图所示的实验或有关装置工作时，能量转化情况相同的是（　　） B A．丙和丁 B．乙和丁 C．甲和乙 D．甲和丙 6．芬兰奥卢大学的研究团队研发出一种新型钙钛矿材料，该材料可在光照、温度变化、压力变化的情况下产生电能，有着广阔的应用前景。该材料不能直接实现的能量转化是（　　） A．光能转化为电能 B．内能转化为电能 C．机械能转化为电能 D．化学能转化为电能 D 7、小王同学分析了四个常见事例中的能量转化，其中正确的是（ ） A．在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能 B．电风扇正常工作过程中，电能主要转化为内能 C．电热水器工作过程中，内能转化为电能 D．跳水运动员在空中下落过程中，动能转化为重力势能 A 8．下列说法中错误的是( ) A．能量守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器 B．只要有能的转化和转移，就一定遵从能量守恒定律 C．能量守恒定律只适用于物体内能的变化 D．任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就得到多少其他形式的能量，而能的总量是保持不变的 A 9.如图是2011年9月29日我国在酒泉卫星发射中心发射“天宫一号”时的壮观情景 （1）火箭发射升空时，燃料燃烧将化学能转化为燃气的    能，再转化为火箭的    能； （2）火箭的燃料主要使用液态氢是因为它的 小且     大； 内 机械 密度 热值 （3）飞船上的太阳能电池翼：是为飞船提供能源的装置，它的作用是将太阳能转化为 能 电 （4）飞船返回大气层时，与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球，此过程将 能转化为 能。 机械 内 10．电动机通电后电动机带动其他机器运转，一段时间后，电动机的外壳就会变得烫手，则下列关于能的转化和守恒的说法中正确的是（  ） A.电能全部转化为机械能，总的能量守恒 B.电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能 总的能量守恒 C.电能全部转化为内能，内能守恒 D.电能转化为机械能和内能，机械能守恒 B 选做题 11.根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是（　　） A.孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年 B.电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止 C.出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进 D.两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后继续冲上右斜面 D 12、如图所示，材质均匀的弧形轨道固定在竖直平面，将小球置于轨道的顶端A点，小球具有的机械能为100J．让小球从A点由静止开始滚动，到右侧所能达到的最高位置B点时，具有的机械能为80J，随即小球向左侧滚动，当滚动到左侧所能达到的最高位置时，此过程中小球克服摩擦做的功可能是（不计空气阻力）（　　） A．10J B．20J C．60J D．70J A 选做题 A．10J B．20J C．60J D．70J 13．2021年东京奥运会三米板双人跳水王涵和搭档以领先总分26分的优势夺得冠军，下列关于她们三米板跳水有关说法中正确的是（　　） A．起跳时跳板弹性势能全部转化为运动员的重力势能B．起跳时跳板的动能转化为运动员的重力势能 C．起跳时运动员的重力势能转化为运动员的动能 D．离开跳板后运动员的动能先减小后增大 D 板书设计 2、能量的转化： 1、能量守恒定律 机械能守恒是有条件的， 能量守恒定律的成立不需要条件。 一、能量的转化 二、能量守恒 2、能量守恒与机械能守恒的区别 1、能量的形式： 14.1 能量的转化与守恒 $