14.1 能量的转化和守恒-【七彩课堂】2025-2026学年九年级物理上册同步教学课件（人教版）

该初中物理课件聚焦“能量的转化和守恒”，系统梳理能量的多种形式、转化实例及守恒定律。通过“自然界能量如何转化”的问题导入，衔接机械能、内能等前序知识，以实例列举（如拉长的橡皮筋、运动的足球）和“填一填”活动搭建学习支架。 其亮点在于实例丰富（钻木取火、光伏发电等），结合能量转化方向性分析与守恒定律辨析（对比能量守恒与机械能守恒），含“点击图片播放”的动态演示（如永动机原理）。体现物理观念（能量观念）与科学思维（推理、论证），采用实例驱动与问题探究法，助力学生深化理解，教师可高效开展教学。

第十四章 内能的利用 第1节 能量的转化和守恒 人教版 九年级 物理 上册 第1节 能量的转化和守恒/ 1 自然界中存在着各种各样的能量，它们之间在一定条件下会发生相互转化，能量的转化遵循怎样的规律呢？ 导入新知 第1节 能量的转化和守恒/ 1.了解能量及其存在的多种形式。知道各种形式的能可以相互转化，能举出日常生活中能量转化的例子。 2.理解能量守恒定律,能用能量守恒定律描述一些生产和生活实例中反映能量转化的情况。 素养目标 第1节 能量的转化和守恒/ 拉长的橡皮筋 　　你能说出下面物体都具有什么形式的能量吗？ 山巅的危石 运动的足球 西藏羊八井地热池 食 物 太阳光 弹性势能 重力势能 动能 内能 化学能 太阳能 探究新知 第1节 能量的转化和守恒/ 常见的能量形式有： 机械能、内能、电能、光能、太阳能、生物能、原子能等。 水能 电能 化学能 煤炭、液化石油气 奔腾的江河 电流 探究新知 第1节 能量的转化和守恒/ 机械能转化为内能 电能转化为机械能 钻木取火 木柴燃烧 风扇通电 化学能转化为内能 知识点 1 能量的转化 探究新知 第1节 能量的转化和守恒/ 植物吸收太阳光进行光合作用 水电站里水轮机带动发电机发电 机械能转化为电能 电闪雷鸣 太阳能转化为化学能 电能转化为机械能、光能 探究新知 第1节 能量的转化和守恒/ 光能转化为电能 电能转化为内能 风能转化为电能 光伏发电 微波炉 风力发电 探究新知 第1节 能量的转化和守恒/ 电能转化为化学能 核能转化为机械能 手机充电 核电站 原子弹爆炸 核能转化为电能 探究新知 第1节 能量的转化和守恒/ 点击图片播放 各种形式的能量是可以相互转化的 探究新知 第1节 能量的转化和守恒/ 【填一填】 物体高温下发光 太阳热水器 AgBr见光分解 木炭燃烧 原电池 电解NaCl溶液 电动机 发电机 摩擦生热 做功冲程 热电站 太阳能电池板 木炭燃烧 吸热化学反应 太阳帆 探究新知 第1节 能量的转化和守恒/ 能量转化和转移的方向性 (1)转化的方向性:其他形式的能量可以无条件(自发)地转化为内能,而内能不可能无条件地转化为其他形式的能量。 (2)转移的方向性:热量能自发地(不需要任何外界干预,或不需要满足任何条件)从高温物体转移到低温物体,反之,要想使热量自发地从低温物体流入高温物体是不可能的。 探究新知 第1节 能量的转化和守恒/ 例 智轨列车融合了有轨电车和公共汽车的优势，零排放、无污染。智轨列车的动力系统在输出动力的过程中（　） A．电能转化为机械能 B．内能转化为机械能 C．机械能转化为电能 D．机械能转化为内能 连接中考 A 巩固练习 第1节 能量的转化和守恒/ 弹性小球越跳越低 停止用力， 秋千会越摆越低 在秋千和小球的运动中，看似能量减小了，其实是在运动过程中，有一部分机械能转化成了内能。 知识点 2 能量守恒定律 探究新知 第1节 能量的转化和守恒/ 14 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。 