21.1 能量的转化与守恒（教学课件）-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，涵盖能量转移转化、守恒定律、方向性及效率等核心知识点。课堂导入通过电闪雷鸣等自然现象引出能量形式及转化，结合钻木取火、光合作用等实例搭建学习支架，帮助学生衔接前后知识。 其亮点在于以核心素养为导向，物理观念上明确能量守恒及方向性，科学思维通过小球摆动、永动机讨论等实例建构转化模型，科学态度与责任结合不同设备效率对比培养节能意识。课堂练习与小结助力学生巩固，教师使用可高效落实重难点。

第二十一章 能源、材料和可持续发展 第一节 能量的转化与守恒 目录 01 新课导入与核心素养 03 课堂练习 02 新课讲解 04 课后小结 新课导入与核心素养 第一部分 01.新课导入 电闪雷鸣、波涛汹涌……在自然界和生活中，能量以各种形式展现着，各种形式的能量可以相互转化。 01.核心素养 认识自然界中多种形式的能量，掌握能量的转移与转化规律，理解能量守恒定律的内容与物理意义，知道能量转化具有方向性。 【物理观念】 【科学思维】 【科学探究】 【科学态度与责任】 能分析生活、物理实验中的能量转化过程，利用能量守恒规律解释物理现象，区分能量转化与能量转移，建立能量守恒的整体思维模型。 通过实例分析、实验现象归纳，探究不同形式能量的相互转化，验证能量守恒的普遍规律，感知能量转化的方向性特点。 认识能量资源的有限性与转化规律，理解节能降耗的物理本质，树立节约能源、合理利用能量、绿色可持续发展的意识。 01.教学重难点 1. 常见能量形式的转化与转移； 2. 能量守恒定律的内容与应用。 教学重点 教学难点 1. 理解能量转化的方向性； 2. 区分能量“守恒”与能量“耗散、浪费”的本质区别。 新课讲解 第二部分 02.新课讲解 一、能量的转移与转化 各种形式的能可以互相转化 电能转化为机械能 机械能转化为内能 机械能转化为电能 电动机带动水泵把地下水送到地面 水电站里水轮机带动发电机发电 钻木取火 02.新课讲解 光能转化为电能 化学能转化为内能 光能转化为化学能 植物吸收太阳光进行光合作用 燃料燃烧时发热 光太阳能电池 02.新课讲解 结合图中给出的实例，你能做些补充吗？ 02.新课讲解 太阳光已经照耀我们的地球近50亿年，地球在这近50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。人类的日常生活，也无法离开阳光。 02.新课讲解 二、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。 02.新课讲解 交流讨论：小球在运动时能量守恒，将永远摆动下去吗？ 当小球到达A、C时，势能最大； 当小球由A→B或C→B，势能转化为动能； 当小球下降到B时，势能最小，动能最大。 但小球在运动时与空气摩擦产生内能，所以不能永远运动下去。 02.新课讲解 人们为了满足生产对动力日益增多的需要，幻想制造一种机器，它不需要任何动力和燃料，却能不断地对外做功，这种机器称为“永动机”。 你认为这样的永动机可以制造成功吗？ 02.新课讲解 三、能量转移和转化的方向 自然界中的事物的运动都必须遵循能量转化和守恒定律，但符合能量转化和守恒定律的事物却不一定能发生。（能量的转化和转移具有一定的方向性） 02.新课讲解 无论是哪一种烹饪方式，它们的共同特点是什么呢？　 我们都知道广东人最爱吃，烹饪方式也是各式各样，比如蒸、炖、炒、煎。 蒸 炒 热量总是从 向 转移。 高温物体 低温物体 结论：说明能量的转移是有方向性的。 炖 02.新课讲解 汽车行驶时，由石油能源内燃烧的 转化 、 。 化学能 机械能 内能 结论：说明能量的转化是有方向性的。 汽油 机械能 内能 动能 内能 多数都不能再利用 不可逆 02.新课讲解 科学研究表明：能量的转化和转移具有方向性，在转化过程中由于摩擦的存在，一部分机械能会转化为内能，这部分内能不可能自动的转化为机械能如果没有能量的补充，小球将最终停止运动，所以“永动机”是不能实现的。 02.新课讲解 四、能量转移和转化的效率 1. 能量转化效率 在能量转移和转化的过程中，输出的有用能量与输入的总能量之比称为能量转化效率，通常用百分率表示。 02.新课讲解 2.提高能量利用的效率的意义 (1) 由于能量损耗不可避免，提高能量转化效率是节能问题的核心，也是实现可持续发展的关键措施。 (2) 现代科技通过优化能量转化过程(如减少热量散失，提升电能利用率)来减少浪费。 02.新课讲解 特别提醒 对比不同设备的能量转化效率 设备类型 能量转化效率范围 特点 柴火灶 30% 左右 热量大量散失到空气中 燃气灶 55% 左右 封闭燃烧，减少热损失 微波炉 70% ~ 90% 电磁波直接加热食物 电磁炉 80% ~ 90% 无明火，热效率更高 课堂练习 第三部分 03.课堂练习 1．如图所示，火力发电过程中能量转化的顺序为(      ) A.机械能→内能→电能 B.电能→机械能→内能 C.内能→机械能→电能 D.机械能→电能→内能 C 解析：如图所示，火力发电过程中的能量转化是：由锅炉里面水蒸气的内能转化为汽轮机的机械能，汽轮机转轴的转动带动发电机转轴转动从而发电，这是由机械能转化为电能的过程。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 03.课堂练习 2．下列关于能量转化、转移的说法中，正确的是(      ) A.手机电池充电时，化学能转化为电能 B.人用热水袋取暖时，能量从热水袋转移到人体上 C.暖瓶塞跳起时，机械能转化为内能 D.火箭加速升空的过程将动能转化为重力势能 B 解析：手机电池充电时，消耗了电能，将电能转化为化学能，故A错误；人用热水袋取暖时，人和热水袋存在温度差，会发生热传递，能量从热水袋转移到人体上，故B正确；暖瓶塞跳起时，瓶内气体的内能转化为塞子的机械能，故C错误；火箭加速升空过程中，质量不变，速度和高度都变大，动能和势能都增加，内能转化为机械能，故D错误。故选B。 03.课堂练习 3．如图所示是某科技馆展出的小型低碳化未来汽车，汽车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器。光电转换器的能量转化过程是________________，该过程中能的总量___________（选填“增加”“减少”或“保持不变”）。 光能转化为电能 保持不变 解析：光电转换器通过消耗光能来获得电能，能量转化过程是光能转化为电能。 根据能量守恒定律可知，该过程中能的总量保持不变。 课后小结 第四部分 04.课后小结 初识电磁波 能量的转移与转化 能量转移和转化的方向 转移:热传递 转化:光合作用、电灯发光 能量守恒定律:不消灭、不创生、转移或转化，总量不变 能量的转化与守恒 能量转移和转化的效率 感谢观看 THANKS $