九年級物理下冊203能的轉(zhuǎn)化與能量守恒省公開課一等獎(jiǎng)新課獲獎(jiǎng)?wù)n件

第二十章能源與能量守恒定律20.3能轉(zhuǎn)化與能量

守恒1/41能轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化能量守恒定律能在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程中方向課后作業(yè)逐點(diǎn)導(dǎo)講練課堂小結(jié)當(dāng)堂檢測2/41你能說出以下物體所含有能量嗎？3/411知識點(diǎn)能轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化能以各種形式存在于自然界，每一個(gè)形式能對應(yīng)于一個(gè)運(yùn)動(dòng)形式。機(jī)械運(yùn)動(dòng)――機(jī)械能熱運(yùn)動(dòng)――內(nèi)能電荷運(yùn)動(dòng)――電能化學(xué)運(yùn)動(dòng)――化學(xué)能原子核內(nèi)部運(yùn)動(dòng)――核能各種形式能是能夠相互轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化。4/41活動(dòng)1：能量轉(zhuǎn)移一杯放在桌上熱水冷卻，此過程熱水內(nèi)能消失了嗎？能量轉(zhuǎn)移了，從熱水轉(zhuǎn)移到周圍空氣中去了。能量轉(zhuǎn)移——能量形式?jīng)]有發(fā)生改變。5/41內(nèi)能轉(zhuǎn)移6/41機(jī)械能轉(zhuǎn)移水機(jī)械能水輪機(jī)機(jī)械能7/41電能轉(zhuǎn)移8/41活動(dòng)2：能量轉(zhuǎn)化各種形式能在一定條件下是能夠相互轉(zhuǎn)化機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能9/41電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能太陽能轉(zhuǎn)化為電能10/41給電池充電時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電池放電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能11/41食物含有化學(xué)能，我們身體把這種化學(xué)能轉(zhuǎn)化成為維持生命所必須內(nèi)能和機(jī)械能。風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能12/41核電站發(fā)電時(shí)能量轉(zhuǎn)化鈾核裂變釋放核能蒸汽內(nèi)能渦輪機(jī)機(jī)械能發(fā)電機(jī)發(fā)出電能在能量由一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其它物體，或由一個(gè)形式轉(zhuǎn)化為其它形式過程中，其數(shù)量方面有沒有改變呢？13/41交流與合作在電動(dòng)機(jī)提升物體過程中，電動(dòng)機(jī)消耗了什么能？是否都轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能？還轉(zhuǎn)化成哪些形式能？假如將轉(zhuǎn)化后其它形式能全部加起來，是否應(yīng)該與所消耗電能相等？掉在地上彈性小球?yàn)楹卧教降?14/41你認(rèn)為這么永動(dòng)機(jī)能夠制造成功嗎？17～18世紀(jì)許多機(jī)械教授就已經(jīng)論證了永動(dòng)機(jī)是不可能。法國科學(xué)院在1775年就正式?jīng)Q定，不再研究和試驗(yàn)任何永動(dòng)機(jī)。我國有句俗語：“既要馬兒跑，又要馬兒不吃草?！蹦阏J(rèn)為這可能嗎？為何？為了滿足生產(chǎn)、生活對動(dòng)力日益增多需要，歷史上曾有些人幻想制造一個(gè)機(jī)器，它不需要消耗任何動(dòng)力和燃料，卻能不停地對外做功，這種機(jī)器稱為“永動(dòng)機(jī)”。15/41【例1】“白天讓太陽曬曬，晚上就能當(dāng)路燈使？”這是人們初識太陽能路燈時(shí)產(chǎn)生疑問?，F(xiàn)在太陽能路燈已走上各地街頭，為城鎮(zhèn)居民驅(qū)走夜晚黑暗，如圖所表示。太陽能路燈白天與晚上能量轉(zhuǎn)化情況分別是(

)A．太陽能→電能→內(nèi)能，內(nèi)能→電能→光能B．太陽能→電能→化學(xué)能，化學(xué)能→電能→光能C．太陽能→內(nèi)能→電能，電能→內(nèi)能→光能D．太陽能→化學(xué)能→電能，電能→化學(xué)能→光能B16/41白天太陽能電池板給蓄電池充電時(shí)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來；晚上蓄電池提供電能使路燈照明時(shí)，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為光能?！窘馕觥?7/41(能量轉(zhuǎn)化判斷法)判斷能量轉(zhuǎn)化時(shí)，要分析詳細(xì)過程中消耗了什么能，得到了什么能，總是消耗能量轉(zhuǎn)化為得到能量。18/41(中考·常州)年8月18日，記者從紫金山天文臺得悉，紫金山天文臺隕石博物館進(jìn)入試開放階段。在加速下落過程中，隕石與大氣猛烈摩擦、快速升溫、猛烈燃燒，如同一顆火球撲向地面。隕石下落過程中，其能量轉(zhuǎn)化過程是(

