14.1 能量的转化与守恒（导学案）-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

该初中物理导学案聚焦“能量的转化与守恒”，引导学生识别常见能量形式，探究能量转化与转移规律，理解能量守恒定律及应用。通过课前生活现象思考（如搓手取暖、开水放凉）建立前备知识，课堂实验（摩擦生热、小灯泡发光等）搭建从具体到抽象的学习支架，衔接知识点脉络。 以实验探究为核心，设计摩擦生热等多个动手实验培养科学探究能力，通过小组讨论永动机可行性等思辨活动发展科学思维，联系太阳能小电扇、电动汽车等生活实例渗透科学态度与责任。习题覆盖选择与简答，层次分明，助力学生巩固能量观念，提升学习效率。

14.1能量的转化与守恒（导学案）原卷版 班级：九年级（ ）班 姓名：__________学号：__________ 一、学习目标 1.知道自然界中存在多种形式的能量，能识别常见的能量形式。 2.通过实验探究，掌握不同形式能量之间可以相互转化、同种能量可以发生转移。 3.熟记能量守恒定律的内容，理解定律的物理意义与适用范围。 4.会用能量守恒定律解释生活中的能量变化现象，了解永动机不可能实现的原因。 二、课前预习 1.基础填空 （1）自然界常见的能量形式有：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）能量守恒定律：能量既不会凭空 ，也不会凭空 。 2.简单思考 冬天搓手取暖，手会发热；开水放凉温度降低。思考：这两种现象中能量分别发生了怎样的变化？能量会消失吗？ 三、课堂探究 探究一：认识常见的能量形式 学生自主梳理、小组抢答 1.运动的物体具有 能；物体内部所有分子具有 能。 2.发光的灯泡、太阳具有 能；蓄电池、食物、燃料储存 能。 3.通电工作的用电器消耗 能。 小结：自然界的能量形式 ，不同运动形式对应不同的能量。 探究二：能量的转化 实验核心目的：探究不同形式能量之间能否相互转化，总结转化规律。 实验1：摩擦生热实验 实验操作：双手快速相互摩擦30秒，触摸手心感受温度变化。 实验现象记录：摩擦过程中手心逐渐 。 能量转化： 能转化为 能。 实验2：小灯泡通电发光实验 实验器材：电池、导线、小灯泡、开关 实验操作：连接简单电路，闭合开关使小灯泡发光，观察灯泡亮度、触摸灯泡外壳。 实验现象记录：灯泡发光、外壳 。 能量转化： 能转化为 能和 能。 实验3：太阳能小电扇实验 实验操作：将太阳能小电扇置于阳光下，观察扇叶转动情况。 实验现象记录：阳光照射下扇叶持续 。 能量转化： 能→ 能→ 能。 小组总结能量转化规律 在一定条件下，不同形式的能量可以相互 。 探究三：能量的转移 实验名称：热水冷水混合实验 实验器材：烧杯、热水、冷水、温度计、秒表 实验操作 1.测量冷水初始温度、热水初始温度，记录数据； 2.将热水与冷水混合，静置10秒后，测量混合后温度； 3.对比温度变化，分析能量变化。 实验数据记录表格 冷水初始温度/℃ 热水初始温度/℃ 混合后温度/℃ 实验现象分析填空 1.热水温度 ，内能 ；冷水温度 ，内能 。 2.此过程中，能量形式 （选填“发生/不发生”）改变，只是内能从热水转移到冷水。 师生归纳 1.能量转移：能量形式 ，能量从一个物体转移到另一个物体（或从物体的一部分转移到另一部分）； 2.能量转化：能量形式 ，一种能量变为另一种能量； 3.热传递的本质是 。 探究四：能量守恒定律 小组讨论思考 1.双手摩擦生热，机械能减少、内能增加，减少的机械能去哪里了？ 2.热水降温，内能减少，减少的内能消失了吗？ 规律总结填空 1.能量守恒定律内容： 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，而在转化和转移的过程中，能量的总量 。 2.定律核心要点 （1）所有能量转化和转移过程，都 （选填“遵守/不遵守”）能量守恒定律。 （2）能量转化具有 性，例如机械能可以自发转化为内能，但内能不能自发全部转化为机械能。 探究五：永动机是否可行 学生思辨讨论：有人设计机器，不需要消耗能量，却能源源不断对外做功（永动机），能否实现？ 永动机 （选填“能/不能”）实现，因为它违背了 。 四、当堂检测 1.以下是小倩总结的几个能量转换的情景，其中错误的是（  ） A．绿萝进行光合作用，是将光能转化为化学能 B．