14.3能量的转化和守恒（教学课件）(共23张PPT) -2023-2024学年九年级物理全一册

(共23张PPT)
能量的转化和守恒
自然界中的各种现象互相关联，可以从能量的角度认识这种关联。
将下列字词按一定的规律排序，讲述一个相关的小故事。
（1）森林、火力发电厂、太阳、煤、电灯
（2）植物、鹰、兔、飞翔、太阳
太阳 → 森林 → 煤 → 火力发电厂 → 电灯
太阳 → 植物 → 兔 → 鹰 → 飞翔
一、能量的转化
1．能量的不同形式
飞机具有的机械能
一切物体都具有的内能
太阳、电灯发出的光能
一、能量的转化
输电线中传递的电能
1．能量的不同形式
一、能量的转化
在燃烧等化学反应中释放的化学能
在核反应中释放的核能
1．能量的不同形式
一、能量的转化
2．能量的转化
蹦
床
运
动
机械能（动能、重力势能、弹性势能）
之间可以发生相互转化
一、能量的转化
三峡水电站
风力发电
水能、风能（机械能）
可以转化为电能
2．能量的转化
一、能量的转化
搓手取暖
水蒸气推动塞子
内能、机械能之间
可以相互转化
化学能可以转化为内能
2．能量的转化
一、能量的转化
太阳能热水器
炽热的铁水发光
光能、内能之间
可以相互转化
2．能量的转化
一、能量的转化
植物的光合作用
光能、化学能之间
可以相互转化
萤火虫发光
2．能量的转化
一、能量的转化
事例 能量转化
电池
手摇发电机
太阳能电池
温差发电片
事例 能量转化
手机充电
电动机
电灯
电热水壶
机械能 → 电能
化学能 → 电能
内能 → 电能
光能 → 电能
电能 → 光能
电能 → 机械能
电能 → 内能
电能 → 化学能
2．能量的转化
一、能量的转化
内能
化学能
电能
光能
机械能
　　科学家经过长期探索，发现各种现象变化常常存在着能量的转化。在一定条件下，不同形式的能量可以相互转化。
2．能量的转化
二、能量的转移
流水推动水车
电能在输电线中传输
用热水袋取暖
1．在一定条件下，能量可以发生转移。
2．在能量转移的过程中，能量的形式没有发生变化。
观察与分析
牛顿摆
右侧小球撞击后静止，同时左侧小球开始向左摆动……
右侧小球的机械能通过撞击转移给了左侧小球。
左右两个小球摆动的最高位置的高度基本相同。
在机械能转移的过程中，机械能的多少基本没有改变。
观察与分析
乒乓球从高处下落、在地面上弹跳
（1）现象：乒乓球弹跳的高度越来越低，最后静止在地面上。
　　 说明：
乒乓球的机械能减少了。
（与空气摩擦）机械能 → 内能
（碰撞时发出声音）机械能 → 声能
……
（2）乒乓球的机械能哪里去了？是凭空消失了吗？
　　1. 能量守恒定律的内容：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。
三、能量守恒定律
　　2. 能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
　　3. 注意：能量的总量不变，不是某一种能量不变，也不是某一个物体具有的能量不变。
　　4. 延伸：一种能量的增加，总伴随着另一种形式的能量的减少（转化）或者另一个物体同种能量的减少（转移）。
交流与讨论
这种机器可能实现吗？
抽水机的动能
水的重力势能
叶轮的动能
对外做功
交流与讨论
永动机违背了能量守恒定律，是不可能实现的。
抽水机的动能
水的重力势能
叶轮的动能
对外做功
（摩擦）
内能
这种机器可能实现吗？
抽水机的动能
水的重力势能
叶轮的动能
能量损失不可能完全消除。
拓展思考
能否消除所有能量损失，实现永动机？
（烧水时热量的散失、手机充电时电池发热、电风扇工作时机壳发热……）
拓展思考
总能量
有用的能量
转化为无用的其他能量形式
（振动、热传递等）转移到其他物体
效率 =
有用的能量
总能量
　　减少不必要的能量损失，提高能量的利用效率，有助于节约能源。
从能量守恒的角度理解效率
拓展思考
设备 效率
某太阳能电池 16%
某柴油机 35%
某电动机 83%
某电热水器 87%
某锂电池充电时 99%
总能量
有用的能量
转化为无用的其他能量形式
（振动、热传递等）转移到其他物体
从能量守恒的角度理解效率
1．能量的转化
在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化
能量的多种形式
2．能量的转移
能量的形式没有发生变化
在一定条件下，能量可以发生转移
3．能量守恒定律
能量的总量保持不变
永动机是不可能实现的