专题14.3 能量的转化和守恒(导学案)(解析版)

人教版九年级第十四章内能的利用

第3节《能量的转化和守恒》导学案

【学习目标】

1．知道各种形式的能是可以相互转化的。

2、知道各种能在转化的过程中，能量的总量是保持不变的。

3、能列举出日常生活中能量守恒的实例。

【学习重点】：各种形式的能的转化；能量守恒定律

【学习难点】：区别能量转移和能量转化，并运用能量守恒定律分析具体问题

【自主预习】

阅读课本内容，完成下列填空：

1.能的转化：各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化 .用热传递的方法改变内能，实质上是内能从高温物体转移到低温物体的过程；用做功的方法改变内能，实质上是内能和机械能相互转化的过程.

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另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变.

3.分析下列能量转化实例，完成下列填空：

（1）迅速摩擦双手：机械能→内能）。

（2）黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好，放在阳光下：太阳能→内能。

（3）将连在小电扇上的太阳能电池对着阳光：光能→ 电能。

（4）用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片：机械能→电能

【合作探究】

探究活动一：请大家自己动手完成教材P27《想想做做》中的小实验.根据现象思考，并试着说说原因.

实验1：来回迅速摩擦双手；

现象是____手会发热_______；说明机械能转化为_____内能______。

实验2：黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好，放在阳光下；

现象是___一会儿温度计示数升高_____；说明太阳能转化为___内能______________。

实验3：将连在小电扇上的太阳能电池对着太阳光；

现象是___小电扇会转动起来__________；说明光能转化为_转化为电能再转化为机械能。

实验4：用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦；

现象是__钢笔会发热，并同时吸引小纸片；说明机械能转化为__电能及内能_____。

探究活动二：读p27页图14.3-1按要求试着补充能量转化的实例。

1.自然界中有各种形式的能，包括机械能、内能、光能、化学能、电能、太阳能、核能等。

2.以上实验还说明各种形式的能子啊一定条件下，可以相互转化。

3.指出以下能的转化情况：

(1)电池是一种把其它形式的能转化成电能的装置。干电池是把化学能转化成电能。为神舟号系列飞船在太空中飞行时提供电源的太阳能帆板则是将太阳能转化成电能，火箭发射升空时，燃料燃烧的_内能转化为火箭的_机械__能.

(2)电风扇工作时，是将电转化为机械能；植物的光合作用过程是将光转化为化学能；水轮机带动发电机发电是将机械能转化为电能；

（3）给手机的电池充电，是将电能转化为化学能；使用时是将电能转化为光能和声能。

探究活动三：讨论第28页“想想议议”.

1.思考：（1）秋千停止用力机械能越来越少，减少的机械能哪里去了？

（2）掉在地上的小球会跳起，但是越跳越低，为什么？是否丢失了能量？

2.根据以上想想议议的讨论，提出能量守恒定律：

（1）．能量守恒定律：能量既不会凭空__产生__，也不会凭空_消失___，它只会从__一种形式_____转化为另一种形式，或者从一个物体__转移__到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量_保持不变。（2）．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一；是人类认识自然、利用自然、保护自然的有力武器。

3．讨论：发现能量守恒定律以前，人们总是想制造出永动机，但无一例外都失败了，是什么原因呢？

永动机不可制成的原因是因为违背能量守恒定律。

【精讲点拨】

1．自然界中的各种现象都是互相联系的，可以从能量的角度反映这种联系。

2. 在能量守恒定律中，能量的“转化”是指：一种形式的能量转化成为另一种形式的能量，即前后两种状态，能量的形式发生了变化，如“钻木取火”是机械能转化为内能；而能量的“转移”是指：一个物体所具有的一种形式的能量，转移到另一个物体上后，能量的形式并没有发生变化，如“热传递”就是一个物体具有的内能转移到另一个物体上，前后都是内能。

【归纳整理】

【当堂练习】

1.（2019 四川广安）下列关于能量的说法中，正确的是（）

A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能

B．电水壶工作时是将内能转化为电能

C．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移

D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少

【答案】C

【解析】A选项中，洗衣机工作时，消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能的过程，故A错误；B选项中，电水壶工作时消耗电能，产生内能，故是将电能转化为内能的过程，故B错误；

C选项中，用热水泡脚，内能从热水传递到脚，身体的内能会增加，会感觉暖和，说明内能可以转移，故C 正确；

D选项中，根据能量守恒知，能量在转化和转移的过程中，能量的总量会保持不变，故D错误。

2.(2019 北京市)如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。此实验中，主要是通过做功改变物体内能的过程是( )

A. 试管变热的过程

B. 水变热的过程

C. 水变成水蒸气的过程

D. 水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程

【答案】D

【解析】A选项中，试管变热，是试管从火吸收热量，内能增加，是通过热传递改变物体的内能，故A错；

B选项中，水变热，是水吸收热量、内能增大，是通过热传递改变物体的内能，故B错；

C选项中，水吸热，温度升高，汽化成水蒸气，是通过热传递改变物体的内能，故C错；

D选项中，水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程，是水蒸气膨胀做功，将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，是通过做功改变物体的内能。

3.（2019黄石）专业蹦床运动逐渐进入大众生活，下列对蹦床运动的表述错误的是（）

A．下落到蹦床前运动员的重力势能转化为动能

B．运动员下降到最低点时，蹦床的弹性势能最大

C．运动员想弹得更高，就要在蹦床上发力，消耗体能

D．若运动员不发力，会一直运动下去，因为能量是守恒的

【答案】D

【解析】A、下落到蹦床前运动员的质量不变，高度降低，速度变大，故重力势能减少，动能增加，是重力势能转化为动能。故A正确；

B、运动员下降到最低点时，蹦床的形变程度最大，所以弹性势能最大。故B正确；

C、运动员在运动过程中需要克服空气阻力做功，一部分机械能会转化为人的内能，所以越跳越低。想弹得更高，就要增加蹦床的弹性势能，而蹦床的弹性势能是通过消耗人体的能量来获得的。故C正确；

D、从整个系统来说能力是守恒的。但运动员在运动过程中需要克服空气阻力做功，一部分机械能会转化为人的内能，所以若运动员不发力，不会一直运动下去。故D错误。故选：D。

4.（2019成都）我们的生产与生活总离不开能量及其转化。下列说法正确的是（）

A.提高能量利用中的转化效率是节能问题的核心

B.全自动洗衣机工作时.电能全部转化为机械能

C.吊装码头上，只要货物受到的合力为0,它的能量就不变

D.用燃气灶烧水，只要调大火力,燃气灶的加热效率就提高

【答案】A

【解析】A，正确。B，电能转化为机械能和内能。C，货物所受合外力为0的，可能处于匀速直线上升或静止状态，当匀速上升时，能量增加。D，加大火力，机械效率不会增加，还可能降低。5.(2019 江苏连云港)某同学在烧杯中装人质量为100g、初温为20℃的水，然后用酒精灯给水加热一段时间