沪科版九年级全册第二十章第一节能量的转化与守恒

课件29张PPT。第二十章　能源、材料与社会
第一节　能量的转化与守恒【体验】能量的转移与转化
活动1:双手用力相互摩擦,感受手的温度变化;
活动2:用打气筒打气,感受外壁的温度变化;
活动3:荡秋千时,秋千从高处下降,观察秋千的摆动情况;
活动4:用冰块给发烧的病人降温;
活动5:挥动的球拍把球击飞。(1)活动1中双手摩擦后会发热,是将　　　能转化为　　　能。
(2)活动2中活塞压缩气体,且与筒壁摩擦,将　　　　能转化为
　　　　能。
(3)活动3中秋千从高处下降到最低处再升高的过程中,能量的
转化是__________。
(4)活动4中人的　　　　转移为冰块的　　　　。
(5)活动5中球拍的　　　　转移为球的　　　　。提示:(1)机械　内　(2)机械　内
(3)重力势能转化为动能再转化为重力势能　
(4)内能　内能　(5)动能　动能1.自然界存在哪些能量?
2.能量转移和转化过程具有什么特点?
3.能量守恒定律的内容是什么?探究1 多种形式的能量
1.举例说明什么是化学能和核能。
提示:从化学能、核能的定义上说明。
参考答案:化学能是由于化学反应,物质的分子结构变化而产生的能量,食物具有化学能;核能是由于核反应,物质的原子核结构发生变化而产生的能量,如核燃料具有核能。2.指出下列物体所具有的能量形式。
(a)从山上滚落的石块。
(b)燃烧的木材。
(c)牛奶、面包和水果。
(d)导线中的电流。
(e)原子弹。
提示:自然界中能量的形式是多样的,根据其特点,分析物体具有的能量形式。
参考答案:(a)机械能　(b)内能　(c)化学能　(d)电能　(e)核能探究2 能量的转移与转化
结合“体验”,思考以下问题。
1.由活动1、2可知能量可以从一种形式　　　　为另一种形式,由活动4、5可知能量可以从一个物体　　　　到另一个物体。
提示:双手摩擦时,机械能转化为手的内能;打气筒打气时,压缩空气,机械能转化为空气的内能。冰块给发烧病人降温,人的内能转移到冰块上;球拍把球击飞,球拍的动能转移到球上。能量的转化伴随着能量形式的变化,能量的转移过程中能量形式不变。
参考答案:转化　转移2.下列事例中能量发生转移的是________。
能量发生转化的是____________。
(a)两个小球发生碰撞 (b)植物光合作用
(c)煤燃烧 (d)核裂变
提示:能量的形式发生变化的是能量转化,能量形式不变的是能量转移。两个小球发生碰撞时动能从一个小球转移到另一个小球;植物光合作用是把太阳能转化为自身的化学能,煤燃烧是煤的化学能转化为内能。核裂变是核能转化为光能和热能。
参考答案:(a)　 (b)、(c)、(d) 探究3 能量守恒定律
结合体验,回答下列问题。
1.如图,分析小球在摆动过程中能量的转化 (1)小球上升时,　　　　转化为　　　　。
提示:小球摆动时,势能和动能不断地相互转化。小球上升时,高度越来越高,速度越来越小,到达最高点时势能最大,动能最小。
参考答案:动能　重力势能
(2)小球下降时,　　　　转化为　　　　。
提示:小球下降时,高度越来越小,速度越来越大,下降到最低点时,势能最小,动能最大。
参考答案:重力势能　动能 (3)小球为什么最终会停下来?
提示:小球在摆动的过程中,除了势能和动能不断地相互转化之外,在运动过程中还要产生热,所以造成机械能不断减小,因此小球最终会停下来。如果将内能一并算进去,总的能量还是守恒的。
参考答案:小球在摆动的过程中,还要产生热,造成机械能不断减小,因此小球最终会停下来。 2.想一想:能不能制造出一种装置,它既不消耗能量,又能永远不停地运动着?为什么?