给手机充电是将电能转化为化学能 C．太阳能电池是把太阳能转化为内能的装置 D．使用水力发电是将机械能转化为电能 2.下列现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的是（ ） A．通电的电热丝热得发红 B．篮球从球框落下 C．流星在空中发出光和热 D．用热水袋取暖 3.“多米诺骨牌”是一项集动手、动脑于一体的运动。如图所示，将骨牌按一定距离排列，轻轻推倒第一张骨牌，其它骨牌会依次倒下。下列说法正确的是（  ） A．骨牌倒下的过程中动能转化为重力势能 B．后面骨牌被推倒的速度越来越大 C．前后骨牌相互作用时，前面骨牌的机械能全部传递给后面骨牌 D．利用较少的能量就可以产生较多的能量，整个过程能量不守恒 4.2025年1月，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现1亿摄氏度高温下1066秒的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能，说明能量的转化 （选填“具有”或“不具有”）方向性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 5. 现代电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机将汽车的机械能转化为电能，为汽车提供后续运动的能量。小明认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶一边发电，永远运动下去，成为永动机。你认为小明的观点正确吗？请说明理由。 五、课堂小结 1.能量的两种变化形式： 、 。 2.转化：能量形式 ；转移：能量形式 。 3.能量守恒定律：能量不会凭空产生、不会凭空消失，转化、转移过程中，能量总量 。 4.能量转化具有 ，永动机 ，违背能量守恒定律。 学科网（北京）股份有限公司 $ 14.1能量的转化与守恒（导学案）解析版 班级：九年级（ ）班 姓名：__________学号：__________ 一、学习目标 1.知道自然界中存在多种形式的能量，能识别常见的能量形式。 2.通过实验探究，掌握不同形式能量之间可以相互转化、同种能量可以发生转移。 3.熟记能量守恒定律的内容，理解定律的物理意义与适用范围。 4.会用能量守恒定律解释生活中的能量变化现象，了解永动机不可能实现的原因。 二、课前预习 1.基础填空 （1）自然界常见的能量形式有：机械能、__内能__、__光能_、电能、化学能等。 （2）能量可以从一种形式_转化_为另一种形式，也可以从一个物体__转移_到另一个物体。 （3）能量守恒定律：能量既不会凭空__消灭_，也不会凭空__产生_。 2.简单思考 冬天搓手取暖，手会发热；开水放凉温度降低。思考：这两种现象中能量分别发生了怎样的变化？能量会消失吗？ 冬天搓手取暖：机械能转化为内能，属于能量的转化； 开水放凉降温：热水的内能转移到空气中，属于内能的转移，能量形式不变； 结论：能量不会消失，只是发生了转化或转移，总能量保持不变。 三、课堂探究 探究一：认识常见的能量形式 学生自主梳理、小组抢答 1.运动的物体具有__机械_能；物体内部所有分子具有___内_能。 2.发光的灯泡、太阳具有__光_能；蓄电池、食物、燃料储存__化学_能。 3.通电工作的用电器消耗__电_能。 小结：自然界的能量形式多种多样，不同运动形式对应不同的能量。 探究二：能量的转化 实验核心目的：探究不同形式能量之间能否相互转化，总结转化规律。 实验1：摩擦生热实验 实验操作：双手快速相互摩擦30秒，触摸手心感受温度变化。 实验现象记录：摩擦过程中手心逐渐__发热__。 能量转化：__机械__能转化为___内_能。 实验2：小灯泡通电发光实验 实验器材：电池、导线、小灯泡、开关 实验操作：连接简单电路，闭合开关使小灯泡发光，观察灯泡亮度、触摸灯泡外壳。 实验现象记录：灯泡发光、外壳__发热_。 能量转化：__电_能转化为__光_能和__内_能。 实验3：太阳能小电扇实验 实验操作：将太阳能小电扇置于阳光下，观察扇叶转动情况。 实验现象记录：阳光照射下扇叶持续__转动__。 能量转化：__光__能→___电__能→___机械__能。 小组总结能量转化规律 在一定条件下，不同形式的能量可以相互__转化_。 