21.1 能量的转化与守恒 课件-2025-2026学年沪科版物理九年级全一册

该初中物理课件围绕能量的转移与转化、守恒定律、方向性及效率展开，以达·芬奇永动机问题导入，通过摩擦双手等实验、热水袋取暖等生活实例，构建从现象到规律再到应用的知识支架，帮助学生建立完整的能量认知体系。 其亮点在于注重科学探究与科学思维培养，通过小实验让学生直观感受能量转化，结合中国高铁电机等科技案例渗透社会责任，以问题驱动引导学生推理能量守恒及方向性。教学方法贴近生活且结构化，学生能深化能量观念，教师可借助丰富实例提升教学效率。

》⊙这种机器有可能制成吗? 达 芬奇设计的永动机。 情景导入 www. 21 cnjy.com版权所有 盗版必究 www. 21 cnjy.com版权所有 盗版必究 1. 能量的转移 运动的小球通过碰撞让静止的小球也动起来, 动能从一个物体转移到了另一个物体。 能量可以从一个物体转移到另一个物体。 用热水袋取暖时, 内能从高温的热水袋转移到低温的人体 www. 21 cnjy.com版权所有 盗版必究 3 (1)来回迅速摩擦双手。 (2)将塑料笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片。 完成下面的小实验。 上述事例发生了哪些能量的转化? 2. 能量的转化 手会发热 转化 机械能 内能 塑料笔杆会发热,并同时吸引小纸片 转化 机械能 电能 内能 www. 21 cnjy.com版权所有 盗版必究 汽车刹车 蜡烛照明 天然气燃烧 生活中各种形式的能量可以互相转化 电热吹风机 植物光合作用 电池充电 机械能转化为内能 化学能转化为内能 化学能转化为内能与光能 大量事实说明,能量不但可从一个物体转移到其他物体,而且可从一种形式转化为其他形式。 电能转化为机械能和内能 电能转化为化学能 太阳能转化为化学能 www. 21 cnjy.com版权所有 盗版必究 球上的能量主要来源于太阳,生命活动离不开太阳能。植物(图21-3)通过光合作用将太阳能转化为化学能,并储存在其体内。煤,石油和天然气中的能量来源于亿万年前植物,动物体内的化学能。 www. 21 cnjy.com版权所有 盗版必究 6 重力势能。若石块滚落,重力势能转化为动能。 动能。足球滚动过程中,动能转化为内能。 内能。加热过程中,电能转化为内能,燃料的化学能转化为内能。 化学能。被人食用后,牛奶、面包等的化学能转化为人体内的内能和机械能。 电能。电灯发光时,电能转化为光能和内能。 在生产生活实践中,处处都离不开能量。请你说说图中各种物体所具有的能量及其可能的能量转化形式。 www. 21 cnjy.com版权所有 盗版必究 大量的研究表明,自然界的能量是守恒的,科学家们将研究的结果概括为能量守恒定律。 www. 21 cnjy.com版权所有 盗版必究 小球在摆动过程中能量守恒,似乎小球应该永远摆动下去。可事实上,小球的机械能是不断减小的,最终小球会停下来。这是为什么呢? 小球在运动过程中与空气摩擦会产生热,小球的一部分机械能转化为内能。 遵守能量守恒定律 www. 21 cnjy.com版权所有 盗版必究 秋千的机械能能自发地转化为内能,内能 能否再自发地转化秋千的机械能? 小球或秋千在运动过程中与空气摩擦会产生热,小球或秋千的一部分机械能转化为内能。 日常生活中,荡秋千时,一旦亭止用力,秋千会越摆越低掉在地上的弹性小球虽然会弹起,但其反弹的高度会越来越低 www. 21 cnjy.com版权所有 盗版必究 水会自发地从低处流向高处吗? 水自上而下流动,形成瀑布。 在日常生活中,并不是所有能量转移和转化的过程都能自发地实现。 www. 21 cnjy.com版权所有 盗版必究 2.汽车刹车时,由于摩擦,机械能自发地转化为内能;这些内能还能自发地转化为机械能重新利用吗? 1.内能自发地从高温物体转移到低温物体。 内能会自发地从低温物体转移到高温物体吗? 那么,能量转移和转化过程存在怎样的规律? www. 21 cnjy.com版权所有 盗版必究 物理学的研究表明: 能量的转移与转化具有方向性。 从上面的案例可知: 1.热传递过程具有方向性, 2.机械能转化为内能也具有方向性。 研究表明,自然界所有与热现象有关的过程都具有方向性。 www. 21 cnjy.com版权所有 盗版必究 “永动机” 你认为可以制造成功吗? 科学研究表明:能量的转化和转移具有方向性,在转化过程中由于摩擦的存在,一部分机械能会转化为内能,这部分内能不可能自动的转化为机械能,如果没有能量的补充,永动机将最终停止运动,所以“永动机”是不能实现的。 www. 21 cnjy.com版权所有 盗版必究 锅炉烧水时,能量怎样转化? 内能能水被完全利用吗? 人类社会生活离不开能量。能量的利用存在效率问题,在能量转移和转化的过程中, 输出的有用能量与输入总能量之比称为能量转化效率,通常用百分率表示。 www. 21 cnjy.com版权所有 盗版必究 在所有的能量利用过程中,能量损耗不可避免,100%的能量利用率只是一种理想情况。 柴火灶能量转化效率只有 30% 左右 燃气灶能量转化效率可达到 55% 微波炉能量转化效率一般为 70%~90% 提高能量转化效率是节能问题的核心,是可持续发展的重要措施之一。 我们可利用现代科技尽量减少能量的损耗,提高能量利用效率。 www. 21 cnjy.com版权所有 盗版必究 设备类型 效率范围 中国科技应用案例 汽油机 20%~30% 国产家用轿车(如吉利、比亚迪燃油车型)动力核心 柴油机 30%~40% 东风商用车重卡,适配国内物流运输干线 蒸汽轮机 40%~60% 秦山核电站、大型火力发电厂发电机组 普通小型电动机 70%~90% 美的、格力家电(空调、洗衣机)驱动部件 大型工业电动机 90%~98% 中国高铁牵引电机,保障高速稳定运行 超高效电动机 >98% 三一重工工业设备电机、新能源汽车驱动电机 www. 21 cnjy.com版权所有 盗版必究 课堂小结 三、能量的转化和转移具有方向性 一、能量的转移和转化 二、能量守恒定律 自然界的能量是守恒的 四、能量转化效率 www. 21 cnjy.com版权所有 盗版必究 随堂检测 $nullnull嗨大家好，我是达芬奇。我想制造一个无需外界输能或仅需初始能量就能永远做功的永动机，大家说我能成功吗？ 大家好，我们又见面了。经过大家努力学习，请帮我解释一下永动机能制作出来吗？ null