2023-2024学年度粤沪版物理九年级下册 20.3能的转化与能量守恒课件（26页ppt）

(共26张PPT)
20.3能的转化与能量守恒
新课引入
冬天烤火手变得暖和
输电线
思考
在冬天烤火为什么手会变得暖和？通过输电线远方城市可以获得电能？
进行了能量的转移
冬天盖着厚厚的被子
夏天卖冰棍时用被子盖着
思考
我们冬天盖被子为什么可以变得暖和？而夏天的冰棍为什么也要盖着被子？
为了隔绝热量转移
能量的转移会对我们的生活产生什么影响呢？
？
1.知道能量是可以转移和转化的
2.知道能量守恒定律，并能运用能量守恒定律分析“永动机”失败的必
然性
3.通过实例分析，体会能的转移和转化有方向性
学习目标
重点
重点
新知学习
一、能的转移与转化
活 动 1
能量的转移
你能说出各例中是什么能量发生了转移吗？
用热水袋取暖
一个球下降，另一个球上升
发电站产生的电能通过输电线送到用户
内能
机械能
电能
以上均表明：能量是可以在两个物体之间转移的
你还能列举哪些能量转移的例子？
思考
敲击音叉，使乒乓球弹起
酒精灯加热烧杯使水沸腾
内能转移
机械能转移
人在敲击音叉、酒精灯燃烧时，能量还发生了什么变化？
能量的转化
活 动 2
能量的转化
你能说出各例中什么能量转化成了什么能量吗？
电池放电时， 能转化成 能
电池充电时，____能转化为_____能
电
化学
化学
电
如图所示的核电站工作流程示意图中，核反应堆工作时，铀核裂变释放的____能转化成蒸汽的______能；然后将高温高压的蒸汽通入涡轮机中，驱动涡轮机转动，使蒸汽的_______能转化成涡轮机的_______能；并带动发电机，使 能转化成 能。
核
内
内
机械
机械
电
以上均表明：各种形式的能量在一定条件下是可以相互转化的
你还能列举哪些能量转化的例子？
思考
电暖器
电风扇
钻木取火
电能
内能+光能
电能
机械能+内能
机械能
内能
水力发电站
“天宫”一号飞行器上的太阳能电池板
新疆的风力发电厂
机械能
电能
太阳能
电能
风能
电能
在能量由一个物体转移到其他物体，或由一种形式转化为其他形式的过程中，遵循什么规律？
？
我们已经学习过，物体在只有动能和势能（重力势能和弹性势能）相互转化的时候，机械能是守恒的。
那么，能量在转化和转移的过程也是守恒的吗？
二、能量守恒定律
如图是用电动机提升物体的示意图。请想一想，电动机在工作时消耗了什么能？是否都转化成了机械能？还转化成哪些形式的能？
如果将转化后的其他形式的能全部加起来，是否应该与所消耗的电能相等？
想想议议
消耗了电能
只有部分转化为了机械能
根据焦耳定律，还有部分电能转化为了内能
将转化后的机械能和内能加起来，等于消耗的电能
内能
光能
电能
机械能
化学能
搓手
蒸汽机
使用电池
电风扇
水力发电
电灯
光合作用
太阳灶
萤火虫发光
手机充电
温差发电
电饭煲
太阳能电池
炽热的铁水
大量事实表明：不同形式的能量之间可以相互转化，某种形式的能量在减少的同时，总伴随着其他形式的能量在等量地增加。
如果使用超导材料，使导线电阻为零，用电动机带动发电机发电，发电机又带动电动机转动，这两台机器可以永远运转下去吗？为什么？
？
在现实中，转子的转动还需要克服摩擦力做功，永远会有一部分能量通过做功转化成其他形式能
1.能量守恒定律：
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到其他物体，或者从一种形式转化为其他形式。能量在转移和转化过程中，能的总量保持不变。这就是能量守恒定律。
2.能量守恒定律是自然界最普遍、最根本的定律之一。大至宇宙天体，小到原子世界，都服从这一定律。
三、能在转移和转化过程中的方向性
手捧热水袋时，手和身体变热，热水袋的热水温度会降低。在这种内能转移的过程中，内能总是自动地从高温物体向低温物体转移。
问题：内能能自发的由低温物体向高温物体转移吗？
不能
烧开水时，燃烧的煤、天然气的化学能转化为水的内能。当水渐渐凉下来时，能否将其减少的内能全部复原为煤或天然气的化学能呢？
不能
汽车的动力来自发动机中汽油的燃烧。在行驶中汽车克服摩擦，动能转化成地面、车轮和空气的内能，这些能量能够自动用来再次开动汽车吗
不能
1.大量事实表明，能的转化和转移过程是有方向性的。
多数能源在消耗过程中，用一点就少一点，不能再生；此外，尽管在转化过程中能量是守恒的，但总有相当一部分的能量是不能被有效利用的，成为“无用的能量”。因此，节约能源、提高能源的利用率是当务之急。
汽车尾气带走的热量
火箭燃料燃烧放出的多余热量
2.节约能源、提高能源的利用率的方法:
采用新技术、新设备，改进工艺流程，减少能的转化次数，充分利用余热，用高效节能的新产品代替高耗低效的旧产品等，都是节约能源的根本措施。
工业热水利用水泵
利用做饭的余热加热土炕
关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是( )
A. 任何制造永动机的设想，无论它看上去多么巧妙，都是一种徒劳
B. 凡是能量守恒的过程就一定会发生能量的转化
C. 由能量守恒定律可知，只要尽可能减小绳子与滑轮之间摩擦，滑轮组的机械效率可能会达到100%
D. 一个单摆在来回摆动许多次后总会停下来，说明这个过程的能量不守恒
A
针对训练
课堂小结
能的转化与能量守恒
能量是可以转移和转化的
能量守恒定律
能量的总量保持不变
能量转化与转移具有一定的方向性
随堂练习
1.关于能量和能源的利用，下列说法中正确的是（ ）
A.人类大量使用太阳能会导致温室效应
B.因为能量是守恒的，所以不存在能源危机
C.核能的利用会造成放射性污染，所以应该关闭核电站
D.现在人类社会使用的主要能源是煤、石油和天然气
D
2.如图所示是“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”电池板，“脚踩”蓄电池，“腰”挎照明灯，下列解释合理的是（　　）
A．光电池板是将光能转化为电能
B．照明灯工作时，LED 灯是将光能转化为电能
C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能
D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能
A
3.[创新题·质疑创新] 如图是一位机械师提出的一个永动机的设计方案：AHIK分别是水磨的4个水轮，最上面水槽流出的水由于重力会流到下一水槽中，并冲击水轮转动，水轮在带动水磨转动的同时，通过一组齿轮B带动螺旋汲水器，把蓄水池里的水重新提
升到上面的水槽中，从而使整个装置一直运转．
你认为该设计方案成立吗？________，理由是_____________________．
【2022课标新增样例】了解我国古代水磨、水碓等机械
不成立
违背了能量守恒定律
4.全球最大的混合式抽水蓄能项目——四川省雅砻江两河口混合式抽水蓄能项目已正式开工建设。抽水蓄能电站在用电低谷期用电能将水抽至上游水库，在用电高峰期再放水至下游水库发电的水电站，其工作原理如图所示。下列有关说法，正确的是（　　）
A．抽水时电能全部转化为水的动能
B．发电时水的势能最终转化为电能
C．抽水蓄能水电站选址时不需要考虑水量的问题
D．水轮机的效率可以达到100%
B