探究三：能量的转移 实验名称：热水冷水混合实验 实验器材：烧杯、热水、冷水、温度计、秒表 实验操作 1.测量冷水初始温度、热水初始温度，记录数据； 2.将热水与冷水混合，静置10秒后，测量混合后温度； 3.对比温度变化，分析能量变化。 实验数据记录表格 冷水初始温度/℃ 25 热水初始温度/℃ 65 混合后温度/℃ 42 实验现象分析填空 1.热水温度__降低_，内能__减小_；冷水温度__升高_，内能__增大_。 2.此过程中，能量形式__不发生_（选填“发生/不发生”）改变，只是内能从热水转移到冷水。 师生归纳 1.能量转移：能量形式不变，能量从一个物体转移到另一个物体（或从物体的一部分转移到另一部分）； 2.能量转化：能量形式发生改变，一种能量变为另一种能量； 3.热传递的本质是内能的转移。 探究四：能量守恒定律 小组讨论思考 1.双手摩擦生热，机械能减少、内能增加，减少的机械能去哪里了？ 2.热水降温，内能减少，减少的内能消失了吗？ 规律总结填空 1.能量守恒定律内容： 能量既不会凭空消失，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。 2.定律核心要点 （1）所有能量转化和转移过程，都__遵守_（选填“遵守/不遵守”）能量守恒定律。 （2）能量转化具有__方向_性，例如机械能可以自发转化为内能，但内能不能自发全部转化为机械能。 探究五：永动机是否可行 学生思辨讨论：有人设计机器，不需要消耗能量，却能源源不断对外做功（永动机），能否实现？ 永动机___不能_（选填“能/不能”）实现，因为它违背了__能量守恒定律__。 四、当堂检测 1.以下是小倩总结的几个能量转换的情景，其中错误的是（ C ） A．绿萝进行光合作用，是将光能转化为化学能 B．给手机充电是将电能转化为化学能 C．太阳能电池是把太阳能转化为内能的装置 D．使用水力发电是将机械能转化为电能 2.下列现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的是（ D ） A．通电的电热丝热得发红 B．篮球从球框落下 C．流星在空中发出光和热 D．用热水袋取暖 3.“多米诺骨牌”是一项集动手、动脑于一体的运动。如图所示，将骨牌按一定距离排列，轻轻推倒第一张骨牌，其它骨牌会依次倒下。下列说法正确的是（ B ） A．骨牌倒下的过程中动能转化为重力势能 B．后面骨牌被推倒的速度越来越大 C．前后骨牌相互作用时，前面骨牌的机械能全部传递给后面骨牌 D．利用较少的能量就可以产生较多的能量，整个过程能量不守恒 4.2025年1月，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现1亿摄氏度高温下1066秒的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能，说明能量的转化_具有_（选填“具有”或“不具有”）方向性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量__不变_（选填“变大”“不变”或“变小”）。 5.现代电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机将汽车的机械能转化为电能，为汽车提供后续运动的能量。小明认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶一边发电，永远运动下去，成为永动机。你认为小明的观点正确吗？请说明理由。 答：不正确；根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，能量总量保持不变。电动汽车在能量转化过程中，会有部分能量因克服摩擦、散热等以内能形式散失，可利用的能量不断减少，无法持续为汽车提供足够动力使其永远运动，因此永动机不可能制成。 五、课堂小结 1.能量的两种变化形式：___转化__、___转移__。 2.转化：能量形式__改变__；转移：能量形式___不变__。 3.能量守恒定律：能量不会凭空产生、不会凭空消失，转化、转移过程中，能量总量__保持不变__。 4.能量转化具有__方向性__，永动机无法实现，违背能量守恒定律。 学科网（北京）股份有限公司 $