14.1 能量的转化与守恒 学案 2026-2027学年物理人教版九年级全一册

该初中物理学案聚焦“能量的转化与守恒”核心知识点，涵盖能量形式识别、转化与转移辨析、守恒定律及方向性理解。课前通过KWL预习法和对比表搭建支架，衔接学生已有认知与新知，梳理前后知识脉络。 以科学探究为主线，通过摩擦双手、梳子吸纸片等实验培养科学思维，分层习题结合解题脚手架强化科学推理，课后生活调查与思考题渗透科学态度与责任，有效提升学生能量观念与实践能力。

14.1能量的转化与守恒 人教版九年级全一册 班级________ 姓名________ 学号________ 一、学习目标 了解自然界中能量的多种形式——机械能（动能和势能）、内能、化学能、电能、光能、太阳能等，能识别常见物体和现象中存在的能量形式。 理解能量转化的概念——能量可以从一种形式转化为另一种形式；理解能量转移的概念——能量可以从一个物体转移到另一个物体（或同一物体的不同部分），转移过程中能量形式不变。 掌握能量守恒定律——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。 能运用能量守恒定律解释永动机不可能制成的原因，了解能量转化和转移的方向性——机械能可全部转为内能，内能不可能全部转为机械能而不引起其他变化。 二、课前预习 KWL预习法 关于能量，我已经知道：___________________________________________ 我想知道各种能量如何转化、能量守恒是什么意思：___________________ 能量转化与能量转移的对比（预习填表） 比较项目 能量转化 能量转移 能量形式 ________（改变/不变） ________（改变/不变） 实例 摩擦生热→________能→________能 热传递→________能从________物体→________物体 判断技巧 看能量的"________"变没变 能量"________"不变，只是________变了 更多实例 发电机发电：________能→________能 水流冲动水车：________能从水→水车 三、课堂探究 实验记录表 能量转化小实验记录 实验 操作 观察到的现象 发生了怎样的能量转化？ 实验1 快速摩擦双手 手感觉________ ________能转化为________能 实验2 塑料梳子摩擦头发后靠近纸片 梳子能________纸片 ________能转化为________能 能量转化实例填充表 实例 初始能量形式 转化后的能量形式 蒸汽机工作 ________能 ________能 太阳能电池发电 ________能 ________能 电灯发光 ________能 ________能（同时发________） 电动机带动风扇 ________能 ________能 燃料燃烧 ________能 ________能 发电机发电 ________能 ________能 【课堂探究一】认识各种形式的能量 1. 自然界中常见的能量形式有：________能（运动的物体具有）、________能（高处的物体具有）、________能（发生弹性形变具有）、________能（物体内部分子动能+势能）、________能（储存在燃料/食物/电池中）、________能（电荷定向移动）、________能（太阳辐射）、________能（原子核变化释放）。 2. 一个正在升空的火箭，同时具有的能量形式至少包括：________能（在运动）、________能（离地越来越高）、________能（燃料燃烧产生高温）、________能（燃料中储存）。 【课堂探究二】能量的转化和转移 3. 能量的________是指能量从一种形式变为另一种形式（如摩擦生热：________能→________能）。能量的________是指能量从一个物体传到另一个物体，能量形式________（改变/不变）（如热传递：________能从高温物体转移到低温物体）。 4. 区分转化和转移的技巧：看能量的"________"有没有变——名字变了是________，名字不变是________。 5. 写出下列能量转化链（用箭头连接）：①太阳能路灯的工作过程：________能→________能→________能；②水力发电的过程：________能→________能→________能。 【课堂探究三】能量守恒定律 6. 能量守恒定律的内容：能量既不会凭空________，也不会凭空________，它只会从一种形式________为其他形式，或者从一个物体________到其他物体，而在________和________的过程中，能量的________保持不变。 7. 秋千越摆越低的原因是：秋千的________能减少，但这部分能量并没有________，而是通过________做功转化为了________能，总能量仍然________。 8. 永动机不可能制成的原因：任何机器做功都必然消耗________，运动部件的________会使部分________能转化为________能散失→这部分能量无法100%回收→不能持续对外做功。能量守恒定律告诉我们：能量不能________地制造。 四、例题学习 例题1：下列能量转化的实例中，能量转化方向正确的是（ ） A. 燃料燃烧：内能→化学能 B. 电热水壶烧水：电能→内能 C. 发电机发电：电能→机械能 D. 植物光合作用：化学能→光能 已知：___________________________________ 求：___________________________________ 解：___________________________________ 答：___________________________________ 我的答案：________ 例题2：关于能量的转化和转移，下列说法中正确的是（ ） A. 