人教版九年级物理全册教学案：第十四章内能的利用第3节 能量的转化和守恒（答案含解析）

第十四章　内能的利用
第3节　能量的转化和守恒
学习目标
1.知道能量守恒定律。
2.能举出日常生活中能量守恒的实例。
3.能用能量守恒的观点分析物理现象。
自主探究
1.在一定条件下,各种形式的能量是可以　　　　的。?
2.能量既不会凭空　　　　,也不会凭空　　　　,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　　　　。这就是能量守恒定律。?
3.能量守恒定律是自然界中最　　　　、最　　　　的基本定律之一。?
合作探究
一、能量的转化
生活举例:除了太阳能,你还知道有哪些形式的能量?
答案点拨:机械能、内能、电能、化学能、核能等。
难点释义:
(1)燃料的燃烧是一种化学变化,燃烧时产生的光和热就来源于燃料储存的化学能。
(2)食物也具有化学能,人们的生活、工作所消耗的能量就来源于食物里储存的化学能。

活动体验:完成下面的小实验,思考每个小实验中的哪些能量发生了转化。
(1)快速地摩擦双手(图甲)。
甲
(2)反复弯折一段铁丝(图乙)。
乙
(3)点燃蜡烛(图丙)。
丙
(4)手摇发电机发电(图丁)。
丁
答案点拨:
(1)摩擦生热,机械能转化为内能。
(2)弯折铁丝做功,铁丝温度升高,机械能转化为内能。
(3)蜡烛燃烧的过程中,化学能转化为内能和光能。
(4)手摇发电机发电,小灯泡发光。机械能转化为电能,电能又转化为光能。
　　二、能量守恒定律
思考讨论:
(1)停止用力,秋千为什么会越摆越低?
(2)掉在地上的弹性小球会跳起,为什么越跳越低?
思路点拨:空气阻力做功,秋千和小球的机械能转化为内能。
自主学习:阅读课本P28~P29“能量守恒定律”的内容,学习有关的知识。
1.转化是能量由一种形式变为其他形式,能量存在的　　　　变化了;转移是能量由一个物体到达其他物体,能量存在的　　　　变化了。?
2.“消耗能量”“利用能量”“获得能量”的实质都是　　　　　　　　　　的过程。?
学以致用:不少人曾经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,人们把这种机器叫做永动机。同学们,这种永动机是否存在呢?想一想为什么?
答案点拨:不存在永动机;所有能量转化的过程,都服从能量守恒定律。任何一部机器,只能使能量从一种形式转化为其他形式,而不能无中生有地制造能量。
课堂检测
1.下列叙述的事例中,发生能量转化的是(　　)
A.在饮料中放一些冰块,饮料变凉
B.划火柴,火柴燃烧
C.柏油马路被阳光晒热
D.冬天暖气使房间变暖
2.以下交通工具中,所使用的动力装置将电能转化为机械能的是(　　)
3.下列说法中错误的是(　　)
A.能量守恒定律只适用于物体内能的变化
B.只要有能量的转化和转移,就一定遵从能量守恒定律
C.能量守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器
D.任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中,消耗多少某种形式的能量,就能得到多少其他形式的能量,而能的总量保持不变
4.用打桩机打桩,打桩锤从5 m高处自由落下时,锤与桩因冲击力作用表面温度升高,这说明(　　)
A.机械能守恒
B.动能守恒
C.势能守恒
D.能量守恒
5.下列对能量转化分析错误的是(　　)
A.水电站主要将机械能转化为电能
B.核电站主要将核能转化为电能
C.太阳能热水器主要将太阳能转化为内能
D.热机主要将机械能转化为电能
6.根据能量守恒定律判断,下列说法正确的是(　　)
A.发电机可以创造电能
B.电动机工作时消灭了电能
C.发电机和电动机都是转化能量的机器
D.自然界中各种能量在不断地相互转化,人类在不断地消耗各种能量,所以总能量在不断减少
7.如图所示,有关这个小小蒸汽机的说法不正确的是(　　)
A.酒精燃烧时将内能转化为化学能
B.水吸热发生了汽化现象
C.蒸汽的内能转化为风车的机械能
D.内能的一个重要应用是可以用来做功
8.如图所示,从斜面上滚下的小球能推动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(如内能等),但能的总量保持不变
D.以上说法都不对
9.如图所示,日月坛·微排大厦(简称日月坛)是全球最大的太阳能办公大楼,实现了太阳能热水供应、采暖、制冷、光伏发电等。利用光伏发电,白天太阳能转化为电能,除供正常使用外,将多余的能量储存在蓄电池内供夜晚使用。请完成下面的方框图,使其正确反映这个过程中能量发生转化的情况。
10.电站一旦工作,就不能随意停下来,而电网白天用电量多,深夜用电量少,为了使电站稳定工作,建设了抽水蓄能电站。深夜,电动水泵将山下水库中的水抽到山顶水库,如图甲所示。白天用电高峰时,再把山顶水库的水放下来推动水轮机发电,如图乙所示。请分析深夜和白天抽水蓄能电站工作过程中包含哪些能量的转化过程。
参考答案
自主探究
1.相互转化
2.消灭　产生　保持不变
3.普遍　重要
合作探究
二、能量守恒定律
1.形式　载体
2.能量相互转化或转移
课堂检测
1.B　解析:在划火柴的过程中,克服摩擦做功,使机械能转化为内能,火柴温度升高,达到着火点而燃烧,前后的能量形式发生了变化,B项正确。
2.D　解析:摩托车、载重卡车、拖拉机应用的都是内燃机,其将内能转化为机械能;电动自行车将电能转化为机械能。
3.A　解析:能量守恒定律是自然界中最普遍的基本定律,所有能量转化的过程都服从能量守恒定律,A项错误。
4.D　解析:打桩锤在自由下落的过程中,势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能是守恒的。当与桩发生撞击时,就有一部分机械能转化为内能,使锤、桩表面的温度升高,此时机械能减小,内能增加,但总能量是守恒的。
5.D　6.C
7.A　解析:酒精燃烧放出热量,因而是把化学能转化为内能,A项错误;水吸热汽化产生蒸汽,推动风车转动,将内能转化为机械能,可见内能可以用来做功,故B、C、D三项正确。
8.C　解析:由于小球跟斜面、小球和木块与水平面间都存在摩擦,小球和木块都要克服摩擦做功,使机械能转化为内能,但在能量的转化和转移过程中,能量的总量保持不变,C项正确。
9.答案:化学能　电能
解析:白天太阳能转化为电能,除了供正常使用外,将多余的能量以化学能的形式储存在蓄电池内,夜晚蓄电池再把化学能转化为电能使用。
10.答案:深夜:电能转化为机械能,水的动能转化为水的重力势能。
白天:机械能转化为电能,水的重力势能转化为水的动能。
解析:抽水蓄能电站工作时,深夜,电流通过水泵使水泵转动,电能转化为机械能,把山下水库中的水抽到山顶,水的动能转化为水的重力势能;白天,山顶水库的水从高处流下,水的重力势能转化为水的动能,推动水轮机发电时,将机械能转化为电能。