20.3 能量的转化与能量守恒（教学课件）物理新教材沪粤版九年级下册

该初中物理课件聚焦“能量的转化与能量守恒”，涵盖能量转移与转化、守恒定律及方向性三大核心知识点。以生活实例（热水袋取暖、手机充电等）情境导入，通过“能量变化两种情况”搭建学习支架，引导学生从生活现象过渡到物理概念，构建能量观念的认知脉络。 其亮点在于以科学探究为主线，设计“能量转移”“能量转化”活动（如识别内能转移实例、分析核电站能量转化），培养科学思维；结合抽水蓄能电站、古代水车等实例，渗透科学态度与责任（节能意识、文化自信）。作业融合历史（走马灯）与现实（永动机问题），助学生深化能量观念。教师使用可系统落实重难点，提升教学效率，学生能从物理视角解释自然现象。

沪粤版 九年级下册 第二十章 能源与能量守恒 20.3 能量的转化与能量守恒 学习目标 1．科学观念：明确能量的多种形式，区分能量转移与转化，理解能量守恒定律及转化方向性； 2．科学思维：通过分析教材实例，提升能量变化的判断能力，能解释永动机失败原因； 3．科学探究：完成教材“能量转移”“能量转化”活动，深化对能量规律的认知； 4．科学态度与责任：感受古代科技智慧与现代能量利用成就，树立节能意识。 重点难点 1．区分能量的转移与转化； 2．理解能量守恒定律的内涵； 3．认识能量转化的方向性。 1．准确判断生活中能量的转移与转化类型； 2．解释永动机失败的原因； 3．理解能量守恒与节能的关系。 用热水袋取暖时手变热、手机充电后能正常使用、核电站发电供家庭照明、水车灌溉农田。生活中处处存在能量的变化——热水袋暖手时，热量从热水传到手上；手机充电时，电能变成电池里的能量；发电站的能量能送到千家万户供电。这些能量的变化分为两种情况：一种是能量从一个物体传到另一个物体，另一种是能量从一种形式变成另一种形式。今天我们就跟随教材，探索能量变化的规律。 情景引入 01 CONTENTS 能量的转移与转化 探究新知 02 能量守恒定律 03 能量在转移过程中的方向性 PART ONE 能量的转移与转化 活动核心 活动探究1——认识能量的转移 识别能量从一个物体转移到其他物体的过程（能量形式不变） 教材拓展任务 活动探究1——认识能量的转移 你还能列举哪些能量转移的例子？ 教材活动探究2——认识能量的转化 活动核心 识别能量从一种形式转化为其他形式的过程（能量形式改变） （1）电能与化学能的相互转化： （a）手机充电时：______能转化成____能（储存于电池中）； （b）电池放电时：______能转化成______能（供手机工作）。 电 化学 化学 电 （2）核电站的能量转化： 核反应堆工作：铀核裂变释放的___能转化成蒸汽的____能； 蒸汽驱动涡轮机：蒸汽的____能转化成涡轮机的______能； 涡轮机带动发电机：______能转化成___能。 教材活动探究2——认识能量的转化 活动核心 识别能量从一种形式转化为其他形式的过程（能量形式改变） 核 内 内 机械 机械 电 教材活动探究2——认识能量的转化 教材拓展任务 你还能列举一些生活和生产中关于机械能、内能、电能间相互转化的实例吗？ PART TWO 能量守恒定律 核心规律——能量守恒定律 教材情境探究 思考1：电动机工作时消耗了什么能量？ 思考2：这些能量都转化成了机械能吗？还转化成了什么能量？ 思考3：转化后的所有能量加起来，与消耗的电能有什么关系？ （电能） （不仅转化为提升物体的机械能，还转化为电动机发热的内能） （总量相等） 核心规律——能量守恒定律 定律内涵 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到其他物体，或者从一种形式转化为其他形式。能量在转移和转化过程中，总量保持不变。这就是能量守恒定律。 教材拓展：永动机的失败 历史尝试：有人设计“永动机”，妄想不用消耗能量或用很少能量就让机器永不停转，结果均失败； 教材思考问题：试分析制作“永动机”失败的原因。（提示：违背能量守恒定律，机器运转中会有能量以内能等形式损耗，无法凭空产生能量补充，必然停止） PART THREE 能量在转移过程中的方向性 能量转移与转化的方向性 教材实例分析 1. 热水袋取暖：内能自动从高温的热水袋转移到低温的人体，不会自动从人体转移回热水袋； 2. 烧开水：煤或天然气的化学能转化为水的内能，水冷却时，减少的内能无法自动复原为煤或天然气的化学能； 3. 