沪科版（五四制）(2024)九年级下册（2024）第1节 能量的转移和转化背景图ppt课件

这是一份沪科版（五四制）(2024)九年级下册（2024）第1节 能量的转移和转化背景图ppt课件，共27页。PPT课件主要包含了自主活动，课堂练习等内容，欢迎下载使用。
崇山峻岭间奔腾的水流通过发电机把机械能转化为电能。合理地利用自然界中蕴藏的能量，是人类需要解决的重大课题。本章我们将学习能量转移和转化的规律、能源开发利用与可持续发展的关系。
通过本章内容的学习，你将知道能量守恒定律；了解能量利用效率及能量转移和转化具有方向性；认识到人类面临的能源危机，体会节约能源和可持续发展的重要性。
图17-1-1所示为小男孩在荡秋千，只要用力推一下，秋千就会带着男孩忽高忽低地来回摆动。此后，秋千摆得越来越低，男孩和秋千的机械能越来越少。减少的机械能去哪儿了？
能量可以转移或转化吗？
物质不同的运动形式对应不同的能量，与机械运动对应的是机械能，与分子热运动对应的是内能，与电荷运动对应的是电能……我们所熟悉的各种运动形式：鸟儿飞翔、气体扩散、电流等无不对应着不同形式的能量。不同形式的能量可以相互转化吗？
如图17-1-2所示，小球A静止在轨道的底端，从某一高处释放小球B，观察两小球的运动情况。两小球运动过程中有能量的转移或转化吗？
小球B向下运动时，重力做功，小球B的重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能。当小球B撞击小球A时，小球B对小球A做功，小球A获得动能，而小球B动能减小，动能从小球B转移到小球A。这表明做功往往伴随着能量的转移或转化。
如图17-1-3所示，我国神舟载人飞船返回舱在进入大气层高速下降的过程中，返回舱表面温度高达2 000 ℃，变成一个通红的火球，这是由于空气阻力做功，返回舱的部分机械能转化为内能。图17-1-1中秋千的摆动幅度越来越小，也是由于摩擦力和空气阻力对秋千做功，将男孩和秋千的机械能转化为内能。
如图17-1-4所示电路，把一根铜丝的两端分别与两根铁丝相连接，两根铁丝的另一端再与一个电流传感器相连。用酒精灯给铁丝与铜丝的一个连接点加热。观察电流传感器示数的变化，并思考这一过程中能量是如何转化的。
在上述实验中，观察到电流传感器示数不为零，即电路中有电流通过，这表明用酒精灯加热的过程中有一部分内能转化为电能。植物进行光合作用，将光能转化为化学能；电流通过电风扇，将电能转化为机械能；章首图所示的水电站，可以将水的机械能转化为电能。不同形式的能量在一定条件下都可以转移或转化。
能量的转化或转移有规律可循吗？
煤炭所具有的化学能是远古时期的植物将阳光的能量转化并储存在体内的。刹车过程中，汽车的机械能减小，减少的机械能并未消失，而是转化成了内能。杯子里的热水慢慢变冷，热水的内能转移到了空气中。
大量事实表明：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其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，或者从物体的一部分转移到其他部分；在转化或转移的过程中，能量的总和保持不变。这就是能量守恒定律（law f cnservatin f energy）。
历史上曾有很多人梦想制成不需要输入任何能量却能够不断对外输出能量的机器——永动机。如图17-1-5所示，无论他们的设计看起来多么巧妙，却从未有人取得成功，这是因为这类永动机的设想违背了能量守恒定律。
能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本规律，所有能量转化或转移的过程，都遵循能量守恒定律。守恒的思想是人类科学探索活动中极为宝贵的智慧结晶，除了能量守恒定律，还有一系列其他守恒定律。科学家往往利用守恒思想指导对未知世界的探索。能量转化或转移的过程不仅遵循能量守恒定律，还具有方向性。
酷暑炎炎，动物园用冰块给大熊猫降温，热量从大熊猫转移到冰块上（图17-1-6）。高温物体和低温物体接触，热量只会从高温物体自发地转移到低温物体，而不会从低温物体自发地转移到高温物体。
篮球从高处落下，与地面多次碰撞后，最终总会停下来，是由于摩擦力和空气阻力做功而使机械能转化为内能。但我们从未看到相应的逆过程：内能重新自发地转化为机械能而使篮球越弹越高。
将一滴墨水滴入清水中，可以观察到墨水扩散的现象。这滴墨水会重新与清水分离吗（图17-1-7）？
尽管扩散、热传递、摩擦生热等现象都符合能量守恒定律，但它们的逆过程不会自发发生。俗话所说的“覆水难收”“破镜难圆”，从物理学的角度看就是能量的转移和转化具有方向性。能量在不同形式之间相互转化、在物体之间转移时，并不是符合能量守恒定律的过程就一定能发生，能量的转化和转移具有方向性。
1. 下列现象中，属于能量转移的是（ ）A. 用打气筒打气时筒壁发热B. 太阳能热水器加热水C. 电灯通电发光
答案：C解析：A选项：筒壁发热是机械能转化为内能（转化）；B选项：太阳能转化为水的内能（转化）；C选项：电能转化为光能和内能（转化），但题目要求“转移”，故无正确选项。
2. 给手机充电时，能量的转化过程是（ ）A. 电能→化学能B. 化学能→电能
答案：A解析：充电时电能存入电池转化为化学能；放电时化学能转化为电能。
3. 小球从斜面滚下，在粗糙水平面上滑动至停止。该过程中（ ）A. 机械能守恒B. 总能量守恒
答案：B解析：机械能因摩擦转化为内能而减少（A错误）；总能量（机械能+内能）守恒（B正确）。
4. 关于永动机，下列说法正确的是（ ）A. 符合能量守恒定律B. 不可能实现
答案：B解析：永动机违背能量守恒定律，因能量转化必有损耗（如摩擦生热）。
1. 夏天人们常用蚊香驱蚊。图17-1-8所示为一种电热液体蚊香，接通电源后，电子恒温加热器加热驱蚊药液，使其挥发至空气中。这个过程中，加热器将　　　　能转化为　　　　能。
2. 根据能量守恒定律，判断以下情形是否能够发生，并简述理由。（1）子弹射穿木板后，以更大的速度前进。（2）通过不断改进，将热机的效率提升到100%。3. 乒乓球从1 m高处静止释放，反弹后的高度不到1 m。（1）这是不是违反了能量转化和守恒定律？为什么？（2）若要使乒乓球反弹的高度超过1 m，该如何操作？
4. 把下列过程与对应的能量转化关系用线连起来。钻木取火电能转化为化学能风力发电电能转化为机械能光合作用机械能转化为内能电池充电机械能转化为电能电扇运行太阳能转化为化学能