9年級(jí)物理蘇科版下冊(cè)課件第18章《18.4能量轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律》

九年級(jí)下冊(cè)18.4能量轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律情境導(dǎo)入回顧“機(jī)械能和內(nèi)能”一章中機(jī)械能的轉(zhuǎn)化問題．并請(qǐng)同學(xué)談?wù)勛约旱恼J(rèn)識(shí)．既然動(dòng)能和勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化，那么，自然界中不同形式的能量之間是否也可以互相轉(zhuǎn)化呢?在轉(zhuǎn)化過程中能量又遵循何種規(guī)律呢?情境導(dǎo)入歷史上曾經(jīng)有不少人企圖發(fā)明一種可以不消耗能量，又能不斷對(duì)外做功的機(jī)器，號(hào)稱永動(dòng)機(jī)。同學(xué)們你們認(rèn)為這種設(shè)計(jì)可行嗎?這種機(jī)器最終以失敗而告終，為什么?今天我們將研究這個(gè)問題．（1）、知道能量是可以轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的．（2）、知道能量守恒定律，并能用它來解釋有關(guān)簡(jiǎn)單的實(shí)際問題．（3）、初步了解能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性．本節(jié)目標(biāo)預(yù)習(xí)反饋2.能量守恒定律：1.能量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，不同形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化．3.

自然界中許多自發(fā)的過程都是有方向性的，或者說能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移也是有方向性的。

能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一物體，而在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，其總能量保持不變。課堂探究能量守恒定律1、能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移自然界中各種形式的能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的．同學(xué)們能舉出一些實(shí)例證明這個(gè)觀點(diǎn)嗎?下面我們以火力發(fā)電廠電能的產(chǎn)生和利用過程、兩個(gè)小球的碰撞過程為例進(jìn)行探討。煤在燃燒的過程中(化學(xué)能一內(nèi)能)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電(機(jī)械能一電能)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)(電能一機(jī)械能)光電池提供電壓(光能一電能)白熾電燈發(fā)光(電能一內(nèi)能一光能)課堂探究這些都說明同一種形式的能量可以在物體之間轉(zhuǎn)化．（1）電能的產(chǎn)生和利用：課堂探究（2）、兩個(gè)小球的碰撞：水平地面上彈玻璃小球，當(dāng)甲球從手中彈出而撞擊靜止的乙球后，乙球即沿地面向前滾動(dòng)．在此過程中，乙球獲得的機(jī)械能從何而來?這個(gè)現(xiàn)象說明了什么?乙球獲得的機(jī)械能從甲球傳遞而來．說明同一種形式的能量可以在物體之間轉(zhuǎn)移．課堂探究總結(jié)：自然界中的能量在不停地轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，我們是在能的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程中利用能量的．由火力發(fā)電廠電能的產(chǎn)生和利用過程、兩個(gè)小球的碰撞過程我們可以知道：課堂探究2、探究能量守恒定律由于能源的重要性，所以歷史上曾有人想制造出不要消耗能量，又能對(duì)外做功，又能自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械呢？(就是大名鼎鼎的達(dá)芬奇也曾有過這種想法。)思考：永動(dòng)機(jī)——沒有任何消耗，卻可以永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)并對(duì)外做功，它能制成嗎？下面我們以水滴實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探討課堂探究活動(dòng)：滴水實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題：如圖a搭在盆邊的毛巾能夠自動(dòng)吸水，并從的另一端不停地滴下，毛巾能把低盆里滴出的水吸到高處。課堂探究猜想：是否可以像圖b中那樣，用許多朋友毛巾把水一級(jí)一級(jí)的向上提？如果可以的話，我們就不需要抽水機(jī)來提水了，就可以做成“永動(dòng)機(jī)”。課堂探究(a圖中的水能滴下，b圖不能)，當(dāng)容器外的棉紗低于水面時(shí)，才會(huì)有水滴出。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：設(shè)想不成立，棉紗不可能自動(dòng)地將水從低處抽到高處，相反，它會(huì)將上方容器里的水抽向低處。所以，上右圖所示的永動(dòng)機(jī)是不可能制成的。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：用玻璃杯和棉紗做一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)如圖，看一看什么情況下臉上的能使杯中的水滴出。課堂探究“永動(dòng)機(jī)”失敗的原因說明自然界存在一條法則：我們不可能無中生有地獲得能量科學(xué)家經(jīng)過長(zhǎng)期探索終于發(fā)現(xiàn)各種形式的能量在相互轉(zhuǎn)化時(shí)遵循一種規(guī)律，即能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律。能量守恒定律：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，其總能量保持不變。課堂探究閱讀：能量守恒定律是19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一，也是自然界最普遍、最重要的基本規(guī)律之一，恩格斯把它稱作“偉大的運(yùn)動(dòng)基本定律”。自然界的一切變化過程，小到原子世界，大到宇宙空間，只要有能量的變化，都無一例外地嚴(yán)格遵循能量守恒定律。能量守恒定律的建立經(jīng)歷了100多年的漫長(zhǎng)歷史，永動(dòng)機(jī)的不可能實(shí)現(xiàn)，是導(dǎo)致能量守恒定律確立的一個(gè)重要線索。歷史上曾有很多的人從事永動(dòng)機(jī)的制作(其中也有在科學(xué)史上名聲顯赫的人，如達(dá)·芬奇)，都以失敗而告終，1755年，法國(guó)科學(xué)院宣布，不再審查有關(guān)永動(dòng)機(jī)的任何設(shè)計(jì)。例1關(guān)于能量和能源，下列說法中正確的是（）A．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，其總量有可能增加B．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，其總量會(huì)不斷減少C．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中總量保持不變，故節(jié)約能源沒有必要D．能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性，且現(xiàn)有可利用的能源有限，故必須節(jié)約能源典例分析D解析：A、根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中總量既不會(huì)增加，也不會(huì)減少．故A錯(cuò)誤．B、根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中總量既不會(huì)增加，也不會(huì)減少．故B錯(cuò)誤．C、能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，其總量保持不變，但品質(zhì)越來越差，即可利用率越來越低，故必需節(jié)約能源．故C錯(cuò)誤．D、能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性即朝可利用率低的方向轉(zhuǎn)化，且現(xiàn)有可利用的能源有限，故必須節(jié)約能源，故D正確．故選D．課堂探究分析幾個(gè)能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的日常生活中的一些現(xiàn)象：（1）瀑布飛流而下，這是因?yàn)樽匀粻顟B(tài)下水總是從高處流向低處。能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性課堂探究（2）熱水中的冰塊逐漸融化，這是自然狀態(tài)下熱量總是從高溫物體傳遞到低溫物體。課堂探究想一想：以下情況會(huì)發(fā)生嗎？（1）你坐在房間里，房間里充滿空氣。突然，這些空氣自行聚攏到某一個(gè)角落，使你窒息。（2）一杯水的內(nèi)能自發(fā)集中到這杯水的上層，使上面的水劇烈地沸騰，而下面的水卻結(jié)成了冰。課堂探究以上情況并不違反能量守恒定律，但卻不可能發(fā)生.這是因?yàn)?，自然界中許多自發(fā)的過程都是由方向的，或者說能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向的。結(jié)論：自然界中許多自發(fā)的過程都是有方向性的，或者說能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移也是有方向性的。

