20.3 能量的转化与能量守恒 课件-2025-2026学年物理沪粤版（2024）九年级下册

该初中物理课件围绕能量守恒定律及其应用展开，以小球弹跳情境导入，自然引出能量转移与转化的过程分析，再通过永动机案例深化对定律本质的理解，形成从现象到规律、从理论到现实的完整学习链条，构建清晰的知识支架。 其亮点在于深度融合物理观念、科学思维与科学态度与责任三大核心素养。例如，用小球弹跳实例强化能量观念，引导学生建立“总量不变”的认知模型；通过判断永动机是否可行培养科学推理与论证能力；借助《天工开物》中高转筒车案例落实社会责任意识，体现科技与人文的融合。教学设计注重问题驱动与证据支撑，既提升学生理解力与批判性思维，又助力教师高效达成教学目标。

20．3　能量的转化与能量守恒 二十 【学习目标】 1．理解能量守恒定律：掌握能量守恒定律的内容及意义。 2．认识能量的转化与转移：理解能量在不同形式之间的转化与转移过程。 【自主预习】 请阅读九下教材P87至P92，完成下列知识要点： 1．能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体 到其他物体，或者从一种形式 为其他形式。能量在转移和转化过程中，总量 。 2．能量守恒定律是自然界最 、最 的定律之一 。大至宇宙天体，小到 ，都服从这一定律。 转移 转化 保持不变 普遍 根本 原子世界 3．能量的转移和转化过程具有 性。 4．采用新技术、新设备，改进工艺流程，减少能的转化次数，充分利用余热，用 的新产品代替 的旧产品等，都是节约能源的根本措施。 方向 高效节能 高耗低效 【合作探究】 一、探究能量守恒定律 情境：小球从高处落到地面会弹起一定高度，但是会越来越低。 问题：1.分析小球在整个过程中的能量转化情况。2.小球弹起高度为什么越来越低？ 分析：小球下落过程，重力势能逐渐 ，动能逐渐 ，重力势能转化为 能；小球与地面碰撞时，动能转化为 能，同时有一部分机械能转化为内能(碰撞产生热量)；小球弹起过程， 能转化为动能，动能再转化为 能。 总结：虽然在整个过程中有能量的转化和损失(转化为内能)，但能量的总量始终 。例如，小球在初始位置具有一定的重力势能，在运动过程中，重力势能、动能、弹性势能和内能之间相互转化，但它们的总和与初始的重力势能相等。这充分体现了 定律。 减小 增大 动 弹性势 弹性势 重力势 保持不变 能量守恒 二、从能量角度分析永动机设计不出来的原因 分析：永动机是指一种不需要外界输入能量或仅需输入一次能量就能永远运转的机器。能量守恒定律指出，能量既不会凭空 ，也不会凭空 ，只能从一种形式 为另一种形式，或者从一个物体 到另一个物体，而能量的总量 。 总结：永动机的设想 了能量守恒定律，因为它试图在没有能量输入的情况下持续输出能量，这相当于“无中生有”，是不可能的。 产生 消失 转化 转移 保持不变 违背 【随堂巩固】 1．关于能量守恒，下列说法正确的是( ) A．能量可以被创造 B．永动机可以制成 C．能量转化过程总伴随能量损失 D．能量转化方向不可逆 C 2．有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是( ) A．电烤炉取暖，是电能转移到人体 B．钻木取火，是内能转化为机械能 C．中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能 D．机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性 C 3．各种形式的能量是可以相互转化的，请完成下列能量转化的填空： (1)摩擦生热——机械能转化为 能； (2)水力发电—— 能转化为电能； (3)水泵抽水到高处——电能转化为 能； (4)植物光合作用——光能转化为 能； (5)燃料燃烧—— 能转化为内能。 内 机械 机械 化学 化学 目 录 CONTENTS 基础掌控 1 能力掌控 2 综合拓展 3 知识点1：能量的转移和转化 1．下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是( ) A．燃料燃烧时发热 B．用热水袋取暖 C．钻木取火 D．电动机带动水泵把地下水送到地面 B 2．【能量观念】指出下列过程中的能量转化： (1)光合作用： ； (2)电炉发热： ； (3)摩擦生热： ； (4)电动机通电后转动起来： ； (5)对蓄电池充电： 。 光能转化为化学能 电能转化为内能 机械能转化为内能 电能转化为机械能 电能转化为化学能 知识点2：能量守恒定律 3．(多选)关于能量守恒定律，下列说法正确的是( ) A．能量可以凭空消失 B．能量可以凭空产生 C．能量在转化和转移过程中能量的总量保持不变 D．热机在工作的过程中遵循能量守恒定律 CD 4．如图是人们设想中的永动机，它通过高处水流冲击叶片，使叶片转动来带动抽水机从低处将水抽到高处，从而循环工作，这种永动机不能够永远工作下去，因为它违背了 ，抽水机在工作过程中，机械能总量 ( 选填“增加”“减少”或“不变”)。 能量守恒定律 减少 知识点3：能量在转移和转化过程中的方向性 5．下列现象中，体现能量转移方向性的是( ) A．冰块在阳光下融化 B．水从高处流向低处形成瀑布 C．电风扇将电能转化为机械能 D．燃气灶燃烧天然气加热食物 B 6．瀑布从高峰倾泻而下，驱动发动机转动发电，在此过程中，能量转化的顺序为( ) A．动能→重力势能→电能 B．重力势能→动能→电能 C．电能→重力势能→动能 D．重力势能→电能→动能 B 7．根据能量守恒定律，下列情形中可能发生的是( ) A．子弹射穿木板，以更快的速度继续前进 B．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾永远不会停止 C．不考虑空气阻力，小球从光滑的U形槽斜面由静止滚下，会永不停息地来回运动 D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，指针默默地转了几十年 C 8．《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”(如图)。使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中。下列说法正确的是( ) A．这是一台“永动机” B．水在输送过程中机械能守恒 C．转轮转速越快能量转化效率越高 D．该机械符合能量转化和守恒定律 D 9．常用打火机的打火方式有两种，一种是用一个粗糙的小轮摩擦“火石”打火；另一种是利用高压电装置打火。从能量转化角度看，前者是把 0 能转化为内能；后者是把 能转化为内能。 10．蒸汽机工作时将内能转化为机械能，电视机工作时将电能转化为光能、声能和内能，任何机器都是能量的转移或转化设备。能量的转移或转化过程中，其总量 。能源危机产生的根源是由于能量的转移和转化具有 。 机械 电 不变 方向性 $