2025-2026學(xué)年浙教版科學(xué)九年級上冊上課課件 第3章 第8節(jié) 能量的轉(zhuǎn)化與守恒VIP

第3章

能量的轉(zhuǎn)化與守恒第8節(jié)

能量的轉(zhuǎn)化與守恒學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過生活實例，了解各種形式的能量之間的相互轉(zhuǎn)化，能解釋一些常見現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化過程。2.理解能量守恒定律，能利用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點分析問題。3.知道能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移有一定的方向性。知識點1

能量的相互轉(zhuǎn)化1.能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移（1）教材第125頁讀圖金屬勺放入熱水森林火災(zāi)特技跳傘現(xiàn)象分析熱水溫度高于金屬勺，當(dāng)金屬勺放入熱水中，金屬勺內(nèi)能增加，熱水內(nèi)能減小森林中的樹木具有化學(xué)能，樹木燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能高空中的跳傘運動員具有重力勢能，下落過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能總結(jié)能量的形式?jīng)]有變化，而是從一個物體傳遞給另一個物體（或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分）的過程叫做能量的轉(zhuǎn)移能量由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的過程叫做能量的轉(zhuǎn)化，在一定條件下，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化（2）太陽能的轉(zhuǎn)化（3）人體能量的來源及轉(zhuǎn)化：人體所需的能量都來自食物，食物消化后被吸收，食物的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為人體的內(nèi)能、電能、機械能等。（4）火力發(fā)電廠的能量轉(zhuǎn)化：燃料燃燒將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能來加熱水，蒸汽驅(qū)動渦輪機轉(zhuǎn)動，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，渦輪機帶動發(fā)電機發(fā)電將機械能轉(zhuǎn)化為電能。2.能量轉(zhuǎn)化的普遍性（1）自然界中各種形式的能量不是孤立的，不同形式的能量可以在一定條件下相互轉(zhuǎn)化，也可以在不同的物體間相互轉(zhuǎn)移。（2）能量的轉(zhuǎn)化是普遍現(xiàn)象，自然界中物質(zhì)運動形式的變化總伴隨著能量的相互轉(zhuǎn)化。典例1

從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，下列說法錯誤的是(

)BA.籃球加速下落時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能B.干電池對外供電時，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.隕石墜入大氣層劇烈燃燒的過程中，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.液化氣燃燒的過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能[解析]

電池在對外供電時，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程，B錯誤。1.能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律內(nèi)容能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能的總量保持不變。這就是能量轉(zhuǎn)化與守恒定律意義能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。無論是機械運動，還是生命運動；無論是宇宙天體，還是微觀粒子，都遵循這個定律知識點2

能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律教材深挖機械能守恒和能量守恒的區(qū)別與聯(lián)系（1）機械能守恒需要滿足一定的條件，能量守恒不需要條件。機械能守恒的條件是只存在著動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化。若還有其他形式能量參與轉(zhuǎn)化過程，則機械能總量發(fā)生改變，機械能不再守恒。例如，木塊沿斜面下滑過程中克服摩擦力做功，木塊機械能的總量將減少，損失的機械能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能。但能量守恒定律的成立是無條件的，它適用于一切變化過程。（2）機械能守恒是能量守恒的特殊情況。機械能守恒時，能量只在勢能和動能之間轉(zhuǎn)化，總能量一定是守恒的。2.永動機（1）永動機：不需要動力就能源源不斷地對外做功的機器。（2）從能量守恒的角度分析永動機不可能實現(xiàn)的原因：①事實證明，在能量轉(zhuǎn)化過程中，只要有運動，摩擦就不可避免，就會產(chǎn)生熱，這樣運動的能量就會減少，如果不補充能量，運動最終會停止；②即使機器在沒有能量損失的情況下能夠維持自身的運轉(zhuǎn)，但由于能量守恒，也不可能提供額外的能量源源不斷地對外做功，所以永動機是不可能制成的。典例2

根據(jù)能量守恒定律，以下情形可能發(fā)生的是(

)BA.出膛的子彈射穿木板，以更快的速度繼續(xù)前進B.兩個斜面平滑對接，小球從一側(cè)斜面滾下后，繼續(xù)沖上另一側(cè)斜面C.電水壺里的水沸騰了，給該電水壺斷電，水的沸騰卻永遠(yuǎn)不會停止D.隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和提高，永動機是可以制成的[解析]

出膛的子彈射穿木板，這一過程中子彈和木板摩擦，部分動能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，射穿木板后子彈的速度必將減緩，故A錯誤。兩個斜面平滑對接，小球從一側(cè)斜面滾下后，由于小球具有動能，會繼續(xù)沖上另一側(cè)斜面，故B正確。在電水壺的使用過程中，消耗了電能，使水的溫度升高，內(nèi)能增加直至沸騰，斷電后，水不能繼續(xù)吸熱，沸騰會停止，故C錯誤。永動機違背了能量守恒定律，是不可能制成的，故D錯誤。知識點3

