1、九年级自然科学第 1 节 能量的相互转化浙江版【同步教育信息】一. 本周教学内容：第 1 节 能量的相互转化二. 重点、难点：能在具体情景中分析能量形式的转化教学过程1、能量转化的普遍性 自然界中各种形式的能量都不是孤立的，不同形式的能量会发生相互转化，能量也会在不同物体间相互转移，这是一条普遍的规律。例如：雪崩时的势能和动能发生了相互转化。在摩擦生热的现象中，因为克服摩擦，消耗了机械能使内能增加；机械能转化为内能。在气体膨胀的现象中，消耗了内能增加了机械能；内能转化为机械能。用化学电池给小灯泡通电的过程中，消耗了化学能增加了电能；化学能转化为电能。冷水和热水混合后，冷水的温度升高，内能增加；
2、热水的温度降低，内能减少；热水的内能转移给冷水；等等；大量的事实说明，任何一种形式的能量在转化和转移的过程中，消耗多少某种形式的能量就得到多少其他形式的能量，一个物体的能量减少了，另一个物体的能量就增加了，而能量的总量是保持不变的。能量既不会消灭，也不会创生，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另一个物体。讨论：1）人造卫星在太空中工作所需的电能来自哪里？所需电能由安装在它上面的风车状太阳能电池帆板供给，也即太阳能转化成电能。2）间歇泉外喷射热泉水的情景。多发生在火山活跃的地带，它断断续续地向外喷出热水，很像压力锅加热后会断断续续地向外喷气一样。你知道热泉水喷发的能量是从哪里来
3、的吗？地热能。地热能是源自地球的热能。3）青蛙从稻田里跃起，捕捉稻叶上的害虫。在这个过程中，青蛙消耗了什么能？这些能量哪里去了？它获得了什么能？这些能量来自哪里？青蛙消耗了化学能，这些能量转化成了其它形式的能量，所以使青蛙获得了动能。这里发生的能量转化：化学能转化为动能。所谓“消耗能量” 、 “利用能量”或者“获得能量” ，实质上就是能量相互转化或转移的过程。实验：将铝箔纸切割成扇形小片制成小风车放在发光的灯泡上方。现象：小风车转动起来原因：由于点亮的灯泡上方有对流的空气推动风叶的缘故。能量的转化：热能转化为机械能2、功（1）怎样才叫做功：作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过一段距离，就说
4、这个力对物体做了机械功，简称做功。（2） 功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体沿力的方向上通过的距离。功和力是两个不同的物理量，它们既有其独立性，但彼此之间又有联系.有力才有可能做功，但有力又不一定做功，没有力则根本不可能做功.因此根据功的两个必要因素，在研究功时必须明确是什么力做功，而不能认为是物体做功。3、正确理解物理学中的“功”物理学中的“功”跟日学生活中的“做工”或“工作”的含义不同，在物理学中，做功是指两个因素同时存在的物理过程，这两个因素就是：物体受到力的作用和物体沿力的方向通过了一段距离.这两个因素缺一不可，缺少任何一个因素，物理上就说没有做功。根据“功”的意义可知，
5、下列三种情况没有做功：（1）物体移动了一段距离，但没有受到力的作用，物体由于惯性而运动.例如沿水平光滑的桌面匀速运动的小球，在水平方向上没有受到阻力，也没有受到动力，因而没有力对这个运动的小球做功。（2）物体受到力的作用，但物体没有沿力的方向通过距离.例如，举重运动员将杠铃举在空中不动的时候，他虽然对杠铃有力的作用，但没有对杠铃做功；用力推小车，小车没有被推动，推力对小车没有做功。（3）物体受到了力的作用，也通过了一段距离，但物体通过的距离跟它受到力的方向垂直。例如，手提小桶沿水平方向上移动，水桶受竖直向上的拉力，水桶在水平方向上移动。竖直高度不变，水桶移动的方向跟拉力的方向垂直、竖直向上的拉
