20.3 能量的转化与能量守恒 20.4 能源、环境与可持续发展 课件-2025-2026学年物理沪粤版九年级下册

该初中物理课件聚焦能量的转化与守恒、能源环境与可持续发展核心知识点，通过生活实例提问导入，衔接前序做功转化内能内容，搭建新旧知识学习支架，引导学生循序渐进探究。 其亮点在于结合实例分析（如区分能量转移与转化）、新情境题（新能源汽车等）及跨学科实践，渗透科学思维、科学态度与责任及能量观念等核心素养，采用自主预学 - 深度学习 - 当堂检测模式，助力学生构建知识体系，便于教师高效开展教学。

第二十章 能源与能量守恒 20．3 能量的转化与能量守恒 20．4 能源、环境与可持续发展 通过前面的学习，我们已经发现可以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？ 1． 能列举实例，认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化。 2． (重难点)了解能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例。 3． (重点)有用能量转化和守恒的观点分析环境问题的意识。知道能量的转化与转移有一定的方向性。 4． 认识能源与环境的关系，了解一些环境污染的成因及危害。 5． 了解我国和世界的能源状况。对于能源的开发和利用有可持续发展的意识。 1． 能量的转化与能量守恒 (1)能量的转移与转化：自然界中的能量不仅可以从一个物体 ⁠ 到其他物体，而且在一定条件下，形式不同的能量之间还可以相互 。 (2)能量守恒定律：能量在转移和转化过程中，总量 ⁠ ⁠。 (3)方向性：大量事实表明，能量的转化和转移过程是有 ⁠的。 转移 转化 保持不变 方向性 2． 能源、环境与可持续发展 (1)能源与环境：人类在大量开发和使用能源的同时，也给环境造成 了不可忽视的污染和破坏，如 、 、 ⁠等灾害。 (2)为了减少能源利用对环境的污染和破坏，做到可持续发展，我们 必须改进传统能源的技术，同时还要着力开发无污染的“绿色能源”。 温室效应 大气污染 酸雨 能量的转化与转移 下列现象中属于能量转移的是 ⁠，属于能量转化的 是 。(选填序号) ②⑤ ①③④ 某智能换气扇的叶片上贴有太阳能电池板，在有光照时发电，给电动机供电使换气扇自动启动。该过程中发生的能量转化是(　C　) 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 能量守恒定律 关于能量守恒定律，下列说法正确的是(　C　) 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不遵循能量守恒定律 C 根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是(　C　) A． 出膛的子弹射穿木板，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，水的沸腾却永远不会停止 C． 在忽略空气阻力的情况下，两个光滑斜面相对接，小球从左斜面静 止滚下后，一定能冲到右斜面上与左斜面同等的高度 D． 孤岛上被人们遗忘的一只机械表，可以一直走动 C 能量在转化和转移过程中的方向性 下列事例中，不能说明能量的转化和转移具有方向性的是 (　B　) A． 热水散失到空气中的内能不能被收集起来重新利用 B． 小明被蹦床弹起时，弹性势能转化为动能 C． 燃料燃烧产生的内能不能自发地转化为燃料的化学能 D． 小灯泡发光时产生的内能不能自发地转化为电能 B 汽车在刹车过程中，因摩擦将 ⁠能转化为地 面、轮胎和空气的 ⁠能，而这些能量不能再自动地用来驱动汽车， 这种现象说明能量的转化具有 ⁠。在能量转化或转移的过程 中，能量的总量保持 ⁠。 机械 内 方向性 不变 能源、环境与可持续发展 机动车尾气是机动车运行时产生的废气，其中包括一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等，是引发大气污染的元凶之一。下列关于减少机动车尾气排放及环境保护的做法中正确的是(　C　) A． 加大燃油机动车的推广力度 B． 鼓励使用热效率低的老旧汽车 C． 选择步行、公共交通等绿色出行 D． 不断改进和创新制造大功率热机 C 能量的转化与转移 1． 关于能量的转化和转移，下列说法正确的是(　C　) A． 蓄电池充电时，化学能转化为电能 B． 暖瓶塞跳起时，机械能转化为内能 C． 用热水袋取暖时，内能发生了转移 D． 双手摩擦生热时，内能转化为机械能 C 2． 如图所示，是核电站发电过程的流程图，其能量的转化过程是 (　D　) A． 机械能→核能→内能→电能 B． 内能→核能→机械能→电能 C． 核能→机械能→内能→电能 D． 核能→内能→机械能→电能 D 能量守恒定律 3． 2025年4月11日凌晨，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙 运载火箭，成功将通信技术试验卫星十七号发射升空。长征三号乙运载 火箭采用的燃料是偏二甲肼，因为偏二甲肼的 ⁠大；火箭升空 时，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的 ⁠能，能量转化过程中能 的总量是不变的，这就是 ⁠定律。 