沪粤版（2024）九年级下册（2024）20.3 能量的转化与能量守恒备课课件ppt

这是一份沪粤版（2024）九年级下册（2024）20.3 能量的转化与能量守恒备课课件ppt，文件包含加伏特舞曲pptx、《加伏特舞曲》教案doc、加伏特舞曲单簧管独奏mp3、加伏特舞曲钢琴独奏mp3、旋律线1mp4、旋律线mp4、旋律线2mp4、法国介绍视频mp4等8份课件配套教学资源，其中PPT共15页， 欢迎下载使用。
1.能区分能量的转移与转化，掌握判断二者的核心方法；2.熟记能量守恒定律的内容，理解其 “总量不变” 的核心，能解释秋千、小球运动中能量的变化；3.明确能量转移和转化的方向性，能列举生活中相关实例；4.了解能量转移和转化效率的概念，知道其无法达到 100%，能说出影响效率的常见因素；5.掌握提高能量利用率的 4 种主要方法，能结合生活场景说明应用。
然界和生活中，能量以多种形式展现着。自然界和人类生产生活中处处都离不开能量，能量与社会发展密切相关。
能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从物体的一部分转移到另一部分。在这个过程中，能量的形式没有发生改变。
小球碰撞时物体之间会发生能量的转移
暖宝宝将内能传递给手和身体
特高压技术实现电能输送
水的机械能转移到了水车上
大量事实表明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。
瀑布的水自上而下，但是水不能自发地从低处流向高处。
高温物体自发的将热量传递给低温物体，低温物体不能自发的将热量传递给高温物体。
刹车时，机械能自发转化为内能，并最终耗散掉，内能不能自发收集起来转化为机械能。
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。
上图是一种设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，使叶片转动来对外做功，同时带动抽水机将水从低处抽到高处，从而循环工作。
蜂窝煤完全燃烧释放的能量
煤不能完全燃烧损失能量
高温烟气带走了一部分能量
燃料不能完全燃烧损失能量
转化为对外做有用功的能量
微波炉：70％~90％
各种灶具中能量的利用率
1.（2026·合江县校级一模）关于下列四个事例中所涉及的能量转化分析错误的是（ ）A.蓄电池对外放电时，是将电能转化为化学能B.行驶的高速电动列车，把电能转化为机械能C.古人“钻木取火”，把机械能转化为内能D.风力发电机发电时是把机械能转化为电能
2.（2025秋·城固县月考）汽车紧急刹车后减速滑行，汽车的动能转化为轮毂和刹车片、轮胎与地面的内能，该过程中轮毂与刹车片增加的总内能______（选填“大于”“小于”或“等于”）汽车减少的动能。散失的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有________性。
在永动机的探索历程中，达・芬奇的设计充满了奇思妙想。其第三种永动机设计别具一格，采用了十二条轨道与滚珠的精妙组合。从结构上看，整个装置围绕一个轮子展开，十二条轨道均匀分布于轮子之上，每条轨道内都安置有一个滚珠。达・芬奇设想，在轮子转动过程中，滚珠会沿着弯曲的轨道运动 。当轮子开始转动，滚珠的位置会不断发生变化。由于轨道的特殊弯曲设计，在轮子旋转时，滚珠的移动会使轮子的重心持续偏移。达・芬奇认为，这种重心的不断偏移能够让轮子在没有外界持续动力输入的情况下，自发且持续地转动起来，从而实现永动的效果。例如，在轮子转动到某一时刻，右侧轨道中的滚珠因轨道形状而处于离轮心较远的位置，此时右侧的重力矩较大；而随着轮子转动，滚珠位置改变，重力矩的分布也相应变化，似乎能形成一种持续推动轮子转动的动力。然而，从科学原理的角度深入剖析，这一设计并不能实现永动。根据能量守恒定律，能量不会凭空产生或消失，仅能从一种形式转化为另一种形式。在达・芬奇的这个设计中，轮子在转动过程中，滚珠与轨道间不可避免地存在摩擦，这会导致机械能不断转化为热能而散失。同时，空气阻力等其他因素也会消耗能量。即使在初始状态下轮子能够依靠重心偏移启动转动，但随着能量的持续损耗，轮子最终必然会停止转动，无法达成真正意义上的永动。 尽管达・芬奇的这一永动机设计未能成功，但它充分展现了达・芬奇在机械设计领域非凡的创造力和勇于探索未知的精神，为后世在机械原理及能量转化等方面的研究提供了宝贵的思考素材 。
在现代生活中，太阳能以更直接的方式被利用。光伏电池通过半导体材料的光电效应，将太阳能直接转化为电能，转换效率已突破 26%，部分高倍聚光光伏系统效率甚至可达 47%。太阳能热水器利用选择性吸收涂层，将光能转化为热能，满足全球超过 1 亿户家庭的热水需求。太阳辐射还影响着地球的气候系统，光合作用维持着大气中氧气和二氧化碳的平衡，这些都间接保障了人类的生存环境。从微观的细胞代谢到宏观的全球能源网络，太阳能始终是驱动地球生命系统和人类社会运转的核心能量来源。
太阳作为一颗主序星，已持续进行核聚变反应近 50 亿年，每秒约 释放出 3.8×10²⁶焦耳的能量。这些能量以电磁辐射形式向宇宙空间发散，其中仅有约二十二亿分之一抵达地球，但这微小部分的能量，却塑造了地球独特的生态系统与能量循环体系。
从地质历史角度看，远古时期植物通过光合作用捕获太阳能，将二氧化碳和水转化为碳水化合物，同时释放氧气。历经亿万年地质变迁，这些有机物在高温高压下形成煤炭、石油和天然气，成为人类工业文明的核心能源。
太阳能热水器是一种利用太阳能转化为内能来加热水的装置，其工作原理与内能的获取和传递密切相关。 在工作中，太阳的辐射能传递到集热器的吸热材料上，使材料的内能增加，温度升高。随后通过热传递（主要是热传导和对流），集热器中的水吸收这些热量，内能不断增加，温度逐渐升高。被加热的水密度变小，会自然上升到储水箱中，而储水箱中温度较低的水则会流回集热器继续加热，形成一个循环，直到储水箱中的水达到一定温度。​ 太阳能热水器充分利用了太阳能这种清洁能源，在能量转化过程中，太阳能转化为水的内能，整个过程既环保又节能。与传统的电热水器或燃气热水器相比，它不需要消耗电能或燃气，大大降低了能源成本和对环境的污染。不过，其加热效果受天气影响较大，在阴天或光照不足时，加热效率会明显下降，通常需要辅助加热装置来补充。​