21.1　能量的转化与守恒 教学课件 2025-2026学年物理沪科版（2024）九年级全一册

21.1 能量的转化和守恒 你能说出下面的物体都具有什么形式的能量吗？ 新课引入 新课导入 牛顿摆 多种多样的能量形式 水能 地热能 光能 核能 电能 风能 下列物体具有哪种形式的能量？物体的能量发生怎样变化？ 热水 水具有内能 水的一部分内能 勺子 转移 建构一、能量的转化与转移 同种形式的能量可以在两个物体之间转移 下列物体具有哪种形式的能量？物体的能量发生怎样变化？ 化学能转化为内能 重力势能转化为动能 太阳能转化为电能 不同形式的能量也可以转化 机械能转化为电能 电能转化为机械能 植物吸收太阳光进行光合作用 光能转化为化学能 （1）拿一个弹力小球由手中释放，观察小球的运动情况 （2）结合小球在地面弹跳的频闪照片，想一想，为什么它的高度会逐渐降低？是否丢失了能量？减少的机械能到哪去了？ 建构二、能量守恒定律 能量守恒定律：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 能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一 1.滑冰滑梯的过程中，能量是怎样转化的？遵守能量守恒定律吗？ 巩固： 2.有人曾设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫永动机 这种机器有可能制成吗？ 本节课学习了哪些内容 1.能量的转化与转移 2.能量守恒定律 想想做做 能量的转化 一 完成下面一组小实验。观察实验发生的现象，讨论发生了哪些能量转化 1.来回迅速摩擦双手。 2.用黑塑料袋盛些水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下。 现象：手会感觉到发热 能量转化：机械能转化为内能 现象：温度计示数升高 能量转化：太阳能转化为内能 能量转化：机械能转化为电能 4、将塑料笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸屑。 自然界中，能量不仅可以从一个物体转移到另一个物体，形式多样的能量之间还可以相互转化。 3.将太阳能电池连在小电扇上，并使太阳能电池对着阳光。 现象：小电扇转动起来 能量转化：太阳能转化为电能，电能又转化为机械能 现象：纸屑被吸上来 能量转移 机械能的转移 电能的转移 （相同能量之间） 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。 能量的转化 机械能转化为电能 电能转化为机械能 机械能转化为内能 内能转化为机械能 （不同能量之间） 能量的转化 光能转化为化学能 化学能转化为光能 电能转化为光能 光能转化为电能 （不同能量之间） 化学能转化为内能 内能转化为机械能 电能转化为机械能 机械能转化为电能 手机充电 化学能转化为电能 电能转化为化学能 水果电池 能量的转化 高温物体发光 太阳能热水器 光合作用 充电器充电 摩擦生热 呼吸作用 做功冲程 电动机 发电机 地热发电 火药爆炸 压缩二氧化氮 电池供电 太阳能电池 燃料燃烧 吸热化学反应 太阳帆 敲击生火花 4 6 9 5 8 7 2 1 3 4 6 9 5 8 7 2 1 3 4 6 9 5 8 7 2 1 3 4 6 9 5 8 7 2 1 3 秋千越摆越低 小球越弹越低 讨论秋千和小球在运动过程中的能量转化。 为什么它们的高度会逐渐降低？是否丢失了能量？ 你认为减少的能量到哪里去了？ 1.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‌。 2.是否丢失了能量？你认为减少的机械能到哪里去了 ？ ①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； 二 能量守恒定律 ②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； 大量事实表明，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。这就是能量守恒定律。 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。 二 能量守恒定律 能量守恒定律 能量守恒定律 永动机 能量在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变，于是有些人就想做出一台永动机。 设计方案：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。 永动机：在不消耗任何燃料和动力的情况下，不停地工作。 你觉得永动机可能制成吗？ 二 能量守恒定律 高处水槽水的势能 克服砂轮摩擦做功 带动抽水机做功 将水运到高处水槽 高处落下的水克服砂轮和摩擦做功，机械能减少，导致抽水机向上运送的水量，会比落下的水量少，高处水槽中的水会越来越少，最终停止工作。 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。 永动机 课堂小结 1. 永动机真的存在吗？有人设计出如图所示的“永动机”。实际上，这种永动机 （选填“能够”或“不能够”）永远工作下去。因为能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，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，而在这两个过程中，能量的总量保持不变。 转移 不能够 转化 随堂训练 2. （双选）下列现象中，发生能量转化的是（ ） A．壶盖被水蒸气推得上下跳 B．往热水里加冷水 C．用热水袋焐手 D．用电热水壶烧水 A D 3. 下列事例中只有能量转移的是（　　） A．人在火炉旁取暖 B．滚动的铅球在地面上慢慢停下来 C．火药燃烧 D．运载卫星的火箭由地面起飞 A 4.生活中能量转化的实例很多，下列描述中正确是（　　） A．摩擦生热是把内能转化为机械能 B．燃料燃烧放热是把内能转化为化学能 C．电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能 D．摩擦起电是把电能转化为机械能 C 5. 下列关于能量转化的说法中不正确的是（　　） A．洗衣机工作时，电能主要转化为机械能 B．汽车匀速下坡时，重力势能转化为动能 C．绿色植物的光合作用将光能转化为化学能 D．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B 6. 下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是（　　） A．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生 B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能 C．水力发电机发电时，将机械能转化为电能 D．钻木取火是将机械能转化成内能 A 7. 根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是（　　） A．出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进 B．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面 C．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 D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年 B 9. 如图所示，试管中装有水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮，加热试管使水沸腾后，小叶轮转动，下列说法正确的是（　　） A．小叶轮的转动是热传递的结果 B．小叶轮的转动是内能转化为机械能 C．小叶轮的转动是机械能转化为内能 D．内燃机中的压缩冲程与此相同 B 10．用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拉到如图所示的位置，稳定后松手，手不动，铁锁由开始位置a沿弧线ac向另一侧的最高点c运动，然后再从c往回运动。 (1)从a点到最低点b点的过程中，铁锁的动能、重力势能如何变化？ (2)从能的转化和守恒角度分析铁锁摆回时能否碰到手。 (3)在此过程中，机械能是否守恒？能的总量是否守恒？ 答：(1)从a点到b点，铁锁的重力势能逐渐减少，动能逐渐增加。 (2)不能，因为铁锁从a点到c点和由c点返回到a点的过程中，要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，机械能减少，铁锁返回时不能到达a点，所以铁锁摆回时不能碰到手。 (3)铁锁在摆动过程中，有一部分机械能转化为内能，所以机械能不守恒；但整个过程中能的总量是守恒的。 谢 谢 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 Lavf57.77.100 Lavf57.62.100 Lavf60.16.100 Lavf58.29.100 $