20.3 能量的转化与能量守恒（讲解课件）-【优翼·学练优】2025-2026学年九年级物理下册同步备课（沪粤版）

该初中物理课件围绕能量的转移与转化、能量守恒定律及能量转移转化的方向性展开，通过牛顿摆视频导入提问“小球能否一直运动”，衔接能量形式基础，以活动和实例构建从现象到规律的学习支架。 其亮点在于融合科学探究（活动列举能量转移转化实例）、科学思维（用永动机案例论证守恒定律）和科学态度与责任（抽水蓄能电站联系实际），采用实例分析与问题驱动，帮助学生理解应用，教师教学有具体素材支撑，提升教学效率。

第二十章 能源与能量守恒 20.3 能量的转化与能量守恒 牛顿摆上的小球真的能够一直运动下去吗？ 观察与思考 视频 牛顿摆 1.知道能量是可以转移和转化的。 2.知道能量守恒定律，并会用能量守恒定律解释相关现象。 3.知道能量的转移和转化过程中的方向性。 学习目标 自然界的能量有多种形式： 机械能 内能 化学能 光能 电能 ······ 人们发现，自然界中的能量不仅可以从一个物体转移到其他物体，而且在一定条件下，形式不同的能量之间还可以相互转化。 一、能量的转移与转化 能量的转移 能量是可以在两个物体之间转移的。你能说出下面的实例中分别是什么能量发生了转移吗？ 内能 机械能 电能 一、能量的转移与转化 活动1： 用热水袋取暖 一个球下降，另一个球上升 发电站产生的电能通过输电线送到用户 你还能列举出哪些能量转移的例子？它们又是什么能量发生了转移呢？ 一、能量的转移与转化 内能 机械能 电池放电时，______能转化成______能。 手机充电时，______能转化为______能 能量的转化 活动2： 一、能量的转移与转化 能量不仅可以转移，而且各种形式的能量在一定条件下还可以相互转化。你能说出下面各例中能量发生怎样的转化吗？ 电 化学 化学 电 如图所示的核电站工作流程示意图中，核反应堆工作时，铀核裂变释放的_____能转化成蒸汽的_____能；然后将高温高压的蒸汽通入涡轮机中，驱动涡轮机转动，使蒸汽的_____能转化成涡轮机的______能；并带动发电机，使______能转化成_____能。 核 内 内 机械 机械 电 一、能量的转移与转化 你还能列举一些在生活和生产中关于机械能、内能、电能间相互转化的例子吗？ 一、能量的转移与转化 机械能转化为内能 机械能转化为电能 摩擦生热 摩擦笔杆后吸引纸屑 在能量由一个物体转移到其他物体，或由一种形式转化为其他形式的过程中，遵循什么规律？能量的总量是否有变化？ 2.减少的机械能到哪里去了？ 小球跟空气和地面摩擦，一部分机械能转化为内能。 1.从能量的角度来看，小球的高度逐渐降低说明了什么？ 说明了小球的机械能逐渐减少。 想想 议议 二、能量守恒定律 如图所示是用电动机提升物体的示意图。请想一想，电动机在工作时消耗了什么能？是否都转化成了机械能？还转化成哪些形式的能？ 消耗了电能，电能转化为机械能和内能。 如果将转化后的其他形式的能全部加起来，是否应该与所消耗的电能相等？ 相等 二、能量守恒定律 用电动机提升物体 科学家经过长期的研究发现，在一定量的某种形式的能量减少的同时，总伴随着其他形式的能量的增加，总的能量是守恒的。也就是说，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。 二、能量守恒定律 能量守恒定律是自然界最普遍、最根本的定律之一。大至宇宙天体，小到原子世界，都服从这一定律。 历史上也曾有人妄想，不用消耗能量就能使机器运转，或用很少的能量就能使机器永不停息地运转，并为此设计、制作了各种各样的“永动机”。 二、能量守恒定律 你觉得它们能实现“永动”吗？