高中物理 第7章 機(jī)械能守恒定律 第10節(jié) 能量守恒定律與能源課件 新人教版必修2.ppt

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成才之路 · 物理,路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 · 必修2,機(jī)械能守恒定律,第七章,第十節(jié) 能量守恒定律與能源,第七章,各種形式的能都可以互相轉(zhuǎn)化，你能說出下列現(xiàn)象(見下圖)中，能是如何轉(zhuǎn)化的嗎？,1．內(nèi)容：能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)________，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為________________，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到_____________，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量__________。這個(gè)規(guī)律叫做能量守恒定律。,能量守恒定律,創(chuàng)生,其他形式,另一個(gè)物體,保持不變,2．確立能量守恒定律的兩類重要事實(shí) (1)確認(rèn)了__________的不可能性； (2)發(fā)現(xiàn)了各種自然現(xiàn)象之間能量的__________與轉(zhuǎn)化。 3．意義：能量守恒定律的建立，是人類認(rèn)識(shí)自然的一次重大飛躍。它是最__________、最__________、最__________的自然規(guī)律之一，而且是大自然普遍和諧性的一種表現(xiàn)形式。,永動(dòng)機(jī),相互聯(lián)系,普遍,重要,可靠,1．能源 (1)概念：能夠提供可__________的物質(zhì)，都可以稱為能源。 (2)人類利用能源大致經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期：__________時(shí)期、__________時(shí)期、__________時(shí)期。 當(dāng)今人類使用的主要能源是煤炭和石油。它們的資源有限，且大量使用造成環(huán)境惡化。__________和__________成為關(guān)系到人類社會(huì)能否持續(xù)發(fā)展的大問題。,能源和能量耗散,利用能量,柴薪,煤炭,石油,能源短缺,環(huán)境惡化,2．能量耗散 (1)自然界中自發(fā)的能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性。 a．熱量可以自發(fā)的由高溫物體傳遞給__________物體，但不能自發(fā)的由低溫物體傳給__________物體。 b．冒起的煤煙和散開的炭灰__________又重新組合成一堆煤炭。 c．散失到周圍環(huán)境中的內(nèi)能不能回收重新利用。 (2)能量耗散 在能量的轉(zhuǎn)化過程中，一部分能量轉(zhuǎn)化為__________流散到周圍環(huán)境中，我們無法把這些__________收集起來重新利用，這種現(xiàn)象叫能量的耗散。,低溫,高溫,不可能,內(nèi)能,內(nèi)能,3．能源危機(jī)的含義 在能源的利用過程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過程中，能量在數(shù)量上雖__________，但在可利用品質(zhì)上__________了，從便于利用的變成______________的了。,未減少,降低,不便于利用,一、對(duì)功與能的理解 1．功是能量轉(zhuǎn)化的量度 不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過做功實(shí)現(xiàn)的。做功的過程就是各種形式的能量之間轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移)的過程。且做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移)，因此，功是能量轉(zhuǎn)化的量度。,2．常見的幾種功能關(guān)系,特別提醒： (1)能是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定的物理量，即狀態(tài)量；而功則是和物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化過程有關(guān)的物理量，是過程量。兩者有著本質(zhì)的區(qū)別。 (2)做功可以使物體具有的能量發(fā)生變化，而且物體能量變化大小是用做功的多少來量度的。但功和能不能相互轉(zhuǎn)化。,答案：B,解析：由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，小孩在下滑過程中總能量守恒，故A、C均錯(cuò)；由于摩擦力要做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)；下滑過程中重力勢能向動(dòng)能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化，故只有B正確。,二、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的應(yīng)用 1．表達(dá)式ΔE1減＝ΔE2增 2．含義 (1)某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量一定和增加量相等。 (2)某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等。,3．應(yīng)用步驟 (1)分清多少種形式的能(如機(jī)械能、熱能、電能等)在變化。 (2)分別列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達(dá)式。 (3)依據(jù)能量守恒列式求解。 特別提醒： 能量守恒定律表達(dá)式中雖然沒有出現(xiàn)功，但功是能量轉(zhuǎn)化的量度。能量變化中也體現(xiàn)功的本質(zhì)及做功多少。,,答案：A－B＋C－D －C A－B－D,解析：根據(jù)功能關(guān)系，動(dòng)能的改變等于外力做功的代數(shù)和，其中做負(fù)功的有空氣阻力，山坡對(duì)滑塊的作用力的功(因彈力不做功，實(shí)際上為摩擦阻力的功)。因此 ΔEk＝A－B＋C－D；重力勢能的減少等于重力做的功，因此ΔEP＝－C； 運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能的改變等于重力之外的其他力做的功，因此 ΔE＝A－B－D。,對(duì)能量守恒定律的理解,解析：四個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的能量轉(zhuǎn)化如下表： 由表可知，四個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中均是物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，C正確。 答案：C,C．樹木吸收陽光，將陽光的能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，使環(huán)境溫度變低 D．白天大樹將熱量存起來，晚上再將熱量放出來，所以白天在樹林里感覺涼爽而晚上感覺到熱 答案：C 解析：植物發(fā)生光合作用，消耗掉太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，根據(jù)能量守恒，陽光的能量被轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，所以樹木下會(huì)比較涼爽，故C正確。,功能關(guān)系的理解與應(yīng)用,答案：(1)3.125s (2)12.5J,點(diǎn)評(píng)：傳送帶模型問題的分析流程：,,,答案：ABD 解析：物體受到重力、支持力、拉力和摩擦力，根據(jù)動(dòng)能定理，有ΔEk＝(F－f)(L＋s)，故A正確；小車受到重力、支持力、壓力和摩擦力，根據(jù)動(dòng)能定理，有ΔEk′＝fs，故B正確；物體在摩擦力作用下前進(jìn)的距離為(L＋s)，物體克服摩擦力所做的功為W克＝f(L＋s)，故D正確；根據(jù)功能關(guān)系，小物體和木板系統(tǒng)增加的內(nèi)能等于它們相對(duì)運(yùn)動(dòng)克服摩擦力做的功，即Q＝fL，故C錯(cuò)誤。,開放·探究,解析：這臺(tái)裝置不能正常工作。假設(shè)它能正常工作，便意味著這臺(tái)裝置不需要外界的能量而源源不斷地對(duì)外工作，對(duì)外界輸出能量，這違背了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，此裝置成為一臺(tái)永動(dòng)機(jī)。煤油能沿棉線上升一個(gè)較大的高度， 這是一個(gè)不爭的事實(shí)，如果B槽中有煤油便會(huì)向下流動(dòng)沖擊葉輪對(duì)外做功也是無可置疑的，此裝置不能工作的原因是煤油雖上升到B槽高處，但不能滴落到B槽中。 答案：不能工作。違背能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，原因是煤油不能從棉線上滴落。,點(diǎn)評(píng)：這是一道考查學(xué)生對(duì)自然現(xiàn)象的觀察能力和應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律分析解決實(shí)際問題能力的題目。例如，我們?nèi)菀鬃⒁獾矫?xì)現(xiàn)象，但往往不注意觀察上升的液體是否能從毛細(xì)管中流出。,答案：不是永動(dòng)機(jī)。手表戴在手上，手運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能一部分轉(zhuǎn)化為手表擺動(dòng)的能量。,,易錯(cuò)分析：對(duì)本題易錯(cuò)選項(xiàng)及錯(cuò)誤原因具體分析如下： 正確解答：人對(duì)液體做正功，液體的機(jī)械能增加，液體緩慢移動(dòng)可以認(rèn)為動(dòng)能不變，重力勢能增加，重心升高，A正確。 正確答案：A,