根据能量守恒定律，在分析自然现象时，如果发现某种形式的能量减少，一定能找到另一种形式的能量增加；反之，当某种形式的能量增大时，也一定可以找到另一种形式的能量减少。 能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。 探究新知 第1节 能量的转化和守恒/ 1. 电风扇工作时，消耗的电能与电动机获得的机械能相等吗？如不相等，是否意味着能量不守恒？ 2. 我国有句谚语“要使马儿跑得快，又要马儿不吃草”比喻现实生活中不可能的事，请分析此比喻中违反的科学道理。 提示 不相等。消耗的电能除了转化为机械能外，还转化为内能。 【想想议议】 提示 违反了能量的转化和守恒定律。 探究新知 第1节 能量的转化和守恒/ 项目 能量守恒 机械能守恒 成立 条件 不需要条件 系统内没有能量损失或外来的能量补充 形式 所有能量形式（机械能、内能、化学能等）相互转化 势能(重力势能或弹性势能)之间转化 实例 人从滑梯下滑时，机械能减少（摩擦生热），转化为内能，总能量（机械能+内能）不变 摆锤摆动（忽略空气阻力与摩擦），仅是动能与重力势能的相互转化 能量守恒与机械能守恒的区别 探究新知 第1节 能量的转化和守恒/ 点击图片播放 不能实现的永动机 探究新知 第1节 能量的转化和守恒/ 例 根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（ 　） A．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的 B．两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面 C．电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去 D．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动 B 连接中考 巩固练习 第1节 能量的转化和守恒/ 1. 某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是（　　） A．电能→机械能→光能 B．光能→机械能→电能 C．光能→电能→机械能 D．机械能→电能→光能 C 基础巩固题 课堂检测 第1节 能量的转化和守恒/ 2. 在下列事例中，属于机械能转化为内能的是（ ） A. 铁棒在火上烤得很热 B. 汽车紧急刹车，轮胎发热 C. 燃烧木材取暖 D. 给电炉通电，电炉发热 B 基础巩固题 课堂检测 第1节 能量的转化和守恒/ 3. 在各种形式的能量转化的过程中，下列说法中正确的是（ ） A. 机械能一定守恒 B. 各种形式的能量都守恒 C. 各种形式的能量的总量一定守恒 D. 只有机械能转化为内能 C 基础巩固题 课堂检测 第1节 能量的转化和守恒/ ①摩擦生热 （ → ） ②气体膨胀做功 （ → ） ③电灯发光 （ → ） ④电饭锅做饭 （ → ） 4. 分析下列各现象中能量的转化 机械能 内能 内能 机械能 电能 光能 电能 内能 基础巩固题 课堂检测 第1节 能量的转化和守恒/ 能力提升题 在盛满水的容器中，有一浸没在水中的木块，当木块浮起来时，不仅获得了动能，势能也增加了，请问木块获得的能量是由什么能量转化而来的？为什么？ 解：木块的动能和势能都增加是受到的重力小于浮力的缘故，浮力是水提供的；只对水和木块两个事物来说，木块上升过程中，容器中水的高度会下降，即水的重力势能减小，所以木块获得的能量是由水的重力势能转化而来的（因为部分水在下降），也就是水的重力势能通过浮力做功的形式转化为木块的能量。 