14.3 能量的转化和守恒(要点讲解+当堂检测+答案)

人教版物理九年级上册同步学案
第十四章　内能的利用
第3节　能量的转化和守恒
要 点 讲 解
要点一　能量的转化
1. 能量的转化
自然界中存在各种形式的能量，在一定条件下各种形式的能量之间可以相互转化。
例如：摩擦生热，克服摩擦做功，机械能转化为内能；将连在小电风扇上的太阳能电池对着太阳光，太阳能转化为电能，电能再转化为机械能……
2. 能量的转移
同种形式的能量在不同物体之间或同一物体的不同部分之间可以发生转移。例如：在热传递的过程中，内能从高温物体转移到低温物体，或从物体的高温部分转移到低温部分，这都属于能量的转移。
经典例题1　如图所示，一个纸风车放在点燃的酒精灯火焰上方，风车会转动起来。在整个过程中是由酒精的________能最终转化为风车的________能。
解析：酒精灯燃烧，化学能转化成内能，火焰上方空气加热后体积膨胀，空气密度变小，会向上运动，流动的空气带动风车转动，使风车得到机械(或动)能，这个过程是把酒精的化学能转化成风车的机械(或动)能。
答案：化学　机械(或动)
要点二　能量守恒定律
1. 内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，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，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律。
2. 意义：(1)能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，所有能量转化的过程，都服从能量守恒定律。
(2)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。
3. 机械能守恒与能量守恒的区别
(1)机械能守恒是有条件的。机械能守恒是指一个系统除重力与弹力外，无其他力做功，则机械能的总量保持不变。
(2)能量守恒定律的成立不需要条件。
易错易混警示　能量转化和转移的理解
能量转化和转移是整个自然界中能量的转化和转移，不是局部的。在分析有关现象时，要整体考虑，防止得出片面的结论。如在密闭的房间里吹风扇，人会感到凉爽，但室温并没有降低。人感到凉爽的原因是风扇吹出来的风加快了人体表面汗液的蒸发，而蒸发吸热，所以人感到凉爽；而从总体上来看，电风扇转动的过程是电流做功的过程，电流做功的过程中有一部分电能转化为内能，所以室内温度不仅不下降反而会上升。
经典例题2　在密闭的房间里有一个开着门的电冰箱，给电冰箱通电，过一段时间后，房间内的温度将(　　　)
A. 升高　　 B. 不变 C. 降低 D. 无法确定
解析：电冰箱工作时，氟利昂(或其他物质)在冷藏室和冷冻室内汽化吸热，然后在冷凝管内液化放热；冰箱后面的冷凝管温度比较高，把热量传给空气，冷凝管放出的热量大于冷藏室和冷冻室吸收的热量，故在密闭房间里总的内能会增加，温度会升高，故A选项正确。
答案：A
当 堂 检 测
1. 下列图中仅发生能量转移的一组是(　　)

①装有冷水的试管放入热水中，冷水变热 ②煤气炉将冷水烧热

③不考虑摩擦，一球上升，一球下降 ④手电筒通电发光
A. ①② B. ②③
C. ③④ D. ①③
2. 在各种形式的能量相互转化的过程中，下列说法正确的是(　　)
A. 机械能一定守恒 B. 某种形式的能量总守恒
C. 各种形式能的总量一定守恒 D. 内能一定守恒
3. 指出下列现象中能量的转化情况。
(1)用锯锯木头，过一会锯条变热了； 。
(2)木材燃烧，发光发热； 。
(3)植物进行光合作用； 。
(4)电动机通电后转动起来； 。
(5)对蓄电池充电； 。
(6)蓄电池放电； 。
4. 如图所示，一辆汽车在行驶途中遇突发情况，紧急刹车时，司机身体前倾，车身向前滑行一段距离，在路面上留下轮胎滑过的痕迹，轮胎温度急剧升高。请根据以上情境简要回答下列问题：
(1)刹车时司机身体前倾的原因。
(2)从能量转化的角度解释轮胎温度升高的原因。

当堂检测参考答案
1. D 2. C
3. (1)机械能转化为内能 (2)化学能转化为内能和光能 (3)光能转化为化学能 (4)电能转化为机械能 (5)电能转化为化学能 (6)化学能转化为电能
4. 解：(1)车行驶时司机随车一起向前运动，急刹车时司机下半身随车停下，司机的上半身由于惯性仍保持向前运动的状态，所以司机会向前倾。