提示:从能量守恒和能量转化的方向性这两个方面回答。
参考答案:不能。(1)因为能量是守恒的,不会创生,只能由一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体,如果想得到一种能量必须有另一种能量的损失。(2)能量的转化是有方向性的,自然界中无论什么运动都会产生热,热量向四周扩散,损失掉了,不能再转化为其他的形式。1.化学能:由于化学反应,物质的_________变化而产生的能量,
如食物中具有的能量。
2.核能:由于核反应,物质的___________发生变化而产生的能
量,如原子弹和氢弹爆炸时释放的能量。
3.能量守恒定律:能量既不会_____,也不会_____,它只会从一
种形式_____为另一种形式,或者从一个物体_____到另一个物
体,而能的总量_________。分子结构原子核结构消灭创生转化转移保持不变【拓展延伸】
(1)能量守恒定律是普遍适用的规律。大到天体、小到原子核,无论是物理学的问题,还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量的转化的过程,都服从能量守恒定律。
(2)能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系。如:植物的生长不是孤立的,要进行光合作用才能生长,光能够转化为化学能反映了这种联系。可见,自然界的各种现象都是相互联系的。
(3)能量的转化和守恒是自然科学的核心内容之一,它从更深的层次上反映了物质运动和相互作用的本质。 考点 能量的转移与转化
【典例】(多选)下面有关能量转移和转化的说法中正确的是
　(　　)
A.热量只能从高温物体转移到低温物体上
B.热量只能从内能大的物体向内能小的物体转移
C.在一定条件下各种形式的能量可以相互转化
D.由能量守恒定律可知,任何能源所释放的能量都可以完全有效地利用【精讲精析】选A、C。本题考查能量守恒定律。据热传递的定义可知,热量只能从高温物体转移到低温物体上,故选项A正确;在发生热传递时,传递的是热量,即发生热传递的物体间必须有温差,而不是物体间存在着内能差,故选项B错误;自然界中存在不同形式的能量,在一定条件下各种不同形式的能量间可以相互转化,故选项C正确;能量并不能完全有效地利用,因为在利用能量时,一定有一部分能量以散失或其他的形式损失掉,故选项D错误。故选A、C。【方法归纳】
(1)能量转化或转移的判断
(2)能量在转化或转移过程中,总的能量不变。 1.下列有关能量转化或转移的说法中正确的是(　　)
A.电动机通过热传递的方式将电能转化为机械能
B.古人钻木取火是通过做功将机械能转化为内能
C.内燃机是通过做功的方式将机械能转化为内能
D.冷天搓手感到手掌发热,这是通过热传递的方式将机械能转化为内能【解析】选B。本题考查能量的转移与转化。电动机通过做功的方式将电能转化为机械能,A错;古人钻木取火是通过摩擦做功将机械能转化为内能,B对;内燃机是通过做功的方式将内能转化为机械能,C错;冷天搓手感到手掌发热,这是通过做功的方式将机械能转化为内能,D错。2.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,但能的总量保
持不变
D.只有小球和木块的能量相互转化,机械能总量不变【解析】选C。本题考查能量守恒定律。由能量守恒定律可知,能量不会消失;小球和木块都静止了,说明小球和木块的机械能减小了;由于小球与斜面、小球和木块与水平面间都有摩擦存在,小球和木块都要克服摩擦做功,使机械能转化为内能,但在能的转化和转移过程中,能的总量保持不变。3.下列叙述中,有的是经过科学证明的事实,有的是各抒己见的观点,其中属于观点的是　(　　)
A.核能是安全、洁净、廉价的能源
B.太阳每天向地球辐射大量能量
C.能量在转化或转移过程中总量保持不变
D.“永动机”不可能制成【解析】选A。本题综合考查能量。核能危险大,产生的废料难处理,一旦发生事故,核电厂的反应器内有大量的放射性物质会释放到外界环境,会对生态及民众造成伤害;太阳能一般是指太阳光的辐射能量,是一种既无污染,又取之不尽的能源;根据能量守恒定律可知:能量在转化或转移过程中总量保持不变,“永动机”不可能制成,故B、C、D都是经过科学证明的,A项是自己发表的观点。4.说出下列物体具有的能量:
(1)引爆的原子弹　　　　　　　　　　　;
(2)高挂的灯笼　　　　　　　　　　　　;
(3)炽热的铁水　　　　　　　　　　　　。
【解析】本题考查多种形式的能量。原子弹爆炸,发生核裂变,有巨大核能;在高处挂着的灯笼由于和地面之间有一定的距离而具有重力势能;炽热的铁水温度很高,具有很高的内能。
答案:(1)核能　(2)重力势能　(3)内能5.各种形式的能之间可以在一定的条件下相互转化,请按表中示例完成表格。【解析】本题考查了能量的转化及应用,考查学生分析问题的能力,由于各种形式的能在一定的条件下可以相互转化,因此能的转化的实例很多。解决本题的关键要分析清能量转化中消耗了什么能,获得什么能,就容易判断能量的转化。电熨斗熨烫衣服时消耗电能得到了内能;机械能转化为内能的事例很多,如钻木取火等。
答案:电能转化为内能　钻木取火6.能量的转化具有方向性。例如,电能可以使电灯发光,同时产生的内能散失在空气中,但这些内能却无法自动转化为电能。汽车制动过程中,动能转化为地面、轮胎、空气的内能,这些内能　　　　(选填“可以”或“不可以”)自动地转化为机械能用来开动汽车。以上能量在转化过程中,能的总量　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。【解析】本题考查能量的转化。能量的转化是具有方向性的,故电灯发光、汽车制动过程中产生的内能散失在空气中,不可以自动转化为电能或机械能。如内能是从高温物体转移向低温物体的;植物生长的过程中,总是按照生根、开花、结果这样的方向进行的,而不可能相反。
根据能量守恒定律可知:能量既不会产生,也不会消灭,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变。
答案:不可以　不变