教科版（2024）九年级下册（2024）2 能量守恒定律集体备课ppt课件

这是一份教科版（2024）九年级下册（2024）2 能量守恒定律集体备课ppt课件，共26页。PPT课件主要包含了上抛的篮球，视频摆动的摆球，正在摆动的秋千，实验和事实证明，形形色色的永动机-1，形形色色的永动机-2，形形色色的永动机-3，形形色色的永动机-4，分析一种永动机，输出的能量等内容，欢迎下载使用。
1.通过摆球实验理解能量守恒定律的内涵。结合烧水、电梯运行等生活实例，分析输入能量、输出有效能量；2.利用能量守恒定律解释生活中的能量损耗现象，培养逻辑推理与证据意识； 3.设计实验验证机械能转化为内能的过程，证明能量守恒定律，提出改进方案并验证其可行性。
2022课标要求：3.5.1 知道能量守恒定律。3.5.2 从能量转化和转移的角度认识效率。课标解读：3.5.1 能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，它指出能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，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。这一定律深刻揭示了各种运动形式之间的统一性，为我们分析和解决物理问题提供了根本遵循，无论是宏观的天体运动，还是微观的粒子世界，都遵循这一规律。3.5.2 效率则是衡量能量转化或转移过程中有效利用程度的关键指标。从能量转化和转移的角度看，效率等于有效利用的能量与输入总能量的比值。在实际过程中，由于摩擦、散热等不可避免的因素，总会有一部分能量以其他形式散失，无法被有效利用，导致效率无法达到 100%。认识效率，有助于我们优化能量利用方式，减少能源浪费，推动节能减排和可持续发展。
【思考】能量能消失吗？
上抛的篮球最终会停下来，摆球的摆动也不会永远摆动下去，停止施力后秋千会越摆越低……
　　在前面的学习内容中，我们知道能量存在的形式多种多样，且不同形式的能量之间能相互转化。
现象：摆动的小球最终会停下来。
钟表在走动过程中，弹簧发条不断将弹性势能补充给钟摆，才能维持正常的摆动。
钟摆、指针在运动过程中也会发生能量损耗，但是机械能和内能的总量依然不变。
　　能量可以从一个物体转移到其他物体，也可以从物体的一部分转移到其他部分。　　在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分，这些都属于能量的转移。
一杯热水会变凉，热水的内能去哪儿了?
能量既不会凭空消失，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。这就是能量守恒定律。
能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。从宏观天体到微观粒子，从化学变化、生命活动到物质循环，所有的过程都遵守能量守恒定律。
　　在行驶的燃油汽车中，燃料的化学能通过燃烧转化为燃气的内能，再通过发动机做功把内能转化为机械能。在这个过程中，燃料的化学能一部分转化为机械能，一部分转化为发动机和周围环境的内能，能量的总量不变。
从日常生活到科学研究、工程技术，这一定律都发挥着重要的作用 。
运用能量守恒定律分析问题
燃料的化学能W化学=W有用+W1+W2+ W3
设想制造一种不需要动力就可以源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫作永动机。
能量守恒定律的发现，使人们认识到：任何一部机器，只能使能批从一种形式转化为其他形式，而不能无中生有地制造能量。因此，根本不可能造出永动机。
　　因为抽水发电，发电又抽水的过程中，是机械能与电能的相互转化，在此过程中，有部分机械能和部分电能会转化为内能，即机械能和电能都会逐渐减少，所以机械能和电能的总量不守恒，发电机和抽水机就不可能不停地运转下去不可能永远有供用电器工作的电。
　　由图为一位“发明家”设计的一种永动机。他的设想是：利用上水池的水向下的冲力使水轮发电机发电，然后利用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池的水再抽回上水池。这样不断循环下去，就可以制成一种永动机。 在此过程中，水轮发电机还可以抽出一部分电能供用电器使用。不过，这种永动机依然不能持续运转。 请分析一下这种永动机失败的原因。
使用电梯时，我们希望消耗的电能完全转化为电梯的势能和动能。
骑自行车上学时，我们希望身体消耗的能量全部转化为自行车和人的动能。
烧水时，我们希望天然气完全燃烧产生的热量全部传递给壶中的水。
思考：这个愿望能实现吗？
1.输出的能量：在能量转换过程中，输出的能量通常可分为与两种。
易利用能量即我们正欲求之的能量。
难利用能量则是指在能量转换过程中流失、散逸掉的能量。
在所有的能量利用过程中，能量的损耗都不可避免。
　　如果把天然气完全燃烧释放的化学能称为输入能量，而把水吸收的那部分能量称为输出有效能量，把散失掉的那部分能量称为输出无效能量，则根据能量守恒定律，有如下关系：
输入能量 = 输出有效能量 + 输出无效能量
在任何情况下，η都小于1。
①电效率：可用功率输出及总耗电的比例。②机械效率：由一种机械能（例如水的位能）转换成另一种机械能或机械功。③热效率或燃料效率，可用的热或功输出与输入能量（或消耗燃料对应的能量）的比例。⑤总效率：一般用在汽电共生的场合，可用的电能及热能相对输入能量的比例。⑥照明效率：所产生电磁辐射在可见光范围内的比例。
3.常见的能量转化的效率
1. （2024秋•郏县期末）有关能量的转化和守恒定律，下列说法正确的是（　　）A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化B．能量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
2. （2024秋•开封期末）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（　　）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
3. （2023秋•永修县期末）如图中显示的是天然气热水器的参数，则它的热效率是（　　）A．75% B．50%C．33.3% D．20%