第二十章第二十章 能源、材料能源、材料与社会与社会九年级物理沪科版下册第一节第一节 能量的转化能量的转化与守恒与守恒引入新引入新课课陨石坠入大气层摩擦生热机械能转化为内能机械能转化为电能引入新引入新课课动能与势能的转化内能的转移能量的能量的转化与守恒化与守恒（1）知道各种形式能是可以相互转化的。（2）知道能量守恒定律。（3）列举出日常生活中能量守恒的实例。（4）有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。学习目标一、多种形式的能量电能、光能等电能、光能等机械能、生物能、化机械能、生物能、化学能等学能等新知讲解新知讲解（一）自然界中的能量自然界的能量：机械能、电磁能、内能、化学能、核能等。由于化学反应而产生的能量。新知讲解新知讲解（二）化学能燃料燃烧的过程就是化学能转化为内能的过程。木材燃烧时产生光和热就来源于木材里储存的化学能。人体运动所消耗的能量都来源于食物里储存的化学能。（2）核能新知讲解新知讲解（三）核能由于核反应，物质的原子核结构发生变化而释放的能量。核电站的原理原子弹、氢弹爆炸时释放的能量来源于核能。核电站利用核能发电你能说出下列物体所具有的能量吗？新知讲解新知讲解讨论：你能说出各种物体具有的能量吗？1.能量的转移新知讲解新知讲解二、能量的转移与转化内能的转移动能的转移2.各种形式的能量是可以相互转化的新知讲解新知讲解电能转化成光能和内能电能转化成内能新知讲解新知讲解电能转化成机械能机械能转化成电能新知讲解新知讲解水力发电风力发电新知讲解新知讲解3.地球上的大多数能量都来源于太阳太阳向外辐射的能量中，只有约二十亿分之一传递到地球。光合作用将太阳能转化为化学能太阳给大地带来光明和温暖，带来云、雨、风、浪和滔滔的江河。新知讲解新知讲解新知讲解新知讲解石油、天然气的形成远古时期的植物通过光合作用将太阳能转化为生物体内的化学能。经过地壳的不断运动，死后的动植物躯体埋在地下和海底。经过几百万年的复杂变化，变成了煤、石油、天然气。新知讲解新知讲解煤的形成今天我们开采化石燃料，实际上是在开采上亿年前地球接收的太阳能。化石能源的形成来源于亿万年前的植物、动物体内的化学能。太阳能是人类能源的宝库，下列能源中不是来源于太阳能的是（）A.地热能B.风能C.水能D.生物质能A强化训练强化训练（一）能量守恒定律大量的研究表明：自然界的能量是守恒的。新知讲解新知讲解三、能量守恒定律内容：能量既不会消灭，也不会创生，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，而能的总量保持不变。新知讲解新知讲解小球下降时重力势能转化为动能，上升时动能转化为重力势能。小球摆动过程中能量应该守恒，似乎小球应该永远摆动下去，可事实上小秋的机械能不断减小，最终小球会停下来。小球在运动过程中与空气摩擦，还要产生热，小秋的一部分机械能转化为内能，如果将内能一并算进去，总的能量还是守恒的。新知讲解新知讲解讨论1：小球的高度为什么越来越低，它遵守能量守恒定律吗？小球的高度逐渐降低说明了小球的机械能逐渐减少。因为小球跟空气和地面摩擦，一部分机械能转化为内能。讨论2：玩具小丑在跳动过程中，能量是如何转化的？它遵守能量守恒定律吗？新知讲解新知讲解新知讲解新知讲解热量从高温的火焰转移到低温的水。不能相反。水蒸气的内能转化为塞子的机械能。不能利用这些机械能返回来直接加热水。 四、能量转移和能量转化的方向性四、能量转移和能量转化的方向性新知讲解新知讲解在热传递的过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反。如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的能量。例如电冰箱就需要消耗电能。汽车制动时，由于摩擦，动能转化成轮胎、地面和空气的内能，这些消耗的能量不能再自动地被用来驱动汽车。新知讲解新知讲解能量的转化和转移具有方向性，有些能量可以利用，有些则不能。我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。新知讲解新知讲解注意 一种永动机的设计模型新知讲解新知讲解讨论：永动机可以实现永动吗？不可以。强化训练强化训练电冰箱工作时，将箱内能量转移到外部，是因为消耗了能，才能把热量转移出来使冰箱内部变冷，这一现象说明能量的转化、转移是有的，同时也说明在转化或转移时是要消耗其他的。电方向性能量知识总结知识总结能量的能量的转化与守恒化与守恒各种形式能是可以相互转化的。能量守恒定律:能量既不会消灭，也不会创生，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，而能的总量保持不变。能量的转化和转移具有方向性，我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。目标测试目标测试1.在下列事例中，属于机械能转化为内能的是（）A.铁棒在火上烤得很热B.汽车紧急刹车，轮胎发热C.燃烧木材取暖D.给电炉通电，电炉发热B目标测试目标测试2.在各种形式的能量转化的过程中，下列说法中正确的是（）A.机械能一定守恒B.各种形式的能量都守恒C.各种形式的能的总量一定守恒D.只有机械能转化为内能C目标测试目标测试3.木块从粗糙的斜面顶端匀速下滑到底端的过程中()A.木块的重力势能全部转化为动能B.木块的动能增加，重力势能减小C.木块有一部分机械能转化为内能D.木块的机械能全部转化为内能C目标测试目标测试4.用打桩机打桩，打桩锤从3m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.总能量守恒D