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(共18張PPT)
第十四章 內能的利用
第1節 能量的轉化與守恒
學習目標-新課導入-新知探究-課堂小結-課堂訓練
人教版-物理-九年級上冊
學習目標
1.知道各種形式的能量是可以相互轉化的。
2.知道在轉化的過程中，能量的總量是保持不變的。
3.能舉出日常生活中能量守恒的實例。
4.具有用能量守恒的觀點分析物理現象的意識。
【重點】能量的轉化與守恒定律。
【難點】用能量的轉化與守恒定律對具體的自然現象進行分析，說明能量轉化或轉移的過程。
新課導入
說出下列物體都具有什么形式的能量。
拉長的橡皮筋
山巔的危石
運動的足球
太陽光
食 物
燃燒的煤球
新知探究
知識點一 能量的轉化和轉移
1.能量存在的形式：能量有多種存在形式，如機械能、內能、電能、化學能、光能、核能、地熱能等。
3.能量的轉移：能量從一個物體轉移到另一個物體，或者從物體的一部分轉移到另一部分，這種現象叫作能量的轉移。
2.能量的轉化：能量從一種形式轉化為其他形式，這種現象叫作能量的轉化。
新知探究
[想想做做]完成下面的一組小實驗。
1.能量的轉化
現象：感覺手發熱
能量轉化：機械能轉化為內能
（1）來回迅速摩擦雙手
現象：梳子吸紙片
能量轉化：機械能轉化為電能
（2）塑料梳子與頭發摩擦（梳頭），再靠近紙片
知識點一 能量的轉化和轉移
新知探究
蒸汽機
摩擦生熱
太陽能電池
電 燈
電熱器
發電機
電動機
充電器
電 池
光合作用
燃料燃燒
太陽能熱水器
高溫物體發光
吸熱化學反應
放熱化學反應
火藥爆炸
加壓使化學平衡移動
地熱發電
納米層次上實現將光能轉化為機械能
在一定條件下，各種形式的能量是可以相互轉化的。
知識點一 能量的轉化和轉移
新知探究
[交流討論]說出相應的能量轉化：
燃料燃燒：將 轉化為 。
化學能
內能
鉆木取火：將 轉化為 。
機械能
內能
知識點一 能量的轉化和轉移
新知探究
光合作用：將 轉化為 。
光能（太陽能）
化學能
水電站：將 轉化為 。
機械能
電能
[交流討論]說出相應的能量轉化：
太陽能電池：將 轉化為 。
太陽能
電能
知識點一 能量的轉化和轉移
新知探究
2.能量的轉移
【說明】在熱傳遞過程中，內能從高溫物體轉移到低溫物體（或從物體的高溫部分轉移到低溫部分）。
【描述】燒水時，水的溫度升高，內能增加。
【說明】水的機械能轉移到了水車上。
【描述】水流帶動水輪機轉動。
知識點一 能量的轉化和轉移
新知探究
知識點二 能量守恒定律
【想想議議】觀察現象，分析能量轉化或轉移情況。
【分析】在秋千和小球的運動中，高度降低，說明機械能減少了，但能量并沒有丟失，實際上是通過做功把一部分機械能轉化為了內能。
停止用力，秋千會越擺越低
掉在地上的彈性小球會跳起，越跳越低
新知探究
1.能量守恒定律
【內容】能量既不會憑空消失，也不會憑空產生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到其他物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。
【理解】①能量守恒定律包括“能量轉化”和“能量轉移”兩個方面。
②能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，所有能量轉化的過程，都遵循能量守恒定律。
知識點二 能量守恒定律
一種設想中的永動機
新知探究
2.永動機不可能被制造出來
【永動機】不需要動力就能源源不斷地對外做功的機器。
【設想】通過高處的水流沖擊葉片，使葉片轉動來對外做功，同時帶動抽水機從低處將水抽到高處，從而循環工作。
【分析】違背了能量守恒定律，所以是不可能一直工作下去的。
【結論】任何一部機器，只能使能量從一種形式轉化為其他形式。因此，根本不可能制造出永動機。
知識點二 能量守恒定律
課堂小結
能量守恒定律
自然界的普遍規律，適用于一切變化過程
永動機是不可實現的
能量的轉化
能量的轉移
能量的轉化與守恒
課堂訓練
1.用水發電時，水從高處流下沖擊水輪機，水輪機轉動并帶動發電
機發電。在這個過程中發生了哪些能量轉化？
答：水從高處流下來時水的重力勢能減小，動能增加，重力勢能轉化成動能；水輪機轉動并帶動發電機發電，水輪機的機械能轉化成電能。
2.圖14.1-5展示的是“風光互補”景觀照明燈。它的最上端是一臺風力
發電機，燈柱上還配有太陽能電池板，底部的蓄電池可以儲存電能。
請說明這種景觀照明燈在儲能和照明時有哪些能量轉化。
答：儲能時發生的能量轉化有：風力發電機將機械能轉化
成電能；太陽能電池板將太陽能轉化成電能；蓄電池白天
儲電時將電能轉化成化學能。
照明時發生的能量轉化有：蓄電池夜晚放電時將化學能轉化成電能；照明燈將電能轉化成光能。
課堂訓練
3.圖14.1-6甲是運動員在2022年北京冬奧會自由式滑雪大跳臺訓練的情
景。運動員從60m高的跳臺上的A點自由滑下，從B點沖出，如圖14.1-
6乙所示。運動員在空中能否達到與A點高度相同的C點 為什么
答：不能。從A點自由滑下，在下滑過
程中由于受到摩擦力，有一部分機械能
轉化成內能，機械能減少，從B點沖出，
達到最高點時，由于最高點時在水平方向具有速度，動能不為0，則最高點時的重力勢能小于A點時的重力勢能，故不能達到與A點高度相同的C點。
課堂訓練
4.食物（圖14.1-7）也是一種“燃料”，葡萄糖等營養成分在人體細胞
里與氧結合，提供細胞生命活動所需的能量。這種過程沒有火焰，但
化學能同樣可以轉化為內能。從能量守恒的角度看，食物提供的化學
能還轉化為哪些能量
人體攝入的能量（營養師常稱之為熱量）過多或過少，都有損于健
康。對于正在長身體的初中學生，每天應該攝入多少能量 應該如何調
整飲食 查閱資料、進行調查，寫一篇科學報告，并與同學交流。
答：人能運動，所以食物提供的化學能可以轉化
為人的機械能；人體內會產生微弱的生物電流，
所以食物提供的化學能可以轉為為電能。（答案
不唯一）
正在長身體的初中生，每天大約需要攝入7×
106J到1.0×107J。
課堂訓練
5.如圖14.1-8所示，輕輕推倒第一塊小木板就會產生連鎖反應，使最
后一塊大木板被推倒。有人認為，實驗說明了用很少的能量可以產
生較多的能量，所以能量守恒定律不成立。你認為他的說法正確嗎
說說理由。
答：不正確。小木板在倒下時與另一塊有碰撞，機械能
轉化為內能，不是用很少的能量產生較多的能量；輕輕
推倒第一塊小木板時，有其他形式的能轉化為機械能，小木塊的機械能又轉化成其他形式的能，整個過程中能量轉化遵循能量守恒定律。
課堂訓練

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