《7.10　能量守恒定律與能源課件（人教版必修2）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《7.10　能量守恒定律與能源課件（人教版必修2）（42頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

第十節(jié) 能量守恒定律與能源,課標定位 學習目標：1.了解各種不同形式的能，知道能量守恒定律確定的兩類重要事實． 2．能夠敘述能量守恒定律的內容，會用能量守恒的觀點分析、解釋一些實際問題． 3．了解能量耗散，知道能源短缺和環(huán)境惡化問題，增強節(jié)約能源和環(huán)境保護意識． 重點難點：對能量守恒定律的理解及應用．,,,,,,,,,,,,核心要點突破,課堂互動講練,知能優(yōu)化訓練,第十節(jié),,課前自主學案,課前自主學案,一、能量守恒定律 1．定律內容：能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式____為另一種形式，或者從一個物體____到別的物體，在轉化或轉移的過程中，__________保持不變． 2．建立定律的兩個重要事實 (1)確認了______的不可能性． (2)各種自然現(xiàn)象之間能量的________與____．,轉化,轉移,能量的總量,永動機,相互聯(lián)系,轉化,3．機械能守恒定律與能量守恒定律的關系 機械能守恒定律是普遍的____________的特種背景下一種特殊表現(xiàn)形式． 二、能源和能量消散 1．能量耗散 燃料燃燒時把自己的熱量釋放出去，電池中的化學能轉化為電能，它又通過燈泡轉化成____和____，熱和光被其他物體吸收之后變成周圍環(huán)境的____，我們無法把這些散失的能量收集起來重新利用．,能量守恒定律,內能,光能,內能,2．能源危機的含義 在能源的利用過程中，即在能量的轉化過程中，能量在數(shù)量上________，但在可利用的品質上____了，從便于利用的變成__________的了． 3．能量轉化的方向性與節(jié)約能源的必要性 ________反映了能量轉化的宏觀過程具有方向性，所以能源的利用是有條件的，也是有代價的，所以自然界的能量雖然____，但還是很有必要節(jié)約能源．,并未減少,降低,不便于利用,能量耗散,守恒,核心要點突破,一、對功與能關系的理解 1．功是能量轉化的量度 不同形式的能量之間的轉化是通過做功實現(xiàn)的．做功的過程就是各種形式的能量之間轉化(或轉移)的過程．且做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉化(或轉移)，因此，功是能量轉化的量度．,2．不同形式的能量變化與不同的功對應 能量的轉化必須通過做功才能實現(xiàn)，某種力做功往往與某一具體形式的能量變化相聯(lián)系，即功能關系． 常見的力做功與能量轉化的對應關系如下(即功能關系),即時應用 (即時突破，小試牛刀) 1．一質量為1 kg的物體被人用手以2 m/s的速度豎直向上勻速提升1 m，則下列說法正確的是(g取10 m/s2)( ) A．物體上升過程中機械能守恒 B．物體的機械能增加10 J C．合外力對物體做功2 J D．物體克服重力做功2 J,解析：選B.物體勻速上升，動能不變，重力勢能增加，機械能增加，A錯；由力的平衡條件可知手對物體的力大小等于10 N，故手對物體做功10 J，機械能增加10 J，B對；合外力做功為零，C錯；重力做功為－10 J，即人克服重力做功10 J，D錯．,二、能量守恒定律 1．定律表達式：E初＝E終；ΔE增＝ΔE減． 2．對定律的進一步理解 (1)該定律是貫穿整個物理學的基本規(guī)律之一，是學習物理學的一條主線． (2)要分清系統(tǒng)中有多少種形式的能，發(fā)生了哪些轉化和轉移． (3)滑動摩擦力與相對距離的乘積在數(shù)值上等于系統(tǒng)產生的內能，即Q＝Fl相．,特別提醒：某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加，且減少量一定和增加量相等．,3．用能量守恒定律解題的基本步驟 (1)分清有多少種形式的能(如機械能、內能、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增的表達式． (3)列式求解 用能量觀點去分析、解決物理問題，往往具有簡便、適用范圍廣等優(yōu)點．