九年级物理下册 20.3 能的转化与能量守恒 20.4能源、环境与可持续发展课件 （新版）粤教沪版

20.3能的转化与能量守恒20.4能源、环境与可持续发展体验1能量的转移活动1：晒太阳。活动2：冬天,在火炉旁取暖。(1)活动1中,晒一会儿太阳人会感觉,这是因为能量从转移到。(2)活动2中,在火炉旁待一会儿人会感觉,这是因为能量从转移到。提示：(1)热太阳人(2)热火炉人体验2能量的转化活动1：自行车下坡。活动2：来回迅速搓手。(1)在活动1中,自行车下坡时,自行车运动得越来越,发生的能量转化是能转化成了能。(2)在活动2中,来回迅速搓手会感觉到手,发生的能量转化是能转化成了能。提示：(1)快重力势动(2)发热机械内1.能量守恒定律的内容是什么?2.举例说明能在转移和转化过程中是有方向性的。3.温室效应、酸雨、铅尘产生的原因各是什么?探究1能量的转移和转化结合“体验”中的活动,思考以下问题：1.根据“体验1”中的现象,说明能量的转移有什么特点?提示：晒太阳——太阳的温度高,人的温度低,能量从高温的太阳转移到低温的人身上。在火炉旁取暖——火炉的温度高,人的温度低,能量从高温的火炉转移到低温的人身上。说明能量可以从高温物体转移到低温物体。参考答案：能量可以从高温物体转移到低温物体2.家中的用电器,分别是利用电能获得了哪些能量?提示：家中的用电器是把电能转化为我们需要的能量供我们使用。如电灯把电能转化为光能给我们照明；电饭锅把电能转化为内能给我们做饭；洗衣机把电能转化为机械能给我们洗衣服。总之用电器最终是将电能转化为光能、内能、机械能等其他形式的能后被人类利用。参考答案：电视机、电灯将电能转化为光能、内能；空调、洗衣机、电冰箱将电能转化为机械能；电饭锅将电能转化为内能。探究2能量守恒定律结合“体验”中的活动,思考以下问题：1.在各种能量的转移和转化中,看似有的能量减少,有的能量增加,其实只是能量成了其他形式的能,或到了其他物体,能量的总量。参考答案：转化转移保持不变2.汽车在刹车时能量是怎样转化的?根据能量守恒定律,能量是不会消失的,这些能量能否反向转化?提示：汽车刹车时,由于摩擦,动能转化成了地面、空气的内能,这些内能不能够自动地用来再次开动汽车,这些能量虽然没有消失,但不能利用。参考答案：动能转化为地面、空气的内能不能3.能量的转移具有性,一般情况下,内能(选填“能”或“不能”)从低温物体(物体的低温部分)转移到高温物体(物体的高温部分)。提示：能量的转移具有方向性,一般情况下,内能都能从高温物体转移到低温物体,不能从低温物体转移到高温物体。参考答案：方向不能探究3能源、环境与可持续发展1.温室效应是怎样产生的?参考答案：温室效应主要是现代化工业社会燃烧煤炭、石油和天然气,这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,形成了温室效应。2.温室效应会给地球带来什么不良后果?参考答案：海平面升高,近海岸和岛国居民将面临失去家园的危险；生物圈的平衡遭到破坏,生物难以生存；海水倒灌,良田变荒地等。3.酸雨的形成及危害是什么?参考答案：二氧化硫和氮氧化物排放到大气中,会生成酸性物质,溶在雨水中便成了酸雨。酸雨具有很大的破坏力,它会导致土壤酸化,使树木等植物难以生长。一、能量守恒定律1.能量的转化和转移：能量不仅可以从一个物体_____到另一个物体,而且在一定条件下,形式多样的能量之间还可以相互_____。2.能量守恒定律：能量既不会凭空_____,也不会凭空_____,只能从一个物体_____到其他物体,或者从一种形式_____为其他形式,能量在转移和转化过程中,能的总量_________。3.普遍性：自然界的任何物体都遵循_____________。转移转化产生消失转移转化保持不变能量守恒定律二、能量转移和转化的方向性1.内容：能量的转移和转化过程是有_______的。2.要求：节约能源。方向性三、能源与环境1.利与弊：利：能源为人类社会的文明发展做出了巨大贡献；弊：_________、_____、_________。2.