人教版物理九年级全一册 第14章第3节 能量的转化和守恒 课件(共29张PPT)

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R·九年级全一册
学习目标
知识与技能
1.知道能量守恒定律.
2.能举出日常生活中能量守恒的实例.
3.理解自然界中各种能量间的联系和相互转化、转移的规律.
过程与方法
1.通过学生自己动手做小实验，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.
2.通过学生讨论,体会能量不会凭空消失，只会从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到另一个物体.
情感、态度与价值观
1.通过学生动手实验，激发学生的学习兴趣.
2.对能量的转化和守恒有一个感性的认识，为建立科学的世界观和思维方法打基础.
学习难点
学习重点
学具准备
各种形式的能的转化；能量守恒定律
区别能量转移和能量转化，并运用能量守恒定律分析具体问题
多媒体课件、塑料袋（黑色）、水、温度计、太阳能电池太阳帽、火柴、铁丝、酒精灯、钢球、单摆、细线、乒乓球
1.能的转化：各种形式的能量都可以在一定条件下相互_______.用热传递的方法改变内能，实质上是_____能从高温物体转移到_______物体的过程；用做功的方法改变内能，实质上是_______________________的过程.
2.能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式_______为其他形式，或者从一个物体_______到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的_______保持不变.
转化
内
低温
内能和机械能相互转化
转化
转移
总量
拉长的橡皮筋
　　你能说出下面物体都具有什么形式的能量吗？
山巅的危石
运动的足球
西藏羊八井地热池
食 物
太阳光
认识能量
1．来回迅速摩擦双手。
2．黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下.
3．将太阳电池连在小电扇上，并使它对着阳光.
4．用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细碎的纸片.
　　观察实验发生的现象，讨论发生了哪些能量转化？
想想做做
一、能量的转化
1. 能量的转化
解：1.手会发热，机械能转化为内能.
2.一会儿温度计示数升高，光能转化为内能.
3.小电扇会转动起来，光能转化为电能再转化为机械能.
4.钢笔会发热，并同时吸引小纸片，机械能转化为电能及内能.
　　你还能举出一些你认为发生了能量转化的例子吗？请说出你认为发生的能量转化。
机械能转化为内能
机械能转化为电能
电能转化为机械能
电动机带动水泵把地下水送到地面
水电站里水轮机带动发电机发电
钻木取火
各种形式的能可以互相转化
光能转化为电能
各种形式的能可以互相转化
化学能转化为内能
光能转化为化学能
植物吸收太阳光
进行光合作用
燃料燃烧时发热
光太阳能电池
尝试一下，按图中给出的实例，你能做些补充吗？
蒸汽机
摩擦生热
太阳能电池
电 灯
电热器
发电机
电动机
充电机
电 池
光合作用
燃料燃烧
太阳能热水器
高温物体发光
吸热化学反应
放热化学反应
火药爆炸
加压使化学平衡移动
地热发电
纳米层次上实现将光能转化为机械能
？
2. 能量的转移
把铁丝放在酒精灯上加热；运动的甲钢球撞击静止的乙钢球.分析能量如何变化.
演示实验
掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低。
二、能量守恒定律
停止用力，秋千会越摆越低；
想想议议
　　结合小球在地面弹跳的频闪照片，想一想，为什么它们的高度会逐渐降低？是否丢失了能量？
减少的机械能到哪去了？
它们的高度降低，说明机械能减少了. 但能量并没有丢失，实际上是通过做功把一部分机械能转化为了内能.
小球在地面弹跳的频闪照片
能量守恒定律
　　大量事实表明，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。
　　能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
　　1．滑冰滑梯的过程中，能量是怎样转化的？遵守能量守恒定律吗？
讨 论
滑下来的过程中，一部分机械能转化成了内能。
遵守能量守恒定律。
　　2．有人曾设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫永动机。
　　这种机器有可能制成吗？
一种设想中的永动机
讨 论
解：要使机器持续不断地做功，就要消耗能量把低处的水抽到高处，而做机械运动的各部件间有摩擦，会有部分机械能转化为内能，一部分能量用来对外做功抽水，使流下的水不能全部抽回.
永动机
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第二级
第三级
第四级
第五级
C
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C
3.（1）利用能量转化与守恒的观点分析家用液化气炉灶能量利用率达不到100%的原因，并提高家用液化气炉灶利用率的措施.