为什么？ 不能，根据能量守恒定律可知，永动机在转动过程中有一部分机械能会转化为内能，机械能会越来越少。最终停止转动。 永动机都变成了“不动机” 二、能量守恒定律 既然能量是守恒的，为什么我们还经常说要节约能源呢？ 三、能量在转移和转化过程中的方向性 人用热水袋暖手的过程中，能量是怎样转移的? 高温物体 低温物体 内能 三、能量在转移和转化过程中的方向性 内能能从低温物体转移到高温物体的吗? 使用空调和冰箱虽然可以使冷空气的内能不断地向温度高的热空气转移，从而保证冷空气维持一定的温度或者降低至更冷的温度，但是需要消耗电能来实现。 三、能量在转移和转化过程中的方向性 烧开水时，燃烧的煤、天然气的化学能转化为水的内能。当水渐渐凉下来时，无法将其减少的内能全部复原为煤或天然气的化学能。热水袋转移给手的内能，也无法再转变为热水袋的内能了。这些现象说明了什么？ 三、能量在转移和转化过程中的方向性 能量转移具有方向性。 汽油在内燃机中被消耗，这里面发生了怎样的能量变化？ 内能 化学能 机械能 这些消耗的能量能不能再自动地被用来驱动汽车?这又说明了什么？ 内能 三、能量在转移和转化过程中的方向性 能量的转化也具有方向性。 大量事实表明，能的转化和转移过程是有方向性的，多数能源在消耗过程中，用一点就少一点，不能再生；此外，尽管在转化过程中能量是守恒的，但总有相当一部分的能量是不能被有效利用的，成为“无用的能量”。因此，节约能源、提高能源的利用率是当务之急。 三、能量在转移和转化过程中的方向性 说一说你有什么好办法去节约能源和提高能源的利用率？ 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，都是节约能源的根本措施······ 三、能量在转移和转化过程中的方向性 抽水蓄能电站 在我们的生活中，人们的生产活动用电主要集中在白天，而生活用电主要集中在夜间，所以白天的用电负荷就远大于夜间。一般的发电站一旦工作就不能随便停下来，电只能随发随用，不能像物品那样保存起来。为了不造成夜间多余电能的浪费，人们根据能量守恒定律，设计出了抽水蓄能发电站。在夜间用电量少时，电网上用不完的电驱使水泵将低处的水抽到高处，这样，电能就转化为水的势能储存起来。到了白天用电高峰时，再把高处的水放下来，推动水轮机发电，将电送回电网。2021年投产的河北丰宁抽水蓄能电站是当时世界上规模最大的抽水蓄能发电站，总装机规模360万千瓦，年设计发电量66.12亿千瓦·时，年抽水电量87.16亿千瓦·时。 三、能量在转移和转化过程中的方向性 能量的转移与转化 能量守恒定律 能量转移与转化的方向性 能量的转化与能量守恒 课堂小结 1.下列关于能量转化、转移现象的说法中，正确的是(　　) A.电池充电，化学能转化为电能 B.电动机工作，电能转化为机械能 C.暖瓶塞被热气弹开，机械能转化为内能 D.用热水袋取暖，内能发生了转化 B 课堂练习 2.水电站用拦河坝提高上游水位，被提高了水位的水流下泄时，冲击水轮机的叶轮，带动发电机发电。在这个过程中，能量的转化顺序是( ) A.动能、势能、电能 B.势能、动能、电能 C.内能、电能、动能 D.动能、电能、势能 B 课堂练习 3.关于能源和能量的说法正确的是（ ） A.煤和石油都是不可再生能源 B.汽车可以从排放的尾气中吸收能量，不消耗新的能源，返回原地 C.达·芬奇设想永动机是可以制成的 D.目前核电站是利用核聚变来发电的 A 课堂练习 声 明 本文件著作权为创作公司所有，仅限于教师教学及其他非商业性和非盈利性用途。如发现盗用、转卖、网络传播等侵权行为，本公司将依法追究其相应法律责任。 部分素材选自网络，如有争议，请联系删改。 $