21.1 能量的转化与守恒 课件-2026-2027学年沪科版物理九年级全一册

该初中物理课件聚焦“能量的转化与守恒”，涵盖能量形式、转化转移、守恒定律及方向性等核心知识点。通过生活实例（如摩擦生热、水电站发电）和实验探究（重物下落带动电机发电）导入，衔接机械能、内能等已有知识，搭建从具体到抽象的学习支架。 其亮点在于融合实验探究与生活应用，通过“重物下落能量转化”实验培养科学探究能力，结合“永动机不可行”案例用科学推理强化能量守恒的物理观念。练习题设计联系实际（如太阳能电池、电饭煲），帮助学生构建能量观念，教师可借助系统资源提升教学效率。

沪科版物理9年级全一册培优备课课件 授课教师： . 班 级： 9年级（ ）班 . 时 间： . 2026/7/26 21.1能量的转化与守恒 第二十一章 能源、材料与社会 沪科版九年级物理21.1 能量的转化与守恒 练习题 适用范围：沪科版九年级全一册21.1（常见能量形式、能量的转化与转移、能量守恒定律、能量转化的方向性、生活中能量变化实例辨析） 满分：100分 时长：20分钟 一、填空题（每空2分，共30分） 1. 自然界中存在多种形式的能量，常见的有机械能、________、________、电能、化学能等。 2. 能量可以从一种形式________为另一种形式，也可以从一个物体________到另一个物体。 3. 能量的转化是能量________的改变，能量的转移是能量________不变，只是位置发生改变。 5. 能量守恒定律内容：在能量的转化和转移过程中，能量的总量________。 6. 摩擦生热是________能转化为________能的过程。 7. 水电站发电过程中，水的机械能最终转化为________能。 8. 燃料燃烧时，燃料的________能转化为内能。 9. 能量的转化和转移具有________性，散失的内能无法自动聚集再次利用。 二、选择题（每题4分，共32分） 1. 下列过程属于能量转移的是（） A. 摩擦生热 B. 烧水升温 C. 电灯发光 D. 电动机转动 2. 下列过程属于能量转化的是（） A. 晒太阳取暖 B. 热水散热 C. 蜡烛燃烧放热 D. 冰块融化吸热 3. 关于能量守恒定律，下列说法正确的是（） A. 能量可以凭空产生 B. 能量可以凭空消失 C. 转化转移过程中总量不变 D. 能量总量会逐渐减少 4. 电风扇工作时的主要能量转化是（） A. 电能→机械能 B. 机械能→电能 C. 内能→电能 D. 电能→内能 5. 蓄电池放电时的能量转化是（） A. 电能→化学能 B. 化学能→电能 C. 内能→化学能 D. 机械能→电能 6. 下列现象说明能量具有方向性的是（） A. 电能可以转化为机械能 B. 散失的热量不能自动收回 C. 机械能可以转化为内能 D. 化学能可以转化为内能 7. 水力发电的能量转化顺序正确的是（） A. 电能→机械能 B. 机械能→电能 C. 内能→电能 D. 电能→内能 8. 永动机无法制造成功的根本原因是（） A. 技术不够先进 B. 违背能量守恒定律 C. 摩擦力太大 D. 能量会消失 三、应用题（20分） 写出下列场景对应的能量转化形式： 1. 电灯发光发热：________转化为光能和内能。 2. 钻木取火：机械能转化为________。 3. 太阳能电池板供电：________转化为电能。 4. 电饭煲煮饭：电能转化为________。 四、简答题（18分） 1. 简要说明能量转化与能量转移的区别。 2. 为什么永远无法制造出永动机？结合能量守恒定律解释。 参考答案与解析 一、填空题 1. 内能；化学能 2. 转化；转移 3. 形式；形式 4. 产生；消失 5. 保持不变 6. 机械；内 7. 电 8. 化学 9. 方向 二、选择题 1.B 解析：烧水升温是内能从热水转移到冷水，能量形式不变，属于能量转移；其余均为能量形式改变，属于转化。 2.C 解析：蜡烛燃烧是化学能转化为内能和光能，能量形式发生改变，属于能量转化。 3.C 解析：能量守恒定律核心：能量总量保持不变，既不凭空产生，也不凭空消失。 4.A 解析：电风扇通电转动，主要将电能转化为机械能，少量转化为内能。 5.B 解析：蓄电池放电，释放储存的化学能，转化为电能对外供电。 6.B 解析：能量转化具有方向性，散失的内能无法自动复原，体现了能量的单向性。 7.B 解析：水流冲击轮机转动，机械能转化为电能，是水力发电的原理。 8.B 解析：永动机企图无消耗持续对外做功，违背能量守恒定律，因此不可能实现。 三、应用题 1. 电能 2. 内能 3. 太阳能（光能） 4. 内能 四、简答题 1. 区别：能量转化是能量的形式发生改变，比如机械能转化为内能、电能转化为光能；能量转移是能量形式不变，只是从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一处转移到另一处，比如热传递过程中的内能转移。 2. 根据能量守恒定律，能量不会凭空产生，机器对外做功需要消耗能量，工作过程中总会有部分能量以内能等形式散失，无法全部回收利用。永动机想要不消耗能量、持续对外做功，违背了能量守恒定律，因此永远无法制造成功。 探索新知 一、多种形式的能量 1.能量的表现形式 2.自然界的能量类别 机械能、电磁能、内能、化学能、核能等 　　木材燃烧时产生光和热就来源于木材里储存的化学能。