14.3 能量的转化和守恒导学案 2022-2023学年人教版九年级全一册物理（ word版有答案）

14.3能量的转化和守恒
【学习目标】
1．知道各种形式的能是可以相互转化的。
2．知道各种能在转化的过程中，能量的总量是保持不变的。
3．能列举出日常生活中能量守恒的实例。
【学习重难点】
1．知道各种形式的能是可以相互转化的。
2．知道各种能在转化的过程中，能量的总量是保持不变的。
【学习过程】
一、课前预习案
（一）知识准备。
1．机械能守恒：如果只有动能和势能的转化，机械能的总量保持不变。
2．内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中压缩冲程活塞向上运动，压缩缸体内气体，机械能转化为内能，做功冲程，燃烧产生的高位高压气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能。
3．对物体做功，物体的内能增加，从能量转化的角度上我们说，机械能转化为了物体的内能；物体对外做功，内能减少，物体的内能转化为机械能。一定条件下，内能可以与机械能之间互相转化。
（二）教材助读。
1．能量的转化。
①自然界中的各种现象都是互相联系的，可以从能量的角度反映这种联系。做教材观察与实验，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_________________。
实验2现象_______________________能转化为_________________。
实验3现象_______________________能转化为_________________。
实验4现象_______________________能转化为_________________。
②通过观察与实验，我们发现在一定条件下，各种形式的能都可以相互转化：
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。
③读教材图19-6-3，按要求试着补充三个能量转化的实例。
④下列现象中，只发生能量的转移而不发生能量的转化的过程是：（理解能量转化和转移的意义）（ ）
A．子弹从枪膛射出 B．用火焰烧开水时，水温升高
C．电灯发光 D．冬天用手摸户外的东西感到冷
2．能量守恒定律。
能量既不会凭空________，也不会凭空________，它只会从一种形式________为其他形式，或者从一个物体________到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量__________________。这就是能量守恒定律。
二、课堂探究案：
（一）合作探究。
探究一：能量的转化。
1．如图，不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，图中给出了两个实例：电能转化为光能，如电灯；电能转化为内能，如加热器。合作讨论，尽可能多的补充图中缺少的实例。
探究二：能量守恒定律。
1．停止用力，秋千会越摆越低；掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低。就这些现象展开讨论：
①讨论秋千和小球在运动中的能量转化。
②为什么它们的高度会逐渐降低？是否丢失了能量？减少的机械能到哪里去了？
③用自己的话总结能量转化和转移当中的规律。
2．如图，是一种设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功，同时带动抽水器将水抽到高处，从而循环工作。请你从能量守恒的角度说一说它能不能一直工作下去？
【达标检测】
1．下列例子属于内能转化为机械能的是（　　）
A．冬天搓手时两手会变热 B．水沸腾时，会看到锅盖被顶起
C．压缩气体时，气体温度会升高 D．闭合开关，电风扇转动起来
2．2021年9月30日9时47分，世界首个非补燃压缩空气储能电站——江苏金坛压缩空气储能向国家电网发出第一度电。该技术是用电网过剩或非峰值电能将空气压缩至高压状态，并储存至地下盐穴；在高峰用电时，再将压缩空气加以释放做功发电。储能过程的能量转化是（　　）
A．电能转化为机械能再转化为化学能 B．电能转化为机械能再转化为内能
C．电能转化转内能再转化为化学能 D．机械能转化为电能再转化为机械能
3．下列说法正确的是（　　）
A．根据能量守恒定律，人们可制造出永动机
B．各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化
C．能量守恒定律只适用于没有摩擦和空气阻力的情况
D．火箭升空时，其势能和动能都增大，能量守恒定律不适用
4．人们在实际生活中使用下列设备时，所涉及到的能量转化正确的是（　　）
A．用天然气灶炒菜，是电能转化为内能
B．电梯运行过程中，是机械能转化为电能
C．用太阳能电池板，是太阳能转化为电能
D．秋千向下摆的过程中，是动能转化为重力势能
5．如图所示，2022年4月16日9时56分，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，三位航天员身体状态良好，标志着神舟十三号载人飞行任务取得圆满成功。下列关于飞船返回舱返回过程的说法正确的是（　　）
A．返回舱进入大气层时宛如一颗“火流星”，是因为内能转化为机械能
B．返回舱进入大气层时舱体表面敷设的特殊材料升华放热，具有降温作用
C．返回舱距地面10千米左右，降落伞依次打开开始减速下降，其机械能保持不变
D．返回舱距地面1.2米，反推发动机点火“刹车”利用力的作用是相互的原理，平稳着陆
6．电动机已广泛应用到现代化生活了，如电动汽车、电动摩托车、电风扇，电动耕田机等，对其工作过程中能量转换表述正确的是（　　）
A．电能转化成机械能 B．机械能转化成电能
C．太阳能转换成机械能 D．内能转化成机械能
7．下列过程中，关于能量说法正确的是（　　）
A． 皮球落地后又弹起，在此过程中只发生了动能和势能的相互转化
B． 汽车高速行驶较长的时间后，轮胎温度会升高，主要是因为机械能转化为内能
C． 用手反复弯折铁丝，弯折处的温度明显升高是因为内能从手传递到铁丝上
D． 汽油机的压缩冲程，主要是内能转化为机械能
8．小梦在学习完能量转化知识后，设想了如图所示的方案，先利用水力发电，然后再利用发出的电驱动抽水机把水抽到蓄水池，这样就可以一直循环下去，你认为这个设计方案______（选填“可行“或“不可行“），理由是______。
9．利用气球可以完成下列实验：
（1）在气球上粘上小塑料颗粒，代表宇宙中的天体，气球膨胀时，任意一个塑料颗粒周围的其他的塑料颗粒都与它___________，可模拟宇宙膨胀现象。
（2）如图1所示，充满气体的气球向左喷气而向右飞出，说明___________，此过程发生的能量转化与图___________（选填“2”或“3”）中的能量转化是一致的。
10．“高空抛物”已成为城市的痛，一个50g的鸡蛋从高约70m的25楼落下，可使人当场死亡，说明鸡蛋的重力势能与质量和___________有关，重力做的功为___________J。鸡蛋在下落过程中，重力势能___________（填“变大”、 “变小”或“不变”），机械能___________（选填“守恒”或“不守恒”）。（g取10N/kg）
11．食物也是一种燃料，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量，这种过程没有火焰，但_______能同样可以转化为_______能，因此人的体温保持在37oC左右。一盒标有“能量：360kJ/100mL”的牛奶，其中“能量”的含义跟_______（填“内能”、“热量”、“热值”）相似。
12．在热机的各种损失中______带走的能量最多，设法利用这些能量，是提高燃料利用率的重要措施；“涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能、提高热机功率的技术。它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后送入内燃机的进气口，这样做的好处是______（选填“增大”或“减小”）排出废气所带走的能量，______（选填“提高”或“降低”）内燃机的效率。
参考答案：
1．B
2．B
3．B
4．C
5．D
6．A
7．B
8． 不可行 违背了能量守恒定律
9． 远离 力的作用是相互的 3
10． 高度 35 减小 不守恒
11． 化学 内 热值
12． 排出的废气 减小 提高
试卷第1页，共3页
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