物理九年级第十四章第3节《能量的转化和守恒》课堂笔记思维导图

二硫碘化钾

2023-05-02

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物理九年级第十四章第3节《能量的转化和守恒》课堂笔记

物理

九年级

能量

讲述了物理九年级第十四章第3节《能量的转化和守恒》课堂笔记

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认识能量

大量的事实和实验表明，任何活动都离不开能量，没有能量就没有活动。我们的世界充满能量。

伽利略理想实验

伽利略理想实验中，如果无摩擦，不管乙、丙比斜面甲陡些还是缓些，小球总会滚到与小球出发点A高度相同的B处或C处

原因是小球“记住”了与起始高度相联系的能量。

能量的形式

概论

自然界中的万物都不停地运动着，而物体的运动往往伴随着能量的产生。

物体的运动有多种多样的形式，能量也有多种形式。

不同的运动形式对应不同的能量形式。

机械能

天体的运行、河水的流淌、候鸟的飞翔、人类的行走、蒲公英种子的飞行等都属于机械运动。这些做机械运动的物体都具有机械能

化学能

人和动物的运动要消耗能量，人和动物消耗的能量可以从食物中得到补充。可见，食物中储存着能量。储存在食物中的能量属于化学能。

汽油、木材、天然气、沼气、煤炭等燃料都储存着能量，这种能量也属于化学能。

声能

因为声音具有能量，这种能量称为声能。

电能电力机车通电后才能行驶，机器人通电后才能执行指令，这表明电具有能量，即电能。各种发电站能够提供大量的电能，各种电池也能提供方便使用的电能。

电磁能

用遥控器遥控机器时，遥控器将发出电磁辐射，电磁辐射具有能量，这种能量叫做电磁能。

除了可见光外，红外线、紫外线、微波和X 射线等都是电磁能的表现形式。电磁能以波的形式传播。

其它形式的能：太阳能、光能、核能、潮汐能、风能、生物能、热能、地热能等。

太阳具有太阳能(维持人体的生命活动需要能量，人们从事生产活动也需要能量，这些能量最终主要来自于太阳能)。

能量的相互转化

自然界中能量的形式

机械能、内能、化学能、电能、太阳能、生物能、地热能、潮汐能、核能等多种形式，各种形式的能量不是孤立的，而是相互联系的。

能量可以在两个物体之间转移，能量形式也可以转化。

青蛙从地上跃起捕捉害虫。在这个过程中，青蛙消耗了什么能？这些能量到哪里去了？青蛙获得了什么能？这些能量来自哪里？

青蛙从地上跃起捕捉害虫。在这个过程中，青蛙消耗了化学能，这些能量转化为机械能；青蛙获得了机械能，这些能量来自害虫的化学能。

大量事实表明，自然界中各种形式的能量都不是孤立的，不同形式的能量之间会发生相互转化，能量也会在不同的物体间相互转移。

平常我们所说的“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。

氢氧化钠在水中溶解，温度会升高；在水中溶解，温度会降低。这两种物质在溶解过程中，能量的形式各发生了怎样的转化？

氢氧化钠在水中溶解温度会升高是把化学能转化为内能。

在水中溶解，温度会降低是把内能转化为化学能。

光合作用——地球上最主要的能量转化过程

光合作用：是指植物利用光能，把二氧化碳和水转化成有机物，并释放出氧气的过程；因为光合作用不仅为生物体提供食物和能量，也是目前世界上主要动力的源泉。

人类利用的煤、石油、天然气等化石能源，是古代植物进行光合作用攒积下来的。

因此，光合作用是地球上最主要的能量转化过程。

能量的转化与守恒定律

不是全部转化重物的机械能，电动机消耗的电能一部分转化为重物的机械能一部分转化为内能；如果把转化后的各种形式的能量全部加起来跟电动机消耗的电能相等。

大量事实告诉我们，任何一种形式的能量在转化为其他形式的能量过程中，消耗多少某种形式的能量，就得到多少其他形式的能量，能量的总量是保持不变的。

19 世纪确立了自然界最普遍的规律之一——能量守恒定律。

能量既不会消灭，也不会创生，它只会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。而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。这就是能量转化和守恒定律。

注意：能量转化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是宏观物体运动还是微观粒子运动，都遵循这个定律。

能量的转移和转化的方向性

当一块炽热的铁块投入水中时，内能从铁块传递给水，最后两者达到相同的温度。但是，铁块不可能自发地从同温度的水中吸收热，使自己变得炽热。

热量的转移是有方向性的，热量只能自发地从高温物体传向低温物体，而决不会反向转移。

当杂技演员沿竹竿下滑时，能量又是如何转化？手和竹竿的内能，能使演员上升吗？

当杂技演员沿竹竿下滑时，演员的重力势能有一部分转化为手和竹竿的内能，使手和竹竿的温度升高。

但是，相反的过程也不会自发地发生，即手和竹竿不可能自发地降低温度，而使人的位置升高，尽管这一过程也不违反能量转化和守恒定律。

归纳总结

（1）能量的转化和转移是有方向的，内能不能自发地从低温物体传到高温物体。我们是在能量转移或转化过程中利用能量的。

（2）能量的利用率不可能达到100%

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