热值 机械 能量守恒 能量在转移和转化过程中的方向性 4． 下列有关能量转移和转化的方向，说法正确的是(　C　) A． 内能可以自动从低温物体转移到高温物体 B． 汽车散失的热可以收集起来再利用 C． 天然气燃烧时放出的热可以用来加热食物，使食物内能增大 D． 机械能可以转化为内能，内能不能转化为机械能，这说明能量的转 化具有方向性 C 能源、环境与可持续发展 5． 随着世界性能源危机的日益加剧，垃圾身价倍增，变成了能源 再生的“宝库”。利用垃圾的一种方式是将垃圾填埋后，通过厌氧发酵产 生沼气，这些沼气燃烧，产生高温燃气，推动汽轮机转动，汽轮机驱动 发电机来发电，如图所示为垃圾发电的能量转化过程。垃圾填埋后产生 的沼气是一种 (选填“可再生”或“不可再生”)能源；②中的 能量形式是 ⁠。 可再生 内能 6． [新情境]为助力“双碳”目标达成，新能源汽车产业蓬勃发展。新能源汽车依靠车载电池储存电能作为动力来源，车主能通过手机App实时查看车辆的剩余电量、续航里程等信息，App与车辆之间通过网络信号实现信息交互。下列相关说法错误的是(　C　) C A． 新能源汽车使用的电能属于二次能源，相比传统燃油汽车，能减少尾气排放，更有利于环境保护，符合可持续发展理念 B． 新能源汽车的电池在充电时，电能转化为化学能储存起来，此过程中能量的总量保持不变 C． App与车辆之间通过网络信号实现信息交互是通过超声波传递信息 D． 大量使用新能源汽车虽然能减少尾气排放，但如果充电桩布局不合理，会给居民生活带来诸多不便，同时还会导致局部地区电网负荷过大，不利于能源的合理分配和利用 7． [跨数学]如图所示为某市空气中PM2.5的来源分布图。PM2.5是指直径小于或等于2.5μm的颗粒物，其在空气中的浓度越高，就代表空气污染越严重。为减少PM2.5排放，改善空气质量，下列措施不正确的是(　C　) A． 植树造林，增大城市绿地面积 B． 开发使用太阳能、核能等新能源 C． 加大火力发电投入，扩大火力发电规模 D． 推行城市公共自行车系统，打造绿色交通 C 8． 如图是小雨学了能量守恒后设计的一个蒸汽轮机，下列说法正 确的是(　C　) A． 能量在转化的过程中总量越来越少 B． 实验室常用的酒精燃料属于一次能源 C． 能量的转化和转移都是有方向的 D． 轮子转动说明永动机是可以实现的 C 9． [新情境]科学技术国际热核聚变试验堆(ITER)计划俗称“人造太 阳”。“人造太阳”的核聚变原料是地球上储量丰富的氘和氚，同时生成 物没有危害，被称为“终极能源”。 (1)“人造太阳”与我国正在运行的核电站获得核能的方式 (选填“相同”或“不同”)。 (2)在核反应中产生的内能不能再自动转化为核能，说明能量的转化 和转移具有 ⁠性。 (3)在能量转化和转移的过程中，能量的总量 ⁠。 (4)从能源与可持续利用的角度看，核能是 ⁠能源。 不同 方向 不变 不可再生 新能源汽车发展背景和趋势的研究 10． 我国新能源汽车销量占全球60%以上，主要类型包括纯电动 (电池驱动)、混合动力(燃油＋电池)和氢燃料电池车。其优势是节能环 保(电能效率>燃油机)，助力国家“2030年前碳达峰，2060年前碳中和”目 标。已知：汽油车效率约30%，纯电动车电机效率约90%。 (1)能量转化分析：纯电动汽车行驶时， 能→ ⁠能； 氢燃料电池车中，氢气 能→电能→机械能。 电 机械 化学 (2)我国发展新能源汽车的核心目的不包括 ⁠。 A． 减少石油依赖 B． 降低尾气污染(如CO2) C． 缩短充电时间 D． 实现“碳中和”目标 C (3)汽油车与纯电动车效率差异大的主要物理原因是 ⁠。 A． 汽油车需燃烧做功，能量损耗大 B． 电动车电池更轻 C． 电动机无需热机工作循环 D． 电能输送无损耗 A (4)发展趋势建议：为提升新能源汽车普及率，我国应优 先 。(多选) A． 加大燃油车限行力度 B． 扩建充电桩/加氢站 C． 研发更高能量密度的电池 D． 降低风力发电成本 BC 11． 氢能被誉为“21世纪终极能源”，也是在碳达峰大背景下加速开 发利用的一种清洁能源。 (1)氢能是通过将一些能源(如水、天然气等)经过化学反应转化为氢 气，再通过氢气燃烧或其他方式释放出能量的一种能源，所以，氢能 是 ⁠次能源。 (2)氢燃料电池是氢能的一个重要应用，电池内部发生化学反应将化 学能转化为 ⁠能。 二 电 (3)2025年5月中旬，西藏首台氢能重型卡车在林芝经济开发区完成 试车任务。卡车行驶过程中，不断消耗氢气，氢气在减少过程中其热 值 ⁠。当卡车突然刹车，车轮停止转动向前滑行时，车轮与地面 之间的摩擦力将比正常行驶时 ⁠。 不变 大 (4)氢动力卡车在平直公路上匀速行驶时平均功率为180 kW，行驶1 h卡车牵引力做功 J，若同样多的能量由内燃机提供，内燃机效率为40%，需要汽油 kg(保留整数，汽油热值为4.6×107 J/kg)。 6.48×108 35 【解析】(4)氢动力卡车在平直公路上匀速行驶平均功率为180 kW，行驶1 h卡车牵引力做功W＝Pt＝180×103 W×3 600 s＝6.48×108 J；若同样多的能量由内燃机提供，内燃机效率为40%，则内燃机提供的能量Q＝＝＝1.62×109 J，需要汽油的质量m＝＝≈35 kg。 $