温室效应：过量的___、氟氯烃等气体排放到大气中后,会集聚为一个温室气体层,将地面向空间散发的热量___________,使全球的平均温度升高,便形成了温室效应。3.酸雨：___和_________跟大气中的水汽作用后会生成酸性物质,溶在雨水中便成了酸雨。4.铅尘增加：空气中铅的含量增加,使儿童_________,成年人患一些疾病的几率增加。温室效应酸雨铅尘增加CO2反射回地面SO2氮氧化物智力下降四、环境保护要保护环境,不仅要改进利用传统能源的技术,而且要_________________________。开发无污染的“绿色能源”【拓展延伸】永动机是不可能制成的据说永动机的概念发端于印度,在公元12世纪传入欧洲。据记载欧洲最早、最著名的一个永动机设计方案是13世纪时一个叫亨内考(VillanddeHonnecourt)的法国人提出来的。如图所示,轮子中央有一个转动轴,轮子边缘安装着12个可活动的短杆,每个短杆的一端装有一个铁球。随后,研究和发明永动机的人不断涌现。尽管有不少学者研究指出永动机是不可能制成的,但研究永动机的人还是前赴后继。文艺复兴时期意大利伟大学者达·芬奇(Leonardodavinc,1452-1519)曾经用不少精力研究永动机。可贵的是他最后得出了永动机是不可能制成的结论。与达·芬奇同时代还有一位名叫卡丹的意大利人(JeromeCardan,1501-1576),他以最早给出求解三次方程的根的方法而出名,也认为永动机是不可能制成的。考点能量的转移和转化【典例】(2013·湖州中考)能量的转化是自然界普遍的现象。下列关于能量转化的分析不正确的是()A.化学能→电能B.电能→机械能C.光能→化学能D.机械能→内能【思路导引】分析本题的两个关键点：关键点1：明确各个现象的作用及原理。关键点2：知道各个过程的能量转化是怎样的。【精讲精析】选B。本题考查能的转化。自然界中的能量有不同的形式,不同形式的能量可以相互转化,A项水果电池是把化学能转化成电能；C项光合作用过程把光能转化成化学能存储起来；D项钻木取火是靠摩擦生热把机械能转化成内能,所以A、C、D三项说法都正确。B项电磁感应现象是把机械能转化成电能的现象,B项说法不正确。【方法归纳】能量转化和转移的判断(1)在判断能量是如何转化时,可先找出是哪一种形式的能量减少了,哪一种形式的能量增加了,增加的那一种形式的能量就是由减少的那一种形式的能量转化而来的。(2)根据能量守恒定律,在分析自然现象时如果发现某种形式的能量减少,一定能找到另一种形式的能量增加。能的形式发生改变的属于能量的转化,能的形式没有变化的属于能量的转移。1.(2013·青岛中考)下列关于能量转化、转移现象的说法中,错误的是()A.电池充电,电能转化为化学能B.电动机工作,电能转化为机械能C.暖瓶塞被热气弹开,机械能转化为内能D.用热水袋取暖,内能发生了转移【解析】选C。本题考查能量的转化和转移。A选项电池充电时,电池内部发生化学变化,电能转化为化学能；B选项电动机工作过程中消耗了电能,转化成了机械能；C选项暖瓶塞被热气弹开的过程中,瓶内热气对瓶塞做功,内能减少,转化成了瓶塞的机械能；D选项用热水袋取暖的过程中,内能从热水袋转移到人体,是内能的转移过程。故只有C项说法有误。2.下列说法中错误的是()A.能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化B.能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器C.只要有能的转化和转移,就一定遵守能量守恒定律D.任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中,消耗多少某种形式的能量,就能得到多少其他形式的能量,而能的总量是保持不变的【解析】选A。本题考查能的转化和守恒定律的认识。能的转化和守恒是一个普遍适用的规律,适用于自然界中任何能量转化,A说法错；能的转化和守恒定律帮助人类对自然界有了更深的了解,成为人类利用自然的有力武器,故B说法对；能量守恒定律适用于自然界中的任何能的转化过程,不论是转化还是转移都一定遵守能量守恒定律,故C说法对；能量不会消失,只会从一种能变成另一种能,故消耗多少能就会表现出多少其他形式的能的增加,即总量保持不变,D说法对,故选A。