能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性1.能量的轉(zhuǎn)移有方向性（1）內(nèi)容：內(nèi)能總是自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，而不能從低溫物體自發(fā)地轉(zhuǎn)移到高溫物體。（2）實例①燒杯中的熱水變冷是內(nèi)能自發(fā)地從高溫物體（熱水）轉(zhuǎn)移到低溫物體（空氣）；②電冰箱和空調(diào)制冷都是從低溫物體的內(nèi)部吸熱，向外面放熱，使內(nèi)能從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體，這種轉(zhuǎn)移不是自發(fā)進行的，必須要有附加的條件，即消耗電能，電動機（壓縮機）對其做功。2.能量的轉(zhuǎn)移有方向性內(nèi)容機械能可自發(fā)地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能無法自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機械能實例汽車制動剎車時，由于摩擦，機械能轉(zhuǎn)變成地面及空氣的內(nèi)能，但是這些內(nèi)能就不能再次轉(zhuǎn)化為汽車的機械能使汽車重新啟動注意

能量可以自發(fā)地朝一個方向進行，但不能自發(fā)地朝反方向進行。典例3

&1&

____能只能自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，而不能反向。如冬天，暖氣把自己的內(nèi)能傳遞給房間里的空氣，供人們?nèi)∨坏⑹У娇諝庵械倪@些能量不能自動聚集起來供人們再使用。上述事例說明：能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有______性的。內(nèi)方向

物塊在地面上運動時，因為存在摩擦，部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這些內(nèi)能不會自動地轉(zhuǎn)化成機械能[解析]

內(nèi)能只能自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，暖氣把自己的內(nèi)能傳遞給房間里的空氣，供人們?nèi)∨?，但這些能量不能自動聚集起來供人們再使用，這是因為能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性的。再如，物塊在地面上運動時，因為存在摩擦，部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這些內(nèi)能不會自動地轉(zhuǎn)化成機械能，這也是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性的典型事例。請再舉一個符合這一規(guī)律的例子：________________________________________________________________________________________。題型

1

能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移

★★典例4

從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，下列說法錯誤的是(

)BA.電風(fēng)扇工作時主要將電能轉(zhuǎn)化為機械能B.鉛蓄電池充電時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C.發(fā)電機工作時主要將機械能轉(zhuǎn)化為電能D.電水壺工作時將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能[解析]

電風(fēng)扇工作時主要將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故選項A正確；鉛蓄電池充電的過程消耗電能，得到化學(xué)能，所以將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故選項B錯誤；發(fā)電機發(fā)電時，消耗機械能，得到電能，主要將機械能轉(zhuǎn)化為電能，故選項C正確；電水壺工作時消耗電能，使水的溫度升高，得到內(nèi)能，故將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故選項D正確。方法點撥抓住初、末的能量形式分析能量轉(zhuǎn)化過程判斷能量的轉(zhuǎn)化時，要看消耗了什么能量，得到了什么能量，消耗的能量轉(zhuǎn)化為得到的能量。如果不能對某個過程中能量種類的變化進行正確分析，就會出現(xiàn)錯誤的判斷。題型

2

能量守恒定律的應(yīng)用

★★★

BA.擺球在擺動過程中機械能保持不變B.擺球在擺動過程中機械能不斷減少C.擺球在擺動過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能D.此過程不遵循能量守恒定律[解析]

擺球在擺動過程中因克服摩擦力做功，部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)致擺球的機械能減少，這一過程同樣遵循能量守恒定律，即能量的總量保持不變，故選項B正確。歸納總結(jié)機械能守恒與能量守恒關(guān)于機械能的守恒問題，我們要明確機械能不守恒并不表示能量的總量不守恒，機械能有時雖然減少了，但只是轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量，能量的總量是守恒的。題型

3

永動機

★★★★典例6

如圖所示展示了一個極具想象力的設(shè)想，其大意如下：上面水池中的水流下來，沖擊葉輪使其轉(zhuǎn)動；葉輪帶動打磨輪和水泵的軸轉(zhuǎn)動；人利用打磨輪打磨工件，同時，運轉(zhuǎn)的水泵又把流到下面水池中的水抽到上面的水池中……只要一開始在上面的水池中注滿水，通過水的上下循環(huán)，機器就能不停地工作。（1）

你認(rèn)為上面水池中流下來的水能否被水泵全部抽送到上面的水池中？說明你的理由。[答案]

不能。用于使水泵提升水的能量只是從上面流下的水的機械能的一部分。（2）

這個設(shè)想曾得到不少人的贊許，這個裝置也曾被譽為“永動機”。請運用你掌握的知識說明這個裝置是否真能“永動”。[答案]

由于水從上面的水池流到下面的水池的過程中，水沖擊葉輪使其轉(zhuǎn)動，葉輪帶動打磨輪打磨工件時消耗能量，故流下來的水不能全部被抽送到上面的水池中，即流下來的水要比抽上去的水多。隨著時間的推移，上面水池中的水