汽车行驶：汽油的化学能转化为机械能和内能，损耗的内能无法自动用来再次开动汽车。 教材结论：大量事实表明，能量的转化和转移过程是有方向性的。 现实意义与节能措施 意义：多数能源消耗后不能再生，用一点少一点；转化过程中总有相当一部分能量不能被有效利用，成为“无用能量”，因此节约能源、提高能源利用率是当务之急。 根本措施：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，用高效节能的新产品代替高耗低效的旧产品等。 教材拓展任务：你还能列举出一些能量转化或转移具有方向性的事例吗？ 教材拓展——信息浏览与STSE 信息浏览：抽水蓄能电站 设计背景：生产用电集中在白天，生活用电集中在夜间，白天用电负荷远大于夜间；一般发电站不能随便停机，电只能随发随用，无法保存。为避免夜间多余电能浪费，依据能量守恒定律设计抽水蓄能电站。 工作流程与能量转化： 1. 夜间用电量少：电网多余电能→驱使水泵将低处水抽到高处→电能转化为水的势能储存；2. 白天用电高峰：高处的水放下来→推动水轮机发电→水的势能转化为电能，送回电网。 教材拓展——信息浏览与STSE STSE：水车 工作原理：靠流水推着车轮转动，辐条上的水斗装水，逐级提升，临顶时水斗倾斜，将水注入渡槽，通过渠道流到农田；利用水流的能量把水从低处“送”到高处灌溉渠道，实现能量的转移与转化。 历史价值：中国使用水车灌溉甚早，龙骨水车在东汉时已有使用，至今已有1800余年历史，体现我国古代劳动人民的智慧，大大提高了生产效率。 课堂总结 能量变化两种形式：转移（形式不变，物体间传递）、转化（形式改变）； 核心规律：能量守恒定律（总量不变，不凭空产生、消失）； 重要特性：能量转移与转化具有方向性； 实践要求：树立节能意识，落实节能根本措施。 课堂小结 布置作业 1．太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是（ ） A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳 能转化为化学能 B．图乙中，太阳能热水器通过做功方式将 太阳能转化为水的内能 C．图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直 接转化为信号灯的光能 D．图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将 太阳能直接转化为飞机的机械能 【答案】A 【答案】A 2．2018年5月21日凌晨，我国成功利用长征四号丙运载火箭将“鹊桥”号中继卫星发射升空，迈出了人类航天器月背登陆第一步！下列有关说法正确的是（ ） A．火箭点火升空过程中，内能转化为机械能 B．火箭点火升空过程中，火箭的惯性消失 C．火箭加速上升过程中，重力势能转化为动能 D．火箭加速上升过程中，只受到重力和空气阻力 3．有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（　　） A．装置所具有的机械能始终不变 B．如果没有能量补充，装置最终会停下来 C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去 D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化 【答案】B 4．在八百多年前，我国就发明了如图这种流行于民间的玩具式走马灯，它的工作原理和近代的燃气轮机相同。如果点燃走马灯中的蜡烛时，燃烧产生的高温气体将_____________（选填“向上运动”“向下运动”或“绕蜡烛旋转”），运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这种走马灯工作时将____能转化为_______能。下列几种现象中与这种走马灯工作原理相同的是____(填序号)。 ①煤炭的燃烧　②电风扇通电转动　 ③放烟花时，礼花腾空而起　④植物进行光合作用 【答案】向上运动     内     机械     ③ 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING Lavf58.12.100 $