6、力对水桶没有做功。【典型例题】例 1. 试写出在一辆汽车上所发生的能量转化的事例分析：汽油的燃烧以化学能转化为汽车发动机的动能，同时有一部分化学能转化成汽缸等装置的内能，使温度升高。汽车蓄电池充电时电能转化成化学能，放电时化学能转化为电能。例 2. 在下列几种情况中，力对物体做功的是 （ ）A. 冰球在光滑的冰面上匀速滚动B. 小孩用力推箱子，箱子未被推动C. 学生背着书包站在匀速行驶的公共汽车上D. 清洁工把一桶水从地上提起分析：冰球在光滑的冰面上匀速滚动由于冰面光滑所以不受力也就没有力对物体做功。小孩用力推箱子，箱子未被推动此时小孩用力了但却没有移动距离所以也没有做功。学生背着书包站在匀速
7、行驶的公共汽车上，在这里学生用了力也移动了距离但这两个力不在同一方向上。清洁工把一桶水从地上提起，清洁工对水桶施加了一个向上的力并在这个力的方向上移动了一段距离，所以清洁工对水桶做了功。总之，力是否对物体做功必须满足物体受到力的作用和物体沿力的方向通过了一段距离。这两个因素缺一不可，缺少任何一个因素，物理上就说没有做功。【模拟试题】 （答题时间约 20 分钟）1、下列现象中是何种形式能量的相互转化（1）水轮机带动发电机发电；（2）电动机带动抽水机把水抽到高处；（3）植物吸收太阳进行光合作用；（4）燃料燃烧时发热；（5）用砂轮磨刀，有火星迸出；（6）地球以外的石块，坠入地球大气层，成为流星；（7
8、）壶中的水沸腾时，壶盖不断地跳动；（8）用打气筒给轮胎打气。2、在下列几种情况下，力对物体做功的有 （ ）A. 用力将重物竖直举起B. 用力提着重物在原位置不动C. 用力提着重物在水平方向移动D. 用力推车前进3、关于功，下列说法中正确的是 （ ）A. 对物体做的功越多，物体受到的力一定越大B. 物体移动的距离越多，物体受到的力一定越大C. 力对物体做的功一定时，力越大，物体在力的方向上移动的距离也越大D. 以上说法都不对4、是非题（1）运动员将杠铃举着不动，此时运动员对杠铃做了功。 （ ）（2）某同学踢毽子，毽子在空中运动过程中，此同学对毽子做了功。 （ ）（3）一个书包沿楼梯滚下，因为滚动
9、方向是斜向下的， 所以重力没有做功。 （ ）（4）一个小球在水平地面上滚动，此时重力没有做功。 （ ）（5）一个小孩用力推箱子，箱子未推动，但由于小孩用了很大的力，所以小孩对箱子做了功。 （ ）5、下列关于光合作用和呼吸作用的叙述，正确的是（ ）A. 光合作用把光能转变为化学能，呼吸作用把化学能转变为光能B. 光合作用把太阳能转变成有机物中的能量，太阳能是地球上最主要的能量来源C. 呼吸作用要消耗有机物，所以呼吸作用旺盛对植物生长肯定是不利的D. 没有光合作用，呼吸作用无法进行；没有呼吸作用，光合作用可以进行6、在下列过程中，化学能增加的是（ ）A. 有机物沿食物链传递 B. 蓄电池充电C.
10、光合作用 D. 太阳能制取氢气7、下列有关能量转化的几种说法，不正确的是（ ）A. 用锯子锯木头，锯条会发热，是由于机械能转化为热能B. 当水壶中的水沸腾时壶盖会跳动，这是热能转化为机械能C. 给蓄电池充电，电能转化为化学能D. 在燃料燃烧的过程中，热能转化为光能8、下列用电器，工作时能量转化的主要形式与其他三种不同的一种是（ ）A. 电风扇 B. 电饭煲 C. 电烙铁 D. 电水壶9、请你将下列太阳能在地球上的转化形式，按照一定的方式进行分类。大地变热 风 被植物、微生物吸收 风力发电机 太阳能热水器 古代生物以煤、石油、天然气的形式贮存起来 地面上的水蒸发后再以雨雪的形式流入江河（1）太阳能转化为热能的是 （2）太阳能转化为机械能的是 （3）太阳能转化为化学能的是 试题答案1、 （1）机械能转化为电能（2）电能转化为机械能（3）太阳能转化为化学能（4）化学能转化为热能（5）机械能转化为光能（6）机械能转化为光能和热能（7）热能转化为机械能（8）机械能转化为内能2、A、D 3、D 4、 （1） （2） （3） （4） （5）5、B 6、C 7、D 8、A9、 （1）、 （2）、 （3）、
