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

14.1 能量的转化与守恒导学案学生版 【学习目标】 1.了解能量的多种存在形式，能识别生活中常见的能量类型。 2.知道能量可以发生转移和转化，能解释简单现象中的能量变化过程。 3.理解能量守恒定律的基本内容，能用该定律分析常见的物理现象，体会其在自然界中的普适性。 【学习过程】 一、能量的转化和转移 1.常见的能量形式 （1）机械能：______能和______能统称为机械能。 （2）内能：构成物体的所有分子，其热运动的______能与分子______能的总和，叫作物体的内能。一切物体都具有______能。 （3）太阳能：是指太阳的热辐射能，是一种可再生能源。 太阳能的利用：植物的光合作用、太阳能电池板、太阳能热水器等。 （4）化学能：物质发生______变化时释放或吸收的能量。 如动植物、石油、煤炭、天然气、电池都具有化学能。 电能：电流所具有的能量。 如发电机、电池给用电器提供电能。 能量的转化和转移 能量的转移：能量的转移是指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，能量的形式 ______ ；如热传递过程。 能量的转化：能量的转化是能的形式发生了改变。在能量转化过程中，一种形式的能量 ______了，必然其他形式的能量 ______ 了（均选填“增加”或“减少”）；如摩擦生热。 （3）能量的转化和转移具有______。如 ①摩擦生热：机械能摩擦变成内能散失到空气中；散失的内能不能自动全部变回机械能。 ②电灯发光：灯泡发热散失的内能不能自动变回电能。 ③燃料燃烧：燃烧放出的热量散失后，无法自动聚集变回燃料的化学能。 即学即练： 下列过程中，能量发生转化的是__________，能量发生转移的是_________。（均填序号）①杯中的热水慢慢变凉②飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴③水沸腾时，水壶盖被向上顶起来④抱住热水袋，会感到双手暖和⑤在磨刀石上磨刀时，刀会变热 如图是古人锻造铁器的几个过程，其中加热和淬火属于能量的______ ，锻打属于能量的 ______ （均选填“转移”或“转化”） 一杯热水慢慢变凉后不会自己重新变热，说明能量的转移和转化具有______；经过一段时间后水会蒸发变少，是因为水分子不停地____________ 。 4.把10℃、500g的某金属块放入100℃的开水中（水足量），当金属块温度升高了80℃时，一共吸收了1.84×104J的热量，则该金属块的比热容是 ______ J/（kg•℃）；这个吸热过程属于能量的 ______ （选填“转移”或“转化”）过程。 5.为满足生活需要，我们充分利用电器设备获取各种能量，下列用电器在工作时将电能主要转化为机械能的是（　　） A．洗衣机 B．电视机 C．电饭煲 D．电烤箱 6.如图所示是不同形式的能量的相互转化图，下列说法不正确的是（　　） A．序号①的实例可以是“炙手可热” B．序号④的实例可以是电动机带动水泵把水送到高处 C．序号③的实例可以是植物吸收太阳光进行光合作用 D．序号②的实例可以是将塑料尺在头发上摩擦后带电 二、能量守恒定律 实例1：秋千越摆越低、小球弹跳高度逐渐降低 并非能量消失，而是部分机械能转化为______能（克服摩擦做功）。 实例 2：燃油汽车行驶 燃料化学能→燃气______能→______能（驱动汽车）+ ______能（发动机散热）。 1. 内容 大量事实表明，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 ______到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量 ______ 。这就是能量守恒定律。 2. 能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，适用于物理学、化学、生物学、地理学等所有领域，从天体运动到原子核变化均遵循该定律。 3.永动机 （1）概念：设想中“不需要动力，就能源源不断对外做功的机器”。 （2）永动机永远无法制造成功：因为它违背____________。 即学即练： 1.