課堂探究由能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性思考：既然能量是守恒的，能量就不會(huì)消失，那么，為什么會(huì)產(chǎn)生能源危機(jī)呢？由于我們是在能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中利用能量的，而在這個(gè)過程中，總會(huì)有一部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能上，知道周圍的環(huán)境中，這些能量雖然在世界中，但卻無法自動(dòng)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，因而很難或無法再利用，也就是說，經(jīng)轉(zhuǎn)化后，可利用的能量只會(huì)減少，因此節(jié)約能源，和更有效的利用能源是人類需要解決的重要問題課堂探究能量守恒定律以及能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性原理將我們對(duì)自然界各種現(xiàn)象和各個(gè)學(xué)科的認(rèn)識(shí)聯(lián)系起來，是人類從事生產(chǎn)活動(dòng)和社會(huì)活動(dòng)所必須遵守的基本準(zhǔn)則之一。例2能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，只會(huì)由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體．能源危機(jī)產(chǎn)生的根本原因是（）A．能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化遵循守恒定律B．人們?cè)谀芰康霓D(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移中利用能量C．經(jīng)轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過程可利用能量增加D．能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化有方向性典例分析D解析：因能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有方向性，并且能量釋放過程失控就會(huì)產(chǎn)生災(zāi)害．所以能源危機(jī)產(chǎn)生的根本原因是能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化有方向性．故選D．1、能量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，不同形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化．2、永動(dòng)機(jī)是不可能制成的。(永動(dòng)機(jī)是指那些不需要消耗能量，又能源源不斷地向外做功的機(jī)器)3、能量守恒定律：能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一物體，而在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，其總能量保持不變。4、自然界中許多自發(fā)的過程都是有方向性的，或者說能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移也是有方向性的。本課小結(jié)拓展練習(xí)1、電能可以使電燈發(fā)光，同時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)能散失在空氣中，但這些內(nèi)能卻無法自動(dòng)轉(zhuǎn)化力電能：汽車制動(dòng)過程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為地面、輪胎、空氣的內(nèi)能，這些內(nèi)能同樣無法自動(dòng)地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能再用來開動(dòng)汽車．這些現(xiàn)象均說明能量的轉(zhuǎn)化具有________________．以上能量的轉(zhuǎn)化過程中，能量的總量________(增加／不變／減