11.1 能量守恒定律（30页）课件 2024-2025学年物理教科版九年级下册

(共30张PPT)
第十一章 物理学与能源技术
第1节 能量守恒定律
你知道自然界中有哪些常见的能量吗？
新知导入
1.了解能量及其存在的不同形式。
2.通过实验认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同
形式的能量可以相互转化。
3.知道能量守恒定律；能举出日常生活中能量守恒的实例。
学习目标
1.常见的能量：机械能、内能、电能、光能，电磁能、化学能、原子能、生物能、太阳能等。
你能说出下图中各物质具有什么能量吗？
从八年级上册第二章就开始接触能量，你能说出常见的能量有哪些吗？
一、形形色色的能量
新知学习
2.讨论交流：物体具有的能量
在空中运动的皮球
一缕阳光
在空中运动的皮球具有机械能，一缕阳光具有太阳能，太阳能是由太阳内部氢原子发生聚变释放出巨大核能而产生的能，来自太阳的辐射能量。
烫手的暖气片
电池
暖气片内的水中，大量水分子在做无规的热运动具有内能。电池一旦接入闭合回路，它内部的化学成分将持续发生反应，它具有化学能。
动手试试：1．来回迅速摩擦双手。
2．用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片。
观察实验发生的现象，讨论发生了哪些能量转化？
自然界中，能量不仅可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式能量的相互转化能量之间还可以相互转化。
快速摩擦双手,机械能转化成内能
笔杆摩擦靠近纸片,机械能转化为电能和内能
二、不同形式能量的相互转化
各种形式的能可以互相转化
钻木取火
机械能转化为内能
水电站里水轮机带动发电机发电
机械能转化为电能
电动机带动水泵把地下水送到地面
电能转化为机械能
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
光能转化为化学能
化学能转化为内能
光能转化为电能
各种形式的能可以互相转化
风车发电
机械能转化为电能
行驶的内燃机车
内能转化为机械能
电能转化为化学能
电池充电
各种形式的能可以互相转化
既然不同形式的能量是可以相互转化的，为了便于传递、输送，我们利用最广泛的能量形式是哪一种呢？
电动机工作，把电能转化为机械能
使用熨斗，把电能转化成内能
给电池充电，把电能转化成化学能
从能量利用和转化角度来讲，现代化的生活就是以电能为中心的能量转化和利用的过程。
尝试一下，按图中给出的实例，你能做些补充吗？
思考：我们生产、生活中的能量从哪里来？
（1）各种植物通过光合作用，把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。
（2）煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。
（3）此外，水能、风能等也都是由太阳能转换来的。也就是说地球上的能量大部分来自太阳能。
由此我们生产、生活中利用的能量追根溯源，大都来自太阳。太阳的辐射，向地球传递了巨大的能量。
做一做：取一皮球，掉在地上观察其每次反弹高度的变化。
其结果是一次比一次低，直至静止为止。
2.减少的机械能到哪里去了？
小球跟空气和地面摩擦，一部分的机械能转化为内能。
1.小球的高度逐渐降低说明了什么？
说明了小球的机械能逐渐减少。
三、能量守恒定律
科学家经过长期的研究发现，在一定量的某种形式的能减少的同时，总伴随着其他形式的能的增加，能的总量是守恒的。
也就是说，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。
能量守恒定律的内容：能量在转移和转化的过程中，能的总量保持不变。
讨论：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？为什么？
1.永动机：
不消耗能量，就可以永远地运动下去，并连续不断地做功的机器。
四、永动机是不可能实现的
任何一种机器在进行工作时，都不可避免地克服机械自重、机械摩擦等做额外功，从而损耗一部分能量。即在所谓的“永动机”工作过程中，自身所具有的机械能不断损耗，转化为内能散失掉。
2.如图所示是达·芬奇设想的永动机，你认为能实现吗？________，请说明理由 。
水银的流动能不能使这个轮子不停地转下去呢？
不能
违背能量守恒定律
【分析】虽然自然界中的能量是守恒的，它既不会消灭，也不会创生，但由于自然界里无论什么运动都会产生热，热向四周扩散，成为无用的能量。如不补给能量，任何运动着的机器都会停下来。
【解答】给永动机一个动力后，由于水银的流动，永动机在一定时间内能够保持转动，但由于摩擦力的存在，将有一部分能量以热量的形式散失掉，如果不补充能量，则机器不能永远运动，所以自然界中不可能存在永动机，它违背了能量守恒定律。故答案为：不能；违背能量守恒定律。
3.讨论交流：分析一种永动机
一位“发明家”设计的一种永动机。他的设想是：利用上水池的水向下的冲力使水轮发电机发电，然后，利用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池的水再抽回上水池。这样不断循环下去，就可以制成一个永动机。在此过程中，水轮发电机还可以抽出一部分电能供用电器使用。真是一种美妙的设想！遗憾的是，这个永动机不能持续运转。你能分析一下这种永动机失败的原因吗？
一种永动机的示意图
【分析】在能量转化的过程中，总会有一部分能量以热的形式向四周扩散，成为无用的能量，所以抽水机的机械能会逐渐减小。
【解答】永动机不可能实现，因为抽水机在此过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，所以机械能总量不守恒，永动机装置不能实现。
能量及其转化
世界上存在着不同形式的能量，能量之间可以相互转化
能量守恒定律
能量是守恒的、永动机是不存在的
能量守恒定律
课堂小结
1.如图所示是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花。花盆表面的太阳能电池板在光照下，产生电流驱动电动机，使小花左右摆动。下列有关该小花在摆动过程中能量转化的描述正确的是(　　)
A．叶片将光能转化为化学能
B．电动机将机械能转化为电能
C．太阳能电池板将太阳能转化为电能
D．小花将动能转化为化学能
C
随堂练习
2．下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是(　　)
A．高山上滚下的石块越来越快，说明重力势能转化为动能
B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能
C．发电机发电时，将机械能转化为电能
D．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
D
3．能量守恒是自然界的基本规律之一，下列能量转化过程中，属于内能的转移的是（ ）
A．用电灯照明
B．光合作用
C．用暖水袋取暖
D．天然气的燃烧
C