3.小明和小刚为以下问题争论不休,你认为正确的是()A.随着科技的进步,豆子的生长顺序可以颠倒B.汽车制动时,克服摩擦损失的内能,虽然没有消失,但不能自动地再转化为机械能来开动汽车C.热传递时,热量可以自发地从低温物体转移到高温物体D.人类可以利用火山爆发释放的能量来发电【解析】选B。本题考查能量转移和转化的方向性。能量的转移和转化具有方向性,故豆子的生长顺序不可以颠倒。热传递时,热量只能从高温物体转移向低温物体,热量不能自发地从低温物体传递到高温物体；汽车制动时,由于摩擦,动能转化为内能,这些内能不能自动地转化为机械能来再次开动汽车。故选项A、C错误,B正确；火山爆发的能量为失控的能量释放,目前人们无法利用,选项D错误,故选B。4.(2013·金华中考)下列有关能量转化和守恒的说法正确的是()A.用电器通电工作时,将其他形式的能转化为电能B.氢氧化钠与盐酸反应是放热反应,该反应将内能转化为化学能C.植物光合作用合成有机物,说明能量可以创生D.“既要马儿跑,又要马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律【解析】选D。本题考查对于能量转化现象的分析能力以及对能的守恒的理解。用电器通电工作时,消耗了电能,得到了其他形式的能,因此将电能转化为其他形式的能,故A错误；氢氧化钠与盐酸反应是放热反应,通过化学反应得到了热量,因此将化学能转化为内能,故B错误；能量是不能凭空产生的,此说法违背了能量守恒定律,故C错误,马儿跑的时候需要消耗能量,而草能够为马儿提供能量,因此“既要马儿跑,又要马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律,说法正确。故选D。5.目前我国研发出一款新型空气动力汽车,它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力,这种车在开始时将空气的_______能转化为能,这种车与汽油车相比优点是(说出一点)。【解析】本题考查了能量的转化。利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力的过程是内能转化为机械能的过程,这种汽车不消耗汽油等化石燃料,所以比较节能环保。答案：内机械环保6.(2013·乐山中考)在我国西藏高原,有一个羊八井地热区,地热电厂担负着拉萨市一部分电力供应。工作流程如图所示,经过地下井→汽轮机→发电机,其能量转化过程是：将内能转化为能再转化为能。【解析】本题考查地热发电厂的能量转化,地热发电站发电时,先利用地下井获得地热,将水加热成水蒸气,水蒸气膨胀推动活塞,使汽轮机转动工作,将水蒸气的内能转化为机械能,汽轮机带动发电机工作,将机械能转化为电能；所以整个过程能量的转化是内能→机械能→电能。答案：机械电7.(2012·重庆中考)不用电池点火,打开热水器的水龙头,就有源源不断的热水流出……如图所示展示的是2012年重庆市第27届青少年科技创新大赛中我市一名中学生的发明——燃气热水器水流供电打火装置。这个装置可以让燃气热水器再也不用电池,既省钱又环保。据发明者介绍,他制作了一个“水流发电机”放在热水器的入水口,里面有一个涡轮。当自来水冲击涡轮转动时,转动的涡轮带动小型发电机发电,电压可达3V,供给热水器点火装置完成点火。请参照示例写出这种热水器在使用过程中所涉及的物理现象和对应的物理知识(不得与示例重复)。示例：物理现象：燃气燃烧物理知识：化学能转化为内能作答：物理现象：；物理知识：。【解析】本题考查能量的转移与转化。自来水冲击涡轮时发电机被带动发电,是机械能转化为电能；供给热水器点火装置完成点火,是电能转化为内能；燃气燃烧过程给水加热,是内能的转移。答案：物理现象：自来水冲击涡轮时发电机被带动发电物理知识：机械能转化为电能物理现象：供给热水器点火装置完成点火物理知识：电能转化为内能物理现象：燃气燃烧过程给水加热物理知识：内能的转移8.煤是火力发电的主要能源,如图所示是一火力发电厂的外景照