初中科学浙教版九年级上册第8节 能量的转化与守恒背景图课件ppt

第8节　能量的转化与守恒

知识点1　能量的相互转化

自然界中能量有多种表现形式，如机械能、热能、化学能、电能、电磁能等。自然界中各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定的条件下发生转化，能量也可以在不同的物体间相互__转移__。能量转化是个普遍现象，自然界中物质运动形式的变化中伴随着能量的相互__转化__。

说明　常见物质中，溶解时溶液温度升高的有氢氧化钠、浓硫酸等，溶解时溶液温度降低的有氯化铵、硝酸铵等。这是化学能和内能之间的相互转化。

知识点2　能量的转化与守恒定律

1．能量既不能创生，也不能消灭，它只能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，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。

2．意义：能量转化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动还是生命活动，无论是宇宙天体还是微观粒子，都遵循这个规律。

3．永动机——不可能成功

所谓的“永动机”是指不消耗任何能量，却源源不断对外做功的机器。“永动机”不可能成功的事实告诉我们，违反__能量的转化和守恒__定律的事件是不可能发生的。

说明　能量转化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，成立不需要条件。而机械能守恒是有条件的。

知识点3　能量的转移和转化的方向性

内能可以自发地由高温物体转移到低温物体，却不能自发的由低温物体转移到高温物体；摩擦生热中能量是由机械能转化为内能，却不能自发的出现相反的过程。

大量的现象表明，能量的转移和转化有一定的__方向性__。

易错点1　能量转化形式的分析

例1　下列实例与能量转化相对应的是( C )

A．热机：机械能转化为内能

B．发电机：电能转化为机械能

C．电动机：电能转化为机械能

D．燃料燃烧：内能转化为化学能

【易错说明】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量。

易错点2　能量的转化与转移的方向性

例2　下列关于能量的说法中，正确的是( B )

A．内能的传递一定是从内能多的物体传递给内能少的物体

B．能量之间可以发生转移和转化，但在转移和转化过程中总量保持不变

C．内能可以转化为机械能，机械能也可以转化为内能，因此能量的转化不具有方向性

D．运动的物体受到平衡力的作用时，其机械能一定保持不变

【易错说明】(1)内能的传递是从温度高的物体向温度低的物体；(2)物体在平衡力的作用下保持平衡状态，则其动能不变，但其机械能不一定不改变。

1．人们是在能的转移和转化过程中利用能量的，图中的各种现象与对应的能的转化不正确的是( D )

2．有关能量的转化和守恒定律，下列说法正确的是( D )

A．能量转化与守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化

B．能量转化与守恒定律只适用能量转化过程

C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律

D．根据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变

3．如图所示是某科技馆的一台“永动机”，由5根轻杆和转轴构成。轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，进入热水后因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后形状记忆合金迅速复原。关于该“永动机”的说法正确的是( D )

A.科技发展制造出了永动机

B．转动会使水温升得更高

C．“永动机”依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量

D．水的内能转化为转轮的机械能

4．如图为麻省理工大学课堂演示情景，教授将一个质量为15.5千克的摆球从下巴处放手，结果摆球摆回时并没有碰到他的下巴，教授的一句“物理生效了，我还活着”让人回味悠长，下列关于此实验说法正确的是( B )

A.摆球在摆动过程中机械能保持不变

B．摆球摆动过程中机械能不断减小

C．摆球摆动过程中内能转化为机械能

D．此过程不符合能量守恒定律

5．如图一根细绳上端固定，下端系一金属小球，制成一个单摆。现将小球拉到离地面50 cm高的位置A后静止释放，小球摆到右侧最高点C，C点离地面高度为40 cm，随后小球由C点再次摆到左侧最高点D(D点未标出)，则D点离地面的高度可能是( B )

A．40 cm　　B．35 cm　　C．30 cm　　D．25 cm

6．现有两个使用同一种燃料的加热器，用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。已知甲物质的比热是乙物质的2倍，甲物质的质量是乙物质的，当甲物质升高的温度是乙物质的时(甲、乙物质的物态都不发生改变)，加热甲物质所用燃料是加热乙物质的，则两加热器利用热能的效率之比是( B )

A．3∶4　　B．1∶1　　C．3∶2　　D．2∶1

7．提高燃料的利用率，节约燃料措施正确的是( D )

A．充分利用余热，减少烟气带走热量

B．增大燃料燃烧面积，提供充足氧气

C．增大受热面积，受热物体尽量使用良导体

D．以上措施都对

8．某电子打火机打火原理如图，压电陶瓷受到撞击时表面电荷重新分布，产生高电压，发出电火花点燃气体。撞击时，通过压电陶瓷实现的能量转化是__机械能转化为电能__；放电时，两块压电陶瓷的连接方式是__并__联。

9．排球充气后，让排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度。

(1)解释整个过程中能量是否守恒。

(2)排球从接触地面到形变最大的过程中，速度v与形变大小ΔV之间的关系大致如图，请说明该过程中，排球受力情况与机械能变化的关系。

答：(1)整个过程中能量守恒。排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度，是因为由于空气的摩擦，有一部分机械能逐渐转化为内能，但能量的总量是守恒的。

(2)排球从接触地面到形变最大的过程中，受到重力和地面给予的弹力的作用，开始时重力大于弹力，速度逐渐增大；当重力等于弹力时，速度达到最大值；最后重力小于弹力，速度逐渐减小，直至速度为零。整体过程中可以认为是动能转化为排球的弹性势能。