有关能量守恒定律，下列说法中正确的是（　　） A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化 B．能量守恒定律只适用于能量转化过程 C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律 D．按照能量守恒定律，永动机是不存在的 2.下列4幅图的说法中正确的是（　　） A．甲图，用燃气灶烧水时，燃气的化学能转化为水的内能 B．乙图，小球弹跳的高度逐渐降低，说明能量会凭空消失 C．丙图，火箭发射时加速上升，是动能转化为重力势能 D．丁图，只要坚持不懈，科学家们终有一天会发明出永动机 3.如图，物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中（　　） A．酒精燃烧将内能转化为化学能 B．水的内能增加的方式是热传递 C．蒸汽被喷出后内能保持不变 D．蒸汽的内能全部转化为风车的机械能 4.如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（　　） A．光电池板是将太阳能转化为化学能 B．照明灯工作时，LED 灯是将内能转化为电能 C．利用风力发电时，“小风扇”将机械能转化为电能 D．蓄电池夜晚放电时，蓄电池将化学能转化为光能 5.如图是人们设想的永动机，它通过高处水流冲击叶片，使叶片转动来带动抽水机将水从低处抽到高处，从而循环工作。这种永动机不能永远工作下去，因为它违背了 ______ ______ ，抽水机在工作过程中，机械能总量 （填“增大”“减少”或“不变”）。 【百炼成钢】 1.分析以下现象：①煤炭燃烧；②热水变凉；③搓手取暖；④摩擦生电；⑤温度计测温度。 属于能量转移的是____________，属于能量转化的是____________。 2.随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要部分是汽油机，是把汽油燃烧放出的 转化为机械能的装置。汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车，这是由于能量转化具有____________，而我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。 3.自然界的能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从一种形式转化为其他形式。如图所示的事例中，能量的形式发生了转移的是 （　　） ①图甲：高温的电炉丝使周围的空气温度上升 ②图乙：流星从夜空快速滑过发出耀眼的光亮 ③图丙：试管中高温水蒸气弹出管口的橡胶塞 ④图丁：涨潮时海水涌入水坝冲击水轮机转动 A．①② B．②③ C．①④ D．②④ 4.下列关于能量转移和转化的方向性的说法中，不正确的是（　　） A．在自然界中不是所有能量都能利用 B．能量的利用是有条件的，也是有代价的 C．不同温度的物体发生热传递时，热量可以自发地从高温物体传到低温物体 D．汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来，再作为车行驶的动力 5.如图甲所示为游乐园中过山车运行的情景，图乙是用小球和轨道模拟过山车某段运行过程的示意图，小球从A点由静止释放，沿轨道先后经过B、C、D三点，最后到达E点时小球的速度为零。已知B、D两点的高度相等，下列说法正确的是（　　） A．小球在B点的机械能等于其在D点的机械能 B．小球在整个运动过程中将部分机械能转化为内能 C．小球从A点运动到C点的过程中，内能转化为机械能 D．小球从A点运动到E点的过程中，机械能保持不变 6.我国风能资源丰富，利用风力发电机组可以进行发电。如图是某城市风力发电系统，将风能转化为电能，对蓄电池充电，再由蓄电池为路灯供电的过程，对图示方框中能量形式判断正确的是（ ） A．甲和丙都是“电能”，而且大小相等 B．甲和丙都是“电能”，而且大小不等 C．乙是“电能” D．丁是“化学能” 7.如图为同学们用按压式圆珠笔按压弹起的情景，下列分析恰当的是（　　） A．圆珠笔弹起到最高点时，不受力的作用 B．笔杆的手握部分有粗糙的橡胶套，可以增大摩擦 C．笔弹起离开桌面继续上升是因为还受到弹力的作用 D．笔弹起离开桌面上升过程中内能转化为机械能 8.如图所示是东北人冬季最爱吃的铁锅炖，下列说法正确的是（    ） A．