物理九年級上冊魯科版（2024）第五節(jié)第十二章

內(nèi)能與熱機(jī)物理能量的轉(zhuǎn)化與守恒物理九年級上冊魯科版（2024）物理目

錄CONTENTS3課堂練習(xí)1新課導(dǎo)入2新知講解4拓展延伸物理九年級上冊魯科版（2024）物理《01》新課導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)——物理學(xué)科素養(yǎng)01物理觀念了解各種不同形式的能，知道能量是一個重要的物理量。理解能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。02科學(xué)思維了解任何一部機(jī)器，只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，而不能無中生有地制造能量。03科學(xué)探究通過想想做做小實(shí)驗探究能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移。04科學(xué)態(tài)度與責(zé)任了解對散失在周圍環(huán)境的內(nèi)能無法再次利用，樹立節(jié)能意識。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)能量守恒定律的內(nèi)容與應(yīng)用。能量守恒定律的得出。本節(jié)課將我們一起來探究相關(guān)問題。

蕩秋千時，若停止用力，秋千會越變越低，減少的機(jī)械能去哪里了？課堂引入物理九年級上冊魯科版（2024）物理《02》新知探究【學(xué)習(xí)任務(wù)一】能量的轉(zhuǎn)化1.觀察與實(shí)驗：

能量的轉(zhuǎn)化【完成下列實(shí)驗】

（1）來回迅速摩擦雙手。

（2）黑塑料袋內(nèi)盛水，插入溫度計后系好袋口，放在陽光下。

（3）將太陽電池連在小電扇上，并使它對著陽光。

（4）將鋼筆桿在頭發(fā)或毛衣上摩擦后靠近細(xì)碎的紙片。探究新知【學(xué)習(xí)任務(wù)一】能量的轉(zhuǎn)化1.觀察與實(shí)驗：

能量的轉(zhuǎn)化【交流討論】

觀察實(shí)驗發(fā)生的現(xiàn)象，討論發(fā)生了哪些能量轉(zhuǎn)化?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)一】能量的轉(zhuǎn)化1.觀察與實(shí)驗：

能量的轉(zhuǎn)化【分析論證】

（1）摩擦生熱，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

（2）曬太陽：太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

（3）太陽能電扇：太陽能轉(zhuǎn)化為電能；

（4）摩擦起電：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；【學(xué)習(xí)任務(wù)一】能量的轉(zhuǎn)化2.自然界不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化

科學(xué)工作者經(jīng)過長時間的探索，發(fā)現(xiàn)自然界的各種現(xiàn)象不是孤立的，而是互相聯(lián)系的，能量轉(zhuǎn)化非常普遍。在一定條件下，不同形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化的。

例如：發(fā)電機(jī)發(fā)電，機(jī)械能轉(zhuǎn)化電能；電動機(jī)帶動水泵把水送到高處，電能轉(zhuǎn)化機(jī)械能；植物吸收太陽光進(jìn)行光合作用，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；燃料燃燒時發(fā)熱，化學(xué)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。【學(xué)習(xí)任務(wù)一】能量的轉(zhuǎn)化2.自然界不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化

嘗試一下，按圖中給出的實(shí)例，你能做些補(bǔ)充嗎？

【學(xué)習(xí)任務(wù)一】能量的轉(zhuǎn)化2.自然界不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化【課堂小練】關(guān)于圖中四個事例的能量轉(zhuǎn)化，下列說法中不正確的是（）A．甲圖中原始人類“鉆木取火”，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B．乙圖中水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，把水能轉(zhuǎn)化為電能C．丙圖中行駛的高速電動列車，把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．丁圖中樓頂?shù)奶柲軣崴?，把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】A【解析】A．“鉆木取火”是克服摩擦做功，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A不正確，符合題意；B．根據(jù)能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)可知，水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，將水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故B正確，不符合題意；C．根據(jù)能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)可知，高速電動列車的電動機(jī)工作時，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，動車高速運(yùn)動起來，故C正確，不符合題意；D．根據(jù)能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)可知，太陽能熱水器直接把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D正確，不符合題意。【學(xué)習(xí)任務(wù)二】能量守恒定律1.思考討論：

掉在地上的彈性小球會彈起，但是越彈越低。為什么它到達(dá)的高度會逐漸降低？是否丟失了能量？你認(rèn)為減少的機(jī)械能到哪里去了？討論小球在運(yùn)動中的能量轉(zhuǎn)化。

【學(xué)習(xí)任務(wù)二】能量守恒定律1.思考討論：

分析論證：在小球的運(yùn)動過程中，由于和空氣間有阻力，小球克服空氣阻力做功，一部分機(jī)械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能總量逐漸減少，最終機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

【學(xué)習(xí)任務(wù)二】能量守恒定律2.能量守恒定律：

（1）內(nèi)容：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。這就是能量守恒定律。

【學(xué)習(xí)任務(wù)二】能量守恒定律2.能量守恒定律：

（2）理解：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。大到天體，小到原子核，無論是物理學(xué)的問題還是化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、天文學(xué)的問題，所有能量轉(zhuǎn)化的過程，都遵循能量守恒定律。

【學(xué)習(xí)任務(wù)二】能量守恒定律3.永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)的“永動機(jī)”：

（1）人們的夢想：有人曾設(shè)想制造一種不消耗任何能量和燃料，卻源源不斷對外做功的機(jī)器，人們把這種機(jī)器叫永動機(jī)。這種機(jī)器有可能制成嗎？

【學(xué)習(xí)任務(wù)二】能量守恒定律3.永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)的“永動機(jī)”：

（2）分析論證：如圖，由于水輪機(jī)轉(zhuǎn)動的各部件間存在摩擦，會有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機(jī)械能越來越少，所以，流下的水不能全部抽回。