能量发生转移时，能量的形式一定发生变化 B. 冬天暖气片使房间变暖，这是内能的转化 C. 钻木取火是将机械能转化为内能 D. 能量只能从一种形式转化为另一种形式，不能从一个物体转移到另一个物体 已知：___________________________________ 求：___________________________________ 解：___________________________________ 答：___________________________________ 我的答案：________ 五、课堂练习 A组·基础巩固 练习1 如图所示的四幅图中，仅发生能量转移的是（ ） 我的答案：________ 练习2 如图所示，用酒精灯加热试管里的水，产生的水蒸气将试管塞冲向空中，能量转化的顺序为（ ） A. 内能→机械能→化学能 B. 化学能→内能→机械能 C. 机械能→内能→化学能 D. 内能→化学能→机械能 酒精灯加热试管——水蒸气冲塞实验 我的答案：________ 练习3 滚摆每次上升高度减小，下列说法正确的是（ ） A. 机械能守恒 B. 能量正在消失 C. 只存在动能和势能转化 D. 部分机械能转为内能但总能量守恒 我的答案：________ 练习4 关于能量转化和守恒，错误的是（ ） A. 高山滚石→势能→动能 B. 酒精燃烧→化学能→内能 C. 发电机→机械能→电能 D. 太阳能开发→能量凭空产生 我的答案：________ B组·能力提高 练习5 根据能量守恒定律，说法正确的是（ ） A. 永动机未来可突破能量守恒的束缚 B. 能量转化和转移有方向性所以必须节约能源 C. 能量守恒则不会枯竭不必节约 D. 能量守恒只适用于机械运动 我的答案：________ 解题脚手架：能量转化链分析法 第一步·找到起点：题干中"能量从哪来"？初始能量形式是________ 第二步·找到终点：题干中"能量到哪去"？最终能量形式是________ 第三步·画箭头：________能 → ________能（如果有多步，逐段分析） 第四步·判断转化/转移：能量形式是否改变？________（是→转化/否→转移） 六、课堂小结 本节课我学会了：_______________________________________________ 我还不太理解的地方：___________________________________________ 我觉得最有意思的是：___________________________________________ 七、课后作业 1. 1. 完成课本第十四章第1节课后练习题。 2. 2. 生活调查：找一找家中用电器（电饭煲、电风扇、电视机等），分析每个电器工作时各发生了怎样的能量转化，用箭头图表示，至少找3种电器。 3. 3. 思考题：有人说"既然能量守恒，我们就可以随意使用能量，永远不会用完"。这种说法对吗？请用能量转化和转移的方向性知识进行反驳。 参考答案 一、能量转化与转移对比表答案 能量转化：形式改变（如摩擦生热→机械能→内能）；能量转移：形式不变（如热传递→内能从高温→低温）。判断技巧：看能量"名字"变没变——名字变了是转化，名字不变是转移。 二、实验记录表答案 实验1（摩擦双手）：手发热→机械能→内能。实验2（梳子摩擦吸纸片）：梳子吸纸片→机械能→电能。 能量转化实例表：蒸汽机→内能→机械能；太阳能电池→光能→电能；电灯→电能→光能+内能；电动机→电能→机械能；燃料燃烧→化学能→内能；发电机→机械能→电能。 三、课堂探究填空答案 【课堂探究一】认识各种形式的能量 答案 动、重力势、弹性势、内、化学、电、光、核、动、重力势、内、化学 【课堂探究二】能量的转化和转移 答案 转化、机械、内、转移、不变、内、名字、转化、转移、光、电、光、机械、机械、电 【课堂探究三】能量守恒定律 答案 消灭、产生、转化、转移、转化、转移、总量、机械、消失、摩擦、内、守恒、能量、摩擦、机械、内、无中生有 四、例题学习答案 例题1答案 答案：B 解析：A错：燃料燃烧是化学能→内能（化学键断裂释放能量）。B对：电流通过电热丝→电能转化为内能。C错：发电机是机械能（转子转动）→电能（电磁感应）。D错：光合作用是光能→化学能（储存在有机物中）。解题方法：先判断初始能量形式，再找箭头方向。 变式训练答案：①机械能→电能→光能+内能；②光能→电能→光能。 例题2答案 答案：C 解析：A错：能量转移时形式不变（如热传递→内能转移，内能形式不变）。B错：暖气片→房间变暖是内能从暖气片转移到空气→是转移不是转化（能量形式都是内能）。C对：钻木→摩擦做功→机械能→内能。D错：能量既可以转化（形式变），也可以转移（形式不变，从A到B）。 变式训练答案：①转移（太阳内能→人内能）；②转化（机械能→电能）；③转移（热水内能→冷水内能）；④转化（电能→光能+内能）。 五、课堂练习答案 A组·基础巩固 练习1答案：A；解析：A/冰块吸热→内能转移，形式不变。B,C,D均涉及能量转化。 练习2答案：B；解析：B/化学能(酒精)→内能(水)→机械能(塞)。 练习3答案：D；解析：D/减少的机械能→内能，总能量守恒。A/机械能不守恒。B/能量不消失。C/还有机械能→内能的转化。 练习4答案：D；解析：D错/太阳能来自太阳辐射不是凭空产生。 B组·能力提高 练习5答案：B；解析：B对。A/永动机永不可能。C/虽然总量守恒但可用的高品质能源有限。D/能量守恒适用于所有过程。 学科网（北京）股份有限公司 $