14.3 能量的转化和守恒 导学案 2021-2022学年人教版物理九年级（含答案）

14.3
能量的转化和守恒
导学案
班级：
座号：
姓名：
学习目标：1.了解能量及其存在的不同形式。描述各种各样的能量和生产、生活的联系。
2.知道能量守恒定律，列举日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。3.
知道能量的转化与转移有一定的方向性。
学习重点：用能量守恒的观点分析物理现象。
学习难点：通过做小实验，发现各种现象的内在联系，体会各种形式能量之间的相互转化。
学习过程：
一、自主学习：
【阅读课本P27～P29，完成以下问题】
1．根据课本图14.3－1中的不同形式的能的相互转化，请你举两个实例：
。
2．能量守恒定律的定义：
。
它在任何领域都适用吗？
二、合作探究：
知识点一　能的转化
1．做课本P27“想想做做”，观察实验所发生的现象，发生了哪些能量转化？
实验1：现象：
，
能转化为
能。
实验2：现象：
，
能转化为
能。
实验3：现象：
，
能转化为
能。
实验4：现象：
，
能转化为
能。
结论：在一定条件下，各种形式的能都可以相互
。
2．摩擦生热，
能转化为
能；
水电站里水轮机带动发电机发电，
能转化为
能；
电动机带动水泵把水送到高处，
能转化为
能；
植物吸收太阳光进行光合作用，
能转化为
能；
燃料燃烧时发热，
能转化为
能。
知识点二　能量守恒定律
1．大量事实证明，
．这个规律称为能量守恒定律。
2．讨论1：课本P28的“想想议议”中，为什么秋千和小球的高度会逐渐降低？是否丢失了能量？你认为减少的机械能到哪里去了？
3．课标活动建议指引　3.5.3　讨论和分析简单的永动机设计方案，说明永动机是不可能造成的．
讨论2：阅读课本P29的“想想议议”，设想中的永动机为什么不能一直工作下去？
三、课堂演练：
1．如图所示为一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹时，子弹没有击中目标，最后下落陷在土地中．关于该过程中的能量转化，下列说法不正确的是(　
　)
A．火药燃烧，化学能转化为内能
B．火药将子弹推出，内能转化为动能，给予子弹初速度
C．子弹向上飞行，动能渐渐转化为重力势能；下落时，重力势能重新转化为动能
D．子弹落入土中，机械能消失
2．历史上人类尝试制造各种不需要消耗能量就能源源不断对外做功的“永动机”，但都失败了，因为这违背了
。
定律；能量的转移和转化是普遍现象，例如：手机电池把
能转化成电能；如图是小球在地面弹跳的频闪照片，小球的机械能最后都转化成
能。
3.小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能．小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确．他把家里自动洗衣机的“水量”设置为20
L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到20
L时洗衣机便会自动停止注水．已知当时自来水的温度是20
℃，热水器输出热水的温度为40
℃，注水前天然气表的示数是2
380.87
m3，注水后变为2
380.93
m3，天然气的热值为3.2×107
J/m3.请你估测该热水器的热效率。
四、作业：
班级：________________
座号：_________
姓名：
1.
下列能量的转化中，属于机械能转化为内能的是（　　）
A.
点燃爆竹，爆竹腾空而起
B.
汽车紧急刹车，轮胎发热
C.
给生石灰加水，温度升高
D.
给电炉通电，电炉发热
2.
火箭在大气层里加速上升的过程中（　　）
A.
机械能减少，内能增加
B.
机械能增加，内能减少
C.
机械能与内能都增加
D.
机械能不变，内能增加
3.
关于物体的内能，下列说法中正确的是（　　）
A.
物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量
B.
0
℃的冰熔化成0
℃的水内能不变
C.
汽油机的压缩冲程是把内能转化为机械能
D.
热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
4.
我国于2019年5月17日在西昌卫星发射中心用“长征”三号丙运载火箭，成功发射一颗北斗导航卫星。
如图14-3-4所示，“长征”三号丙运载火箭升空时，燃料燃烧后通过做功，把_____________能转化为_____________能。
5.
如图14-3-5所示，动车采用了“再生电制动”技术，即在制动时，列车由于惯性仍会向前运动一段距离，带动发电机发电，将_____________能转化为电能。
参考答案：
一、自主学习：
1.光能转化为化学能：植物进行光合作用；化学能转化为内能：燃料燃烧发热
2.能量既不会凭空消灭，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
是的，所有能量转化过程都遵循能量守恒定律．
二、合作探究：
知识点一　能的转化
1.实验1：手发热
机械
内
实验2：温度计示数升高
太阳
内
实验3：小风扇转动
太阳
机械
实验4：纸片被吸引
机械
电
结论:
转化
2.机械
内
机械
电
电
机械
太阳
化学
化学
内
知识点二　能量守恒定律
1.能量既不会凭空消灭，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另一个物体，而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变
2.①秋千的能量转化是：重力势能→动能→重力势能→动能……每次转化中都伴随着机械能损失，因为克服空气阻力与绳索摩擦力做功，机械能转化为内能．
②小球的能量转化是：重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能→动能……每次转化中都伴随着机械能损失，因为克服空气阻力做功，机械能转化为内能．
3.高处的水落下来，冲击叶片，将水的机械能转化为机器的动能，机器对外做功的同时，又将低处的水抽往高处，由于摩擦力的存在，有一部分机械能转化为内能，同时机器又要对外做功，当高处的水全部流下后，机器只能将一部分水重新抽回高处，所以这种机器不能永远工作下去．
三、课堂演练：
1.D
2.能量守恒
化学
内
3.解：水的质量m＝ρV＝1.0×103
kg/m3×20×10－3m3＝20
kg
水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103
J/(kg·℃)×20
kg×(40
℃－20
℃)＝1.68×106
J
天然气释放的能量：Q放＝qV＝3.2×107
J/m3×(2
380.93
m3－2
380.87
m3)＝1.92×106
J
该热水器的热效率η＝
×100%＝×100%＝87.5%
答：该热水器的热效率为87.5%.
四、作业：
1.B
2.C
3.A
4.
内
机械
5.机械