【課堂小練】1．下列能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的情景中，屬于能量轉(zhuǎn)移的是（）A．燃料燃燒時放熱 B．腳放在熱水中取暖C．來回搓手取暖 D．給手機(jī)充電時，手機(jī)發(fā)燙【答案】B【解析】A．燃料燃燒時發(fā)熱，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，屬于能量的轉(zhuǎn)化；

B．腳放在熱水中取暖，通過熱傳遞改變了內(nèi)能，屬于能量的轉(zhuǎn)移；

C．來回搓手取暖，通過做功改變物體的內(nèi)能，屬于能量的轉(zhuǎn)化；D．給手機(jī)充電時，手機(jī)發(fā)燙，將電能轉(zhuǎn)化為電池的化學(xué)能和內(nèi)能，屬于能量的轉(zhuǎn)化?！菊n堂小練】2．能量是與物體運(yùn)動有關(guān)的物理量，不同的運(yùn)動形態(tài)對應(yīng)著不同的能量形式。下列四種能量形式中與其它三種能量形式不同的是（）A．運(yùn)動場上奔跑的運(yùn)動員具有的能量B．劇烈運(yùn)動的空氣形成的龍卷風(fēng)具有的能量C．快速行駛的汽車具有的能量D．核電站為我們的生活和生產(chǎn)提供的能量【答案】D【解析】運(yùn)動場上奔跑的運(yùn)動員具有動能；劇烈運(yùn)動的空氣形成的龍卷風(fēng)具有動能；快速行駛的汽車具有動能；核電站為我們的生活和生產(chǎn)提供電能，ABC三個選項中具有的能量形式與D選項中具有的能量形式不同，故ABC不符合題意，D符合題意。物理九年級上冊魯科版（2024）物理《03》課堂練習(xí)1.下列實(shí)例中沒有發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的是（）A．

太陽能電池發(fā)電B．

泥石流沖垮房屋C．

電風(fēng)扇通電吹風(fēng)D．

雷擊引發(fā)森林火災(zāi)考點(diǎn)：比熱容的影響因素?！敬鸢浮緽【詳解】A．太陽能電池發(fā)電是太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故A不符合題意；B．泥石流沖垮房屋主要是力對物體做功，屬于機(jī)械能的轉(zhuǎn)移，沒有典型的能量轉(zhuǎn)化，故B符合題意；C．電風(fēng)扇通電吹風(fēng)是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C不符合題意；D．雷擊引發(fā)森林火災(zāi)是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D不符合題意。。ABCD2.2024年4月30日，太空“出差”半年的神舟十七號乘組湯洪波、唐勝杰、江新林成功返回地球家園。返回艙在減速降落過程中，表面溫度高達(dá)到3000℃以上，返回艙所受合力的方向是向

的，機(jī)械能

（選填“增大”、“減小”、“不變”）?？键c(diǎn)：能量的轉(zhuǎn)化。【【答案】

上

減小【詳解】[1]返回艙向下做減速運(yùn)動，此時返回艙受到的阻力大于其受到的重力，所受合力的方向是向上的。[2]返回艙在減速降落過程中，質(zhì)量不變，速度減小，高度減小，則動能減小，重力勢能減小，因物體的機(jī)械能為動能與重力勢能之和，所以，機(jī)械能減小。3.如圖，在粗糙的水平臺面上，一輕彈簧左端固定，右端連接一金屬小球，O點(diǎn)是彈簧保持原長時小球的位置。開始時小球被固定在A點(diǎn)（已知AO>OB），某時刻釋放小球，則小球從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)（最遠(yuǎn)處）的過程中，下說法正確的是（）A．小球從O點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中所受彈力方向向右，速度不斷減小B．小球從A運(yùn)動到O的過程中，速度增大，機(jī)械能不變C．小球運(yùn)動到B點(diǎn)時，將停止運(yùn)動并保持靜止D．小球在A點(diǎn)處，彈簧的彈性勢能最大考點(diǎn)：能量守恒定律。【答案】D【詳解】A．小球從O運(yùn)動到B的過程中，彈簧被拉開，球的動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，此時小球所受彈力方向向左、速度不斷減小，故A錯誤；B．小球從A運(yùn)動到O的過程中，彈簧恢復(fù)原狀，將彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，此時小球所受彈力方向向右、速度不斷增大，機(jī)械能增大，故B錯誤；C．小球運(yùn)動到B點(diǎn)時，由于動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，直到速度為零，因此會停止運(yùn)動，但是由于彈簧恢復(fù)原狀所以不會保持靜止，故C錯誤；D．小球在A點(diǎn)處，彈簧的彈性形變的程度最大，彈性勢能最大，故D正確。4.下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的效率理解不正確的是（）A．某柴油機(jī)工作效率是35%，該柴油機(jī)工作時可以把35%的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B．某太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率是20%，該電池可以把20%的太陽能轉(zhuǎn)化為電能C．某電動車行駛的效率是80%，該電動車行駛時可以把80%的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．某電熱水器工作的效率是87%，該熱水器工作時把87%的電能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能考點(diǎn)：能量守恒定律。【答案】C?！驹斀狻緼．工作效率是35%的柴油機(jī)，工作時把35%的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A正確；B．光電轉(zhuǎn)換效率是20%的太陽能電池，工作時把20%的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故B正確；C．行駛效率是80%的電動車，行駛時把80%的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C錯誤；D．工作效率是87%的電熱水器，工作時把87%的電能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，故D正確。物理九年級上冊魯科版（2024）物理《04》拓展延伸1.基礎(chǔ)性作業(yè)：完成課本P52中的1、2、3、5小題。2.拓展性作業(yè)：課本P52中的第4小題。思路知道