铁锅将温度传给大饼子 B．吃到热的菜烫嘴，是因为菜含有的热量多 C．有热量不断散失到空气中，这一过程不遵守能量守恒定律 D．炖菜的过程是利用热传递的方式使其内能增大的 $14.1 能量的转化与守恒导学案教师版 【学习目标】 1.了解能量的多种存在形式，能识别生活中常见的能量类型。 2.知道能量可以发生转移和转化，能解释简单现象中的能量变化过程。 3.理解能量守恒定律的基本内容，能用该定律分析常见的物理现象，体会其在自然界中的普适性。 【学习过程】 一、能量的转化和转移 1.常见的能量形式 （1）机械能：动能和势能统称为机械能。 （2）内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫作物体的内能。一切物体都具有内能。 （3）太阳能：是指太阳的热辐射能，是一种可再生能源。 太阳能的利用：植物的光合作用、太阳能电池板、太阳能热水器等。 （4）化学能：物质发生化学变化时释放或吸收的能量。 如动植物、石油、煤炭、天然气、电池都具有化学能。 电能：电流所具有的能量。 如发电机、电池提供的电。 能量的转化和转移 能量的转移：能量的转移是指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，能量的形式 没有改变 ；如热传递过程。 能量的转化：能量的转化是能的形式发生了改变。在能量转化过程中，一种形式的能量 增加了，必然其他形式的能量 减少 了（均选填“增加”或“减少”）；如摩擦生热。 （3）能量的转化和转移具有方向性。如 ①摩擦生热：机械能摩擦变成内能散失到空气中；散失的内能不能自动全部变回机械能。 ②电灯发光：灯泡发热散失的内能不能自动变回电能。 ③燃料燃烧：燃烧放出的热量散失后，无法自动聚集变回燃料的化学能。 即学即练： 下列过程中，能量发生转化的是__②③⑤__，能量发生转移的是__①④_。（均填序号）①杯中的热水慢慢变凉②飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴③水沸腾时，水壶盖被向上顶起来④抱住热水袋，会感到双手暖和⑤在磨刀石上磨刀时，刀会变热 如图是古人锻造铁器的几个过程，其中加热和淬火属于能量的 转移 ，锻打属于能量的 转化（均选填“转移”或“转化”） 一杯热水慢慢变凉后不会自己重新变热，说明能量的转移和转化具有方向性；经过一段时间后水会蒸发变少，是因为水分子不停地无规则运动 。 4.把10℃、500g的某金属块放入100℃的开水中（水足量），当金属块温度升高了80℃时，一共吸收了1.84×104J的热量，则该金属块的比热容是 0.46×103 J/（kg•℃）；这个吸热过程属于能量的 转移 （选填“转移”或“转化”）过程。 5.为满足生活需要，我们充分利用电器设备获取各种能量，下列用电器在工作时将电能主要转化为机械能的是（　A　） A．洗衣机 B．电视机 C．电饭煲 D．电烤箱 6.如图所示是不同形式的能量的相互转化图，下列说法不正确的是（　A　） A．序号①的实例可以是“炙手可热” B．序号④的实例可以是电动机带动水泵把水送到高处 C．序号③的实例可以是植物吸收太阳光进行光合作用 D．序号②的实例可以是将塑料尺在头发上摩擦后带电 二、能量守恒定律 实例1：秋千越摆越低、小球弹跳高度逐渐降低 并非能量消失，而是部分机械能转化为内能（克服摩擦做功）。 实例 2：燃油汽车行驶 燃料化学能→燃气内能→机械能（驱动汽车）+ 内能（发动机散热）。 1. 内容 大量事实表明，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 。这就是能量守恒定律。 2. 能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，适用于物理学、化学、生物学、地理学等所有领域，从天体运动到原子核变化均遵循该定律。 3.永动机 （1）概念：设想中“不需要动力，就能源源不断对外做功的机器”。 （2）永动机永远无法制造成功：因为它违背能量守恒定律。 即学即练： 1.有关能量守恒定律，下列说法中正确的是（D　　） A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化 B．能量守恒定律只适用于能量转化过程 C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律 D．