11.1 能量守恒定律&11.2 能量转化的方向性和效率 学案（含答案） 2023-2024学年物理教科版九年级下册

11.1 能量守恒定律&11.2 能量转化的方向性和效率
素养目标
1.能分析常见现象中的能量转化。
2.举例说明能量转化可以反映自然界中各种现象不是孤立的,而是互相联系的。
3.尝试从对现象的分析总结能量守恒定律,并能用能量守恒的观点分析日常现象。认识永动机不可能实现。
◎重点:能量守恒定律。
评价任务
通过任务驱动完成目标1的学习。
【预习导学】
知识点1形形色色的能量
1.常见的能量有 、 、 、 等。
【答案】知识点一
1.机械能　内能　光能　电能
知识点2不同形式能量的转化
2.在一定条件下,不同形式的能可以 。
3.生活和生产中,能量转化的例子很多,如:
(1)摩擦生热, 能转化为 能;
(2)水电站里水轮机带动发电机发电, 能转化为 能;
(3)电动机带动水泵把水送到高处, 能转化为 能;
(4)植物吸收太阳光进行光合作用, 能转化为 能;
(5)燃料燃烧时发热, 能转化为 能。
4.我们生产生活中利用的能量,追根溯源大都来自 , 的辐射,向地球传递了巨大的能量。
对点自测
1.现在流行一款鞋,穿上它走路时,鞋会发光,站着不动就不会发光。这款鞋发光的原理,从能量转化的角度分析正确的是 ( )
A.机械能转化为电能,再转化为光能
B.电能转化为机械能,再转化为光能
C.机械能转化为光能,再转化为电能
D.光能转化为机械能,再转化为电能
【答案】知识点二
2.相互转化
3.(1)机械　内
(2)机械　电
(3)电　机械
(4)光　化学
(5)化学　内
4.太阳　太阳
对点自测
1.A
知识点3能量守恒定律
5.讨论回答:掉在地上的篮球会跳起,但是越跳越低,为什么 是否丢失了能量 减少的机械能到哪里去了
6.我们可以从以下四个方面理解能量守恒定律:
(1)存在:能量既不会凭空 ,也不会凭空 。
(2)转化或转移:从一种形式 为另一种形式,或者从一个物体 到另一个物体。
(3)结果:在转化和转移的过程中,能量的总量保持 。
(4)普遍性:能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的定律之一,所有能量转化和转移过程都遵守这个规律。
【答案】知识点三
5.答:篮球跳起再回落过程中,受到空气阻力作用,其机械能越来越少,并没有丢失能量,而是转化成了内能。
6.(1)创造　消灭
(2)转化　转移
(3)不变
知识点4永动机是不可能实现的
7.讨论交流,永动机为什么不能“永动”
【答案】知识点四
7.答:永动机不能“永动”的根本原因是这类机械的设计违背了能量守恒定律。
知识点5能量转移的方向性
能量的转移具有方向性,如热量总是从 物体向 物体转移;水总是从 向 流动;汽车轮胎与地面摩擦,机械能总是转化为 。
对点自测
2.一杯开水在室温下可以慢慢地冷却降温,但我们绝不会看到一杯水自行慢慢地变热,周围空气因此而变冷。说明能量的 是有 的。
【答案】知识点五
8.高温　低温　内能
对点自测
2.转移　方向性
知识点6能量转化中的效率
9.输入能量=输出有效能量+ 。
10.能量转化率 ,任何情况下,η 1。
【答案】知识点六
9.输出无效能量
10.η=　<
【合作探究】
任务驱动探究能量转化效率
小方与小柴探究能量转化率。
(1)小方提出:能量转化过程中是否能全部转化
(2)小柴猜想: 。
小方猜想:能量能全部转化。
(3)他们设计并完成实验:关掉家里所有的电器,只让电热水壶工作;在电热水壶中加满水(2.5 L),用温度计测量凉水的温度t1;闭合开关,让电热水壶工作,同时用秒表计时,当电能表转过200转时,立即断开开关、按停秒表,同时测量热水壶中水的温度,读出温度t2;运用所学物理知识计算消耗的电能和水因温度升高增加的内能。
(4)计算得出的结论:水增加的内能 消耗的电能。
(5)为了解决心中的疑惑,他们进行了深入细致的研究,终于有了答案。
①热水壶自身温度升高 了一部分热量。
②热水壶向空气中 一部分热量。
③电线温度升高 一部分热量。
他们还大胆预言:在能量转化过程中,转化的环节越多,过程越复杂,能量损失就越 。例如在汽油发动机中,燃油的化学能转化为气体的内能,内能再转化为活塞的机械能,获得的机械能与消耗的燃油化学能相比就更小。
【答案】任务驱动
(2)能量的转化率总是小于1
(4)小于
(5)①吸收
②散发
③吸收
(6)多
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