课堂检测 第1节 能量的转化和守恒/ 能量之间可以相互转化 转移和转化的过程中，能量的总量是守恒的 依据能量守恒定律，永动机不可能实现 课堂小结 第1节 能量的转化和守恒/ 课堂小结 第1节 能量的转化和守恒/ 作业 内容 教材作业 完成课后“练习与应用” 自主安排 七彩培优 练习 课后作业 第1节 能量的转化和守恒/ 伴你成长 第1节 能量的转化和守恒/ $我们知道，自然界存在着各种不同的现象和运动形态，与他们对应的就有不同形式的能量，例如机械人位能、电能、原子能、化学能还有太阳能等等，这些不同形式的能量可以相互转换并保持总量不变。历史上曾有一些人企图发明一种可以不消耗能量并永不停止对外做功的永动机，但是都以失败而告终。能量转换和守恒定律是自然界最普遍、最根本的定律之一。下面让我们以这一定律来解释一些有关的实验现象。一只铁罐让他在平台上滚动，哎，怎么又滚回来了？原来在铁罐里有根橡皮筋，在瓶底和盖子上各钻两个小孔，往复的穿上一条橡皮筋，在橡皮筋的中间栓上一个小重物，就制成了这个魔惯。我们再看图示。实验室随着魔罐向前滚动，橡皮筋就搅扰起来，魔幻的动能逐渐转化为橡皮筋的弹性势能。当动能为零以后，橡皮筋的势能又转化为动能，驱使魔怪向回滚动。这是一个小玩具，把青蛙的头按下去，放手后一会儿青蛙就跳了起来，并且翻了一个跟头。挺有意思的。实际上，这里有两个奥妙之处，一个是在青蛙的颈部有一只小橡皮碗。它如同一个马德堡半球，另一个是在青蛙内部有一个弹簧，把青蛙头压下去时，大气压使橡皮碗与平板吸住，弹簧产生了形变。由于橡皮碗漏气到一定程度，橡皮碗就松开，弹簧的能量释放出来，就变成了小青蛙的动能。我们也可以自己做一个类似的小玩具，取一只弹簧夹子，把它的弹簧倒装，并在两颊口处固定一只小橡皮碗。再装饰一下。把夹子按紧，松手后同样可以翻跟头。市面上有一种利用发条形变贮藏能量会翻跟头的小老鼠玩具，你看他能够连续的翻跟头。你能说明它的能量转换成吗？这是一种利用水流能做工的机械水轮机模型。这是利用内能转化为机械能的一种机械蒸汽轮机模型。他们都是利用废旧的易拉罐和可乐瓶等自制的。用易拉罐剪成一个叶轮，在它的中心固定一根大的钢针作为转轴。并把它固定在支架上。用可乐瓶作为盛水的容器，让水流冲击在叶片上。叶轮就转动起来了。如果在易拉罐上装一个小金属管作为喷口。喷口正对叶片。在罐中注一些水，塞紧盖子，再点燃灌下的酒精灯。一会儿水蒸气从喷管中喷出，叶轮也就转动起来，这就是一个很简单的蒸汽轮机模型。这只电子秒表已经走了半个月了，可是表内没有任何从商店里买来的电池，它是由自制的土豆电池供电的。裁下两条镀锌铁皮作为负极，再裁两条铜条作为正极。另取两只土豆，组成一组互相串联的土豆电池组。插上电极。然后把电子表中电池夹上的正负极分别与土豆电池的正负极连接起来，电子表就不停地走动起来。采用其他的水果，像柑橘、西红柿、黄瓜也都可以制成各种有效的水果电池。这个玩具小兔体内既没有发条，也没有电动机，可是它能在斜坡上一蹦一蹦的跳下坡去。从能量转换的角度来分析一下它的设计构想，那是很有意思的。一个半圆柱形的物体放在斜面上，把它晃动一下，它就震动起来，但很快就停了下来，原因是滚动摩擦的存在。如果加大斜面倾角，它也只能滑下来，失去了蹦跳的趣味。如果在这半圆柱体适当位置加一双拐杖，是半圆柱体的支撑点，在摆动过程中交替转移，它就会出现一种奇特的运动。小白兔也正是靠其下肢使支撑点交替转移，实现跳跃下坡的。这是一种当玩具用的塑料弹簧，可以掩饰震动的现象。也可以演示波动的现象。还可以演示能量转化的现象，把弹簧放在斜面上端，将弹簧上部弯曲到端面朝下，松手后可以看到弹簧连续不断地翻起跟头来，如同一个出色的体操运动员一样。由于在运动过程中，重力势能、弹性势能和动能在不断的转换，因此出现了这种奇妙的变化。