按照能量守恒定律，永动机是不存在的 2.下列4幅图的说法中正确的是（A　　） A．甲图，用燃气灶烧水时，燃气的化学能转化为水的内能 B．乙图，小球弹跳的高度逐渐降低，说明能量会凭空消失 C．丙图，火箭发射时加速上升，是动能转化为重力势能 D．丁图，只要坚持不懈，科学家们终有一天会发明出永动机 3.如图，物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中（　B　） A．酒精燃烧将内能转化为化学能 B．水的内能增加的方式是热传递 C．蒸汽被喷出后内能保持不变 D．蒸汽的内能全部转化为风车的机械能 4.如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（　C　） A．光电池板是将太阳能转化为化学能 B．照明灯工作时，LED 灯是将内能转化为电能 C．利用风力发电时，“小风扇”将机械能转化为电能 D．蓄电池夜晚放电时，蓄电池将化学能转化为光能 5.如图是人们设想的永动机，它通过高处水流冲击叶片，使叶片转动来带动抽水机将水从低处抽到高处，从而循环工作。这种永动机不能永远工作下去，因为它违背了 能量守恒定律 ，抽水机在工作过程中，机械能总量 减少 （填“增大”“减少”或“不变”）。 【百炼成钢】 1.分析以下现象：①煤炭燃烧；②热水变凉；③搓手取暖；④摩擦生电；⑤温度计测温度。 属于能量转移的是__ ②⑤ ___，属于能量转化的是__①③④___。 2.随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要部分是汽油机，是把汽油燃烧放出的 内能 转化为机械能的装置。汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车，这是由于能量转化具有 方向性 ，而我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。 3.自然界的能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从一种形式转化为其他形式。如图所示的事例中，能量的形式发生了转移的是 （　C　） ①图甲：高温的电炉丝使周围的空气温度上升 ②图乙：流星从夜空快速滑过发出耀眼的光亮 ③图丙：试管中高温水蒸气弹出管口的橡胶塞 ④图丁：涨潮时海水涌入水坝冲击水轮机转动 A．①② B．②③ C．①④ D．②④ 4.下列关于能量转移和转化的方向性的说法中，不正确的是（　D　） A．在自然界中不是所有能量都能利用 B．能量的利用是有条件的，也是有代价的 C．不同温度的物体发生热传递时，热量可以自发地从高温物体传到低温物体 D．汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来，再作为车行驶的动力 5.如图甲所示为游乐园中过山车运行的情景，图乙是用小球和轨道模拟过山车某段运行过程的示意图，小球从A点由静止释放，沿轨道先后经过B、C、D三点，最后到达E点时小球的速度为零。已知B、D两点的高度相等，下列说法正确的是（　B　） A．小球在B点的机械能等于其在D点的机械能 B．小球在整个运动过程中将部分机械能转化为内能 C．小球从A点运动到C点的过程中，内能转化为机械能 D．小球从A点运动到E点的过程中，机械能保持不变 6.我国风能资源丰富，利用风力发电机组可以进行发电。如图是某城市风力发电系统，将风能转化为电能，对蓄电池充电，再由蓄电池为路灯供电的过程，对图示方框中能量形式判断正确的是（ B） A．甲和丙都是“电能”，而且大小相等 B．甲和丙都是“电能”，而且大小不等 C．乙是“电能” D．丁是“化学能” 7.如图为同学们用按压式圆珠笔按压弹起的情景，下列分析恰当的是（　B　） A．圆珠笔弹起到最高点时，不受力的作用 B．笔杆的手握部分有粗糙的橡胶套，可以增大摩擦 C．笔弹起离开桌面继续上升是因为还受到弹力的作用 D．笔弹起离开桌面上升过程中内能转化为机械能 8.如图所示是东北人冬季最爱吃的铁锅炖，下列说法正确的是（  D  ） A．铁锅将温度传给大饼子 B．吃到热的菜烫嘴，是因为菜含有的热量多 C．有热量不断散失到空气中，这一过程不遵守能量守恒定律 D．炖菜的过程是利用热传递的方式使其内能增大的 $