人体运动所消耗的能量都来源于食物里储存的化学能。 ①化学能: 　　发生化学反应时，由于物质的分子结构变化而产生的能量。 ②核能 　　由于核反应，物质的原子核结构发生变化而产生的能量。 核电站的原理 秦山核电站 我国第一颗原子弹爆炸 你能说出下列物体所具有的能量吗？ 二、能量的转移与转化 1.各种形式的能量是可以相互转化的 内能 电能 机械能 火力发电机 电　炉 电动机 风力发电机 摩擦生热 蒸汽机 内能转化成电能　 电能转化成内能 电能转化成机械能 机械能转化成电能　 2.地球上的大多数能量都来源于太阳 光合作用不仅产生氧气，同时生成葡萄糖　 太阳能是地球上的主要能源 太阳能发电　 生命中的能量转换　 实验探讨 实验探究:能量的转化 A.实验设计 B.实验结论 　　①重物下落，重物的重力势能转化为重物的动能；电机将动能转化为电能；电能通过导线传输到灯泡，灯泡发光发热，灯泡将电能转化为光能和内能；电机转动一段时间后会发热，电动机还将电能转化为内能。 先释放重物 重力势能 动能 电能 光能 内能 　　②电机转动，电池中的化学能转化为电能；电能通过导线传送给电机，电机转动将电能转化为动能；转轴的转动将重物提起，重物上升过程中将获得动能和重力势能；电机转动一段时间后还会发热，则电机还将电能转化为内能。 将灯泡转换为电池供电 化学能 电能 动能 重力势能 内能 三、能量守恒定律 1.能量守恒定律 大量的研究表明：自然界的能量是守恒的。 　　能量既不会消灭，也不会创生，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，而能的总量保持不变。 能量守恒定律 　　想一想：玩具小丑在跳动过程中，能量是如何转化的？它遵守能量守恒定律吗？ 2.“永动机”是不存在的 在这个设计中，金属球被顶端的磁铁沿斜坡吸上去，当球到上方时，就由洞中掉下，然后回到原先斜坡的底部，这样一直重复运动。但实际上，即使不考虑斜面的摩擦力，这个方案也是不可行的，因为如果磁铁的磁性强到可以将球吸上去，就不可能再让球掉下来。 一种永动机的设计模型 绿色能源－氢能 知识点1 能量的转移与转化 1. ［2025·青岛市北区期末］自然界中的能量形式多种多样， 能量不但可以从一个物体转移到其他物体，而且可以从一种 形式转化为其他形式。关于能量的转化和转移，下列说法中 正确的是( ) B A. 电动汽车充电时，将化学能转化为电能 B. 煤炭燃烧时，将化学能转化为内能 C. 摩擦起电是把电能转化为机械能 D. 电风扇工作时将机械能转化为电能 返回 考试考法 21 2. 中华艺术“烙画”相传源于秦朝，即用火 烧铁杆（现代发展为电烙铁）在物体上熨出烙痕作画。电烙 铁通电升温的过程是能量的______过程，“画布”升温的过程 是能量的______过程。（均填“转化”或“转移”） 转化 转移 返回 考试考法 22 知识点2 能量守恒定律 3. 如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列 说法中正确的是( ) B A. 小球弹起的高度越来越小，说明小球在此过程中能量不守恒 B. 在小球运动的过程中，有一部分机械能转化成了内能 C. 根据能量守恒定律，在此过程中小球的能量总量保持不变 D. 此过程说明了能量守恒定律在一定条件下才能成立 返回 考试考法 23 4.［2024·济南］自然界中，能量不但可以从一个物体转移到 其他物体，而且可以从一种形式转化为其他形式。例如泉城 广场荷花音乐喷泉利用电动机把水喷向空中时，电动机将 ______转化为机械能和内能，此过程中能的总量__________ （填“逐渐增大”“保持不变”或“逐渐减小”）。 电能 保持不变 【点拨】电动机工作时消耗电能，将电能转化为机械能和内 能，此过程中能的总量保持不变。 返回 考试考法 24 知识点3 能量转移和转化的方向 5. 各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发 生转化，且能量的转化是有方向的。下面几幅图按能量转化 的顺序排列正确的是( ) C A. ①②③④ B. ②③④① C. ④③①② D. ②①③④ 返回 考试考法 25 知识点4 能量转移和转化的效率 6. ［2025·济南市中区期中］从能量转化的角度，有关效率的意义的说 法错误的是( ) D A. 某太阳能电池工作效率是，该电池能把 的太阳能转化为电能 B. 某电动机工作效率是，该电动机可以把 的电能转化为机械能 C. 某锂电池充电时效率是，该电池可以把 的电能转化为化学能 D. 某柴油机工作效率是，该柴油机可以把 的化学能转化为内能 返回 考试考法 26 7. 在“碳达峰，碳中和”的政策指导下，我国的风力发电技术 得到了大力的推广。风力发电机发电时，风机叶片在风力的 推动下转动，然后带动发电机发电。输入风机的风能的功率 为，发电机输出电能约为 。若传动装 置和齿轮箱的能量损失不计，发电机的效率为 ，则风机 的效率约为( ) B A. B. C. D. 考试考法 27 【点拨】由题意知，风力发电机 获得的机械能为 ， 风机产生的风能为 ，则风机的 效率为 。故选B。 返回 考试考法 28 必做作业：从教材习题中选取； 选做作业：完成练习册本课时的习题. 作业 $