（2）在寒冷的冬天为使自己的身体暖和一些，请你用不同的物理知识（概念、原理），写出一种能够使身体暖和的方法并简要说明理由.
（1）原因：___________________________________________.
措施：___________________________________________.
（2）方法：___________________________________________.
理由：___________________________________________.
一部分能量散失到空气中，同时燃料燃烧不充分
可以减少热量散失，并使燃料充分燃烧
搓手
做功可以改变物体的内能（或用暖手袋取暖热传递可以改变物体的内能）
4. 如图所示，从斜面上滚下的小球能推动水平面上的木块前进一段距离，最后小球和木块都静止，对此现象，下列说法中正确的是（ ）
A.小球和木块的机械能都消失了
B.小球的机械能转移到木块上，但机械能的总量保持不变
C.小球和木块的机械能转化成其他形式的能量（如内能等），但能的总量保持不变
D.以上说法都不对
C
解析：由于小球跟斜面、小球和木块与水平面间都有摩擦，小球和木块都要克服摩擦做功，使机械能转化为内能（小球、木块、斜面、水平面的内能都增加），但在能的转化过程中，能的总量保持不变.
×
×
×
√
能的转移
能的转化
能量守恒定律
能量
能的形式不变
能的形式变化
能的总量不变
1.从课后习题中选取；
2.完成练习册本课时的习题。
1.通过学生自己做小实验，激发学生的学习兴趣，对物理规律有一个感性的认识.通过多举例，多联系生活锻炼学生分析问题的能力.体会能量之间的相互转化来反映自然界各种现象的内在联系.学生在边实验边分析中获得了物理知识，学会了物理的学习方法.同时师生互动效果好，营造了良好的学习氛围.
2.在帮助学生理解能量转化、转移过程中，能的总量保持不变时，采用演示实验，由学生视觉上观察到的表面现象入手进行引导剖析，揭开能量的真相——机械能不是消失了，而是转化成另一种形式的内能.这样由浅入深，水到渠成，学生自然就会明白了，能量不会凭空消失，也不会凭空产生.
3.在帮助学生理解能量守恒定律时，最后提出问题：先前总有人设想制造永动机，结果都是失败了，这样一个事实，让学生思考、讨论.应证了能量守恒定律为人类认识自然、利用自然和保护自然提供了重要依据和有力保障.
　　1．一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后 下落陷在土地中。请你说出以上过程中发生了哪些能量转化。
火药的化学能
燃气的内能
子弹的机械能
空气、土地的内能
（见教材 动手动脑学物理）
　　2．请从能量转化的角度具体说明以下效率的意义。
　　● 某太阳能电池工作时的效率是16％
　　● 某电动机工作的效率是83％
　　● 某锂电池充电时效率是99％
　　● 某柴油机工作的效率是35％
　　● 某电热水器工作的效率是87％
　　太阳能电池把接收到的太阳辐射的能量的16％转化为电能。
　　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40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水.已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为40℃，注入前天然气表的示数是2365.89m3,注水后变为2366.05m3,天然气的热值为3.2×107J/m3.请你估测该热水器的热效率.
解：水吸收的热量Q吸=cmΔt=cρVΔt
=4.2×103J/( kg·℃) ×103 kg /m3×40×10-3m3×(40-15) ℃
=4.2×106J，
天然气用量V=2366.05 m3-2365.89m3=0.16 m3，
天然气完全燃烧放热
Q放=Vq=0.16 m3×3.2×107J/m3 =5.12×106J，
该热水器的效率为
4. 释放化学能的过程不断地发生在你的体内.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，但化学能同样可以转化为内能，因此人的体温保持在37℃左右.从能量守恒的角度说说，食物提供的化学能还转化为哪些能量？人体摄入的能量（营养师常称之为热量）过多或过少，都有损于健康.对于正在长身体的初中学生，每天应该摄入多少能量？应该如何调整饮食？查阅资料、进行调查，写一篇科学报告，并与同学交流.
　　食物的化学能除了转化为内能外，一部分转化为机械能，供器官、肌肉运动；一部分转化为电能，因为人体内还会产生各种生物电流，例如：神经冲动在神经纤维上的传导；一部分还会转化为人体的化学能，以脂肪的形式储存起来.