九年级物理全册 143 能量的转化和守恒教学 新版新人教版 21页

第 3 节　能量的转化和守恒 知识点一 知识点二 知识点一 能量的转化 1 . 自然界中能量的多样性 自然界中存在着各种形式的物质运动 , 如机械运动、分子的无规则运动、电荷的运动、粒子的运动、光的传播、声的传播等。 对应于不同的运动形式 , 能的形式也是多种多样的 , 每一种运动 , 都有一种能和它相对应。例如 : 机械运动 —— 机械能 ; 分子的无规则运动 —— 内能 ; 电荷的运动 —— 电能等。 还有与其他运动相对应的能量形式 : 光能、核能、化学能、太阳能、地热能、潮汐能等。 知识点一 知识点二 2 . 能量的转化 自然界中各种形式的能量 , 在一定条件下都可以相互转化。例如 : 知识点一 知识点二 知识点一 知识点二 知识点一 知识点二 3 . 自然界中各种形式的能量相互转化图 知识点一 知识点二 拓展归纳 : 自然界中各种形式的能量都不是孤立的。不同形式的能量在一定条件下会发生相互转化 , 或在不同的物体间相互转移。能量转化是能量从一种形式变为另一种形式 , 能量的转移是在热传递的过程中 , 能量从高温物体传到低温物体 , 或从物体的高温部分传到物体的低温部分 , 能量的形式没有发生变化。 知识点一 知识点二 例 1 　 下图是火箭发射时的壮观情景 , 火箭发射升空时 , 燃料通过燃烧将 　　　　 能转化为燃气的内能 , 燃气对火箭做功 , 又将 　　　　 能转化为火箭的 　　　　 能。   知识点一 知识点二 解析 : 燃料燃烧是化学能转化为内能 , 使燃气温度升高 , 内能增加 , 燃气向后喷出推动火箭运动 , 产生机械能。 答案 : 化学 　 内 　 机械 知识点一 知识点二 知识点二 能量守恒 1 . 能量守恒的探究 (1) 摆球为什么越摆越低 ? 摆球摆动的过程 , 是机械能中的动能和势能的相互转化 , 摆球越摆越低 , 说明摆球的机械能减少了。减少的机械能是不是消失了呢 ? 答案是机械能并没有消失 , 而是由于摆球和空气摩擦做功转化成了另一种形式的能 —— 内能。减少了多少机械能就增加了多少内能 , 而能的总量保持不变。 知识点一 知识点二 (2) 杯子里的水变凉了 , 能量消失了吗 ? 杯子里的水变凉了 , 说明杯子里水的内能减少了 , 杯子里水的内能消失了吗 ? 答案是水的内能并没有消失 , 而是通过热传递的方式传到了空气中去了。杯子里的水减少多少内能 , 空气中就增加了多少内能 , 而能的总量保持不变。 知识点一 知识点二 分析归纳 : ① 大量事实告诉我们 , 任何一种形式的能量在转化为另一种形式的能量的过程中 , 一种形式的能量减少多少 , 另一种形式的能量就增加多少 , 而能的总量保持不变。 ② 同一种形式的能量在转移的过程中 , 一个物体减少多少这种形式的能量 , 另一个物体就增加多少这种形式的能量 , 而能的总量保持不变。 知识点一 知识点二 2 . 能量守恒定律 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。 记忆口诀 : 不灭也不生 , 守恒宇宙中。 3 . 永动机是不可能造成的 能量守恒定律的发现 , 使人们认识到 : 任何一部机器 , 只能使能量从一种形式转化为另一种形式 , 而不能无中生有地制造能量。因此 , 根本不可能造出永动机。 知识点一 知识点二 例 2 　 下列说法中错误的是 ( 　　 ) A. 能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化 B. 能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器 C. 只要有能的转化和转移 , 就一定遵从能量守恒定律 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 , 而能的总量是保持不变的 知识点一 知识点二 解析 : 能的转化和守恒是一个普遍适用的规律 , 适用于自然界中任何能量转化 , 故 A 说法错误 ; 能的转化和守恒定律帮助人类对自然界有了更深的了解 , 成为人类利用自然的有力的工具 , 故 B 说法正确 ; 能量守恒定律适用于自然界中的任何能的转化过程 , 不论是转化还是转移都一定遵守能量守恒定律 , 故 C 说法正确 ; 能量不会消失 , 只会从一种能变成另一种能 , 故消耗多少某种能就以其他能的形式表现出来 , 而总量保持不变 , 故 D 说法正确。 答案 : A 考点一 考点二 考点一 确定能量的转化形式 例 1 　 下列关于能量转化的实例 , 你认为说法正确的是 ( 　　 ) A. 水轮机带动发电机发电 : 电能转化为机械能 B. 电动机工作 : 机械能转化为电能 C. 燃料燃烧 : 化学能转化为内能 D. 汽油机的压缩冲程 : 内能转化为机械能 解析 : 水轮机带动发电机发电 , 将机械能转化为电能 , 故 A 错误 ; 电动机工作过程中消耗电能转化为机械能 , 故 B 错误 ; 燃料燃烧都是将化学能转化为内能 , 故 C 正确 ; 汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能 , 故 D 错误。 答案 : C 考点一 考点二 名师点评 自然界中的能量都以各种形式的能储存起来 , 在一定条件下可以相互转化。解决此题的关键是知道各种现象的能量储存方式和转化方式 , 明确消耗了哪种形式的能 , 得到了哪种形式的能。 考点一 考点二 考点二 能的转化和守恒定律的应用 例 2 　 阅读下文 , 回答文后问题 : 下图展示了一个极具想象力的设想 , 其大意是上面水池中的水流下来 , 冲击叶轮转动 ; 叶轮带动打磨轮和水泵的轴转动 ; 人利用打磨轮打磨工件 , 同时 , 运转的水泵又把流到下面水池中的水抽到上面的水池中 …… 只要一开始在上面水池中注满水 , 就能通过水的上下循环 , 使机器不停地工作。 考点一 考点二 (1) 按要求填写表中空白 (2) 这个设想曾得到不少人的赞许 , 并把这个装置誉为 “ 永动机 ” 。那么 , 这个装置真的能 “ 永动 ” 吗 ? 为什么 ? 考点一 考点二 解析 : (1) 上面水池中的水流下来 , 冲击叶轮转动是重力势能转化为动能 ; 人们利用打磨轮打磨工件是机械能转化为内能 ; (2) 这个装置不能 “ 永动 ” , 由于水从上面流到下面水池过程中 , 由于用来打磨物体消耗能量 , 故流下来的水不能全部被抽送到上面的水池中。即流下来的水要比抽上去的水多 , 随着时间的推移 , 上面水池中的水越来越少 , 一定时间后便不再有水从上面流下来 , 所以这个装置不能够 “ 永动 ” 。 答案 : (1) 上面水池中的水流下来 , 冲击叶轮转动 　 机械能转化为内能 (2) 不能 ; 不遵循能量守恒定律。 考点一 考点二 名师点评 此题要从能量的角度入手去分析解决 : 水从高处落下冲击叶轮 , 有一部分重力势能转化为叶轮的动能 , 还有一部分重力势能转化为掉入水池中的水的动能。转化为叶轮的动能的那部分能量也没有全部提供给水泵用来提升水 , 还有一部分用来打磨物体及转动部分摩擦做功。总之 , 明确在这个过程中存在着机械能的损失是解此题的关键。