)A．重力勢能—?jiǎng)幽堋獌?nèi)能B．動(dòng)能—重力勢能—內(nèi)能C．重力勢能—內(nèi)能—?jiǎng)幽蹹．內(nèi)能—重力勢能—?jiǎng)幽?19/41以下關(guān)于能量轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移現(xiàn)象說法中，正確是(

)A．電池充電，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．電動(dòng)機(jī)工作，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．暖瓶塞被熱氣彈開，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．用熱水袋取暖，內(nèi)能發(fā)生了轉(zhuǎn)化220/412知識點(diǎn)能量守恒定律在人們發(fā)覺了各種自然現(xiàn)象之間相互聯(lián)絡(luò)與轉(zhuǎn)化和確立了永動(dòng)機(jī)不可能性之后，科學(xué)家們發(fā)覺了能量守恒定律。能量既不能創(chuàng)造，也不能消失，它只能從一個(gè)形式轉(zhuǎn)化為另一個(gè)形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。能量在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過程中，能總量保持不變。人們所說“消耗能量”“利用能量”“取得能量”實(shí)質(zhì)是：能量相互轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過程。21/41能量守恒定律建立過程，是人類認(rèn)識自然一次重大飛躍，是哲學(xué)和自然科學(xué)長久發(fā)展和進(jìn)步結(jié)果。它是最普遍、最主要、最可靠自然規(guī)律之一，而且是大自然普遍友好性一個(gè)表現(xiàn)形式。友好美是科學(xué)魅力所在。由能量守恒定律可知：永動(dòng)機(jī)無法實(shí)現(xiàn)。能量守恒定律對我們啟示：工程技術(shù)任務(wù)，在于設(shè)法找出合理利用能源路徑，并降低機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中無須要能量損耗，而不是去研制永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)“永動(dòng)機(jī)”。22/41【例2】學(xué)習(xí)了內(nèi)能及能量轉(zhuǎn)化和守恒后，同學(xué)們在一起梳理知識時(shí)交流了以下想法，你認(rèn)為其中不正確是(

)A．做功改變物體內(nèi)能是不一樣形式能相互轉(zhuǎn)化B．熱傳遞改變物體內(nèi)能是不一樣形式能相互轉(zhuǎn)化C．各種形式能在一定條件下都能夠相互轉(zhuǎn)化D．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中總會有損耗，但能量總量保持不變B23/41兩手相搓取暖，消耗是機(jī)械能，得到是內(nèi)能；電流通過電阻做功，消耗是電能，取得是內(nèi)能。顯然，做功改變物體內(nèi)能是不一樣形式能相互轉(zhuǎn)化。發(fā)生熱傳遞時(shí)，吸收熱量物體溫度升高，內(nèi)能增加，放出熱量物體溫度降低，內(nèi)能減小，即熱傳遞改變物體內(nèi)能，是內(nèi)能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，是能量轉(zhuǎn)移。電能經(jīng)過電動(dòng)機(jī)能夠轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，經(jīng)過電熱器能夠轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，通過電燈能夠轉(zhuǎn)化為光能；反過來，發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，光電池將光能轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)際上各種形式能在一定條件下都能夠相互轉(zhuǎn)化。依據(jù)能量守恒定律，可知選項(xiàng)D中說法也是正確?！窘馕觥?4/41能量守恒定律，是說能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，各種能量總量保持不變，而不是某種形式能量保持不變。25/41能量守恒定律建立是人類認(rèn)識自然一次重大飛躍，它是最普遍、最主要、最可靠自然規(guī)律之一。以下說法中正確是(

)A．因?yàn)槟芰渴遣皇睾?，所以需要?jié)約能源B．因?yàn)槟芰渴鞘睾?，所以不可能發(fā)生能源危機(jī)C．能量轉(zhuǎn)化過程中，數(shù)量即使沒有降低，但在可利用品質(zhì)上降低了D．能量能夠憑空消失，也能夠憑空產(chǎn)生126/41永動(dòng)機(jī)是不可能制成，這是因?yàn)橛绖?dòng)機(jī)(

)A．不符合機(jī)械能守恒定律B．違反了能量守恒定律C．沒有合理設(shè)計(jì)方案D．找不到適當(dāng)材料227/413知識點(diǎn)能在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程中方向性手捧熱水袋時(shí)，手和身體變熱，熱水袋熱水溫度會降低。在這種內(nèi)能轉(zhuǎn)移過程中，內(nèi)能總是自動(dòng)地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移。問題：內(nèi)能能自發(fā)由低溫物