怎么这只小鸟会不停的低头饮水和抬头换气，为什么会不停的运动呢？原来它的结构是这样的尾泡里有乙醚液体，液体上方和头泡里都充满着饱和蒸汽。在头炮的下方有一个水槽，低头时能使小鸟头部表面沾有水分。当小鸟头部表面的水分蒸发时，温度降低，头泡内的饱和蒸汽缩小，乙醚就会向头部方向流动，从而使小鸟低头。一旦低头，后尾炮中的玻璃管口离开页面，管中的乙醚就会流回尾泡，小鸟就抬起头来。如此往复，小鸟就处在不停的运动之中。这只自制的小鸟和上面的小鸟的运动原理是类似的，不过它靠的是在尾炮附近加热，从而形成头泡与尾泡的温度差。这是另一种利用毛细现象制作的饮水鸟，它的动作也是很有趣的。这个特殊的秋千荡来荡去似乎不会停止，它是永动机吗？能量从哪里来呢？打开后盖可以看到底座下有电池，就是它提供了化学能转换为电能。在秋千摆球下还可以发现有一个磁铁，当他摆过平衡位置的时候，底座下有一个由电路控制通电的电磁铁，对它产生一个推力，从而补充了摆动过程中损失的机械能，所以它能不断的摆动。在前面介绍的涌动秋千的底座上放一个玻璃器皿，器皿的中心略偏于底座中心。在玩具陀螺内装两只小磁铁，一旦陀螺在器皿里旋转起来，陀螺就一直旋转下去，直到电池供电不足时为止。 能量的转化。只要接通电源，用电器就开始工作了。当你打开电灯，灯泡里的灯丝立刻就会变热发亮。可见灯泡接收了输入的电能，而输出的却是光和热。这说明电能可以转化为光和热这两种能量形式。电烤箱用的也是这个原理。人们利用电能还可以得到机械能，这样的例子很多，找找看。吹风机不仅把电能转变成热能，而且还能转变成风能和生能。电视机输出的是光能和声，能让我们看到了精彩的画面，听到了美妙的声音。其实各种用电器都是一种能量转换器，根据不同的需要，它们的内部结构和设计各不相同，但都是把输入的电能转变成其他形式的，能为我们做各种不同的事情。那么，电能是怎么得来的？这是发电机，它能把带动它旋转的机械能转化成电能。电池也是一个能量转换器，它里面的物质通过反应能把化学能转化成电能。到热电厂看看你会更有收获。这是煤，他把锅炉里的水烧热，完成了化学能向热能的转化。热水所产生的高温高压水蒸气带动了蒸汽轮机的转动，这时热能又转化成机械能。蒸汽轮机带动发电机转起来，电就生成了机械能，最终完成了向电能的转化。我们了解了电能，那其他形式的能量也可以互相转化吗？你最好做几个小实验感受一下。快速的搓搓手，你会感到什么？做一个风车，你发现了什么？转动的波浪鼓又说明了什么？能量的转化真是太奇妙了，里面有很多知识在等待我们去探索发现了。 nullnull学过物理的人都知道，物理上有一个一直存在，但是并没有任何人可以完成的机械，叫做永动机。所谓的永动机就是不需要外界的功就能够对外做功的机械。这显然是违背目前的物理界的各种定律的，因此很多国家也都不对永动机的研发进行审理，比如法国。那为什么还是有很多人乐此不疲的进行永动机实验呢？因为永动机如果真的发明出来，那将会使这个世界变成一个非常神奇的世界。你想一下，不需要加任何油，也不需要借助外力就能够启动的汽车，不需要充电，也不需要充任何能量的手机，还有生活中各种各样的设备，统统都摆脱了能量的束缚，这是多么神奇的一件事情，这也是很多人孜孜不倦的进行研究的终极目标，那么现在号称永动机的有哪些呢？其实现在哪些号称是永动机的东西，往往是靠打破力的平衡来实现的，这些看上去是涌动的，但是在各种原因的作用下，最终还是会取得另外的一个平衡而停止下来，或者是利用电磁或者热循环的原理，那很显然这样的永动机也不会是真正的永动机，其实科学是一个探索未知的过程，在任何一个伟大的事物出现之前，可能都会走很多的弯路，说不定有一天永动机就真正的实现了呢？就算不是永动机，能够用个百80年，那也是很够了啊，您瞧着呢？ null