體向高溫物體轉(zhuǎn)移嗎？28/41木材燃燒能將水燒開。當(dāng)水漸漸涼下來時(shí)，能否將其降低內(nèi)能全部復(fù)原為化學(xué)能嗎？

小汽車動(dòng)力來自發(fā)動(dòng)機(jī)中汽油燃燒。在行駛中汽車克服摩擦，動(dòng)能轉(zhuǎn)化成地面、車輪和空氣內(nèi)能，這些能量能夠自動(dòng)用來再次開動(dòng)汽車嗎？29/41經(jīng)過以上分析我們知道了：能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程是有方向性。在能源利用過程中，即在能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量在數(shù)量上并沒有降低。不過在可利用品質(zhì)上降低了，從便于利用變?yōu)椴槐阌诶昧?，成為“無用能量”。正是因?yàn)槟芰哭D(zhuǎn)化方向性，能量利用受著這種方向性制約，所以能量利用是有條件，也是有代價(jià)。這是節(jié)約能源根本原因。30/41【例3】以下說法不正確是(

)A．能量守恒定律是自然界最普遍、最主要基本規(guī)律之一B．熱量不會自動(dòng)地由低溫物體傳遞給高溫物體C．實(shí)際過程中，能量經(jīng)轉(zhuǎn)化后，可利用能量只會降低，不會增加D．發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，電動(dòng)機(jī)又能夠把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。所以，自然界中全部能量轉(zhuǎn)化都是可逆31/41熱量只能自動(dòng)地從高溫物體傳遞給低溫物體，不會自動(dòng)地由低溫物體傳遞給高溫物體，即選項(xiàng)B中說法是正確。我們是在能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中利用能量，而在這個(gè)過程中，總會有一部分能量轉(zhuǎn)化成內(nèi)能散失在周圍環(huán)境中，這些能量即使還在自然界中，但卻無法自動(dòng)轉(zhuǎn)化為其它形式能量，因而極難或無法再利用?？梢姡谀芰哭D(zhuǎn)化過程中，可利用能量只會降低，不會增加，即選項(xiàng)C中說法是正確。雖然發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，電動(dòng)機(jī)又能夠把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，但不是全部能量轉(zhuǎn)化都是可逆。比如電能能夠使電燈發(fā)光，同時(shí)產(chǎn)生內(nèi)能散失在空氣中，但這些內(nèi)能卻無法自動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能。顯然，選項(xiàng)D中說法是錯(cuò)誤。【解析】32/41因能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有方向性，造成自然界可利用能量越來越少，所以節(jié)能和有效地利用能源是當(dāng)前重要課題。33/41以下事例中，能表示能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移含有“方向性”事例是(

)A．電能能夠轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，機(jī)械能也能夠轉(zhuǎn)化為電能B．熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，但卻不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體C．動(dòng)能能夠和重力勢能相互轉(zhuǎn)化D．電能能夠轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也能夠部分地轉(zhuǎn)化為電能34/41一、能轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化二、能量守恒定律能量在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程中，能總量保持不變?nèi)?、能在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程中方向性本節(jié)課你學(xué)到了什么？35/41當(dāng)前，一些城市交通指示燈及路燈照明系統(tǒng)已使用太陽能供電(如圖)。白天，太陽能轉(zhuǎn)化為電能，除供正常使用外，將多出能量儲存在蓄電池內(nèi)，夜晚供交通指示燈及照明燈發(fā)光。請完成下面方框圖，使其正確反應(yīng)這個(gè)過程中能量轉(zhuǎn)化情況。1太陽能電能光能→→→→36/41水電站用攔河壩提升上游水位，被提升了水位水流下泄時(shí)，沖擊水輪機(jī)葉輪，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。在這個(gè)過程中，能量轉(zhuǎn)化次序是()A.動(dòng)能、勢能、電能B.勢能、動(dòng)能、電能C.內(nèi)能、電能、動(dòng)能D.動(dòng)能、電能、勢能237/413在核電站發(fā)電過程中，經(jīng)歷了從核能到電能一系列能量轉(zhuǎn)化，其間能量轉(zhuǎn)化次序正確是()A.核能、化學(xué)能、機(jī)械能、電能 B.核能、內(nèi)能、機(jī)械能、電能C.核能、機(jī)械能、內(nèi)能、電能 D.核能、內(nèi)能、化學(xué)能、電能38/414(中考·成都)如圖所表示，直升機(jī)懸停在空中。以下