同學們要逐步養(yǎng)成用能量的觀點分析、解決問題的素養(yǎng)．,即時應用(即時突破，小試牛刀) 2．(2011年眉山高一檢測)如圖7－10－1所示，一小孩從公園中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的變化情況是( ) A．重力勢能減小，動能不變，機械能減小，總能量減小 B．重力勢能減小，動能增加，機械能減小，總能量不變 C．重力勢能減小，動能增加，機械能增加，總能量增加 D．重力勢能減小，動能增加，機械能守恒，總能量不變,解析：選B.由能量轉化和守恒定律可知，小孩在下滑過程中總能量守恒，故A、C均錯；由于摩擦力要做負功，機械能不守恒，故D錯；下滑過程中重力勢能向動能和內能轉化，故只有B正確．,課堂互動講練,(2011年浙江寧波高一檢測)試說明下列現(xiàn)象中能量是怎樣轉化的．,(1)在水平公路上行駛的汽車，發(fā)動機熄火之后，速度越來越小，最后停止． (2)電風扇通電后開始轉動，斷電后轉動著的風扇又慢慢停下來． (3)火藥爆炸產生燃氣，子彈在燃氣的推動下從槍膛發(fā)射出去，射穿一塊鋼板，速度減小． (4)用柴油機帶動發(fā)電機發(fā)電，供給電動水泵抽水，把水從低處抽到高處．,【思路點撥】 物體間發(fā)生能量轉移時，能量的形式不變；而發(fā)生能量的轉化時，能量的形式要發(fā)生變化．在確定能量的轉化時，可以從消耗什么能，得到什么能進行比較來確定．,【精講精析】 (1)在水平公路上行駛的汽車，發(fā)動機熄火之后，速度越來越小，最后停止．這一過程中，汽車所受的阻力做負功，機械能轉化為內能． (2)電風扇通電后開始轉動，電流做功，電能轉化為機械能，有一部分轉化為內能；斷電后轉動著的風扇又慢慢停下來，阻力做負功，機械能轉化為內能．,(3)火藥爆炸產生燃氣，化學能轉化為內能；子彈在燃氣的推動下從槍膛發(fā)射出去，推力做功，內能轉化為機械能；子彈射穿一塊鋼板，速度減小，阻力做負功，機械能轉化為內能． (4)用柴油機帶動發(fā)電機發(fā)電，化學能轉化為機械能，又轉化為電能；發(fā)電機發(fā)電后供給電動水泵抽水，電流做功，電能轉化為機械能；電動水泵把水從低處抽到高處，水泵對水做功，使水泵的機械能傳遞給水．,【答案】 見精講精析 【方法總結】 一種形式的能量減少時，一定有另外形式的能量增加，一個物體的能量減少時，一定有其他物體的能量增加，不管能量如何轉移和轉化，能量的總和保持不變．,變式訓練1 (2011年廈門市高一檢測)自由擺動的秋千幅度越來越小，直至最后停止擺動，對于該過程，下列說法正確的是( ) A．機械能守恒 B．能量正在消失 C．減少的機械能轉化為內能 D．只有動能和勢能相互轉化,解析：選C.在秋千擺動過程中，空氣阻力做功，機械能減少，轉化為內能，但能量不會消失，C正確．,某地平均風速為5 m/s，已知空氣密度是1.2 kg/m3，有一風車，它的車葉轉動時可形成半徑為12 m的圓面．如果這個風車能將圓面內10%的氣流動能轉變?yōu)殡娔?，則該風車帶動的發(fā)電機功率是多大？,【思路點撥】 在本題研究的過程中，氣流動能的10%轉化為電能，即在時間Δt內吹到風車上氣流的動能的10%轉化為電能．,【答案】 3.4 kW,【方法總結】 建構一個氣流圓柱體模型是關鍵，只有處于這個圓柱體內的空氣在Δt內才能作用于風車上，電能就是這些氣流的動能轉化而來的．,變式訓練2 一水電站，水流的落差為20 m，水流沖擊水輪發(fā)電機后，水流能20%轉化為電能，若發(fā)電機的功率200 kW，則每分鐘流下的水量是________m3(g取10 m/s2)． 解析：設每分鐘水的流量為Q， 則在1分鐘內流下的水的質量m＝ Qρ① 在1分鐘內流下的水減少的重力勢能 ΔEp＝mgh＝Qρgh②,答案：300,(2011年遼寧聯(lián)考)如圖7－10－2所示，質量為m的小鐵塊A以水平速度v0沖上質量為M、長為l置于光滑水平面C上的木板B，正好不從木板上掉下，已知A、B間的動摩擦因數(shù)為μ，此時木板對地位移為x，求這一過程中：,圖7－10－2,(1)木板增加的動能； (2)小鐵塊減少的動能； (3)系統(tǒng)機械能的減少量； (4)系統(tǒng)產生的熱量． 【思路點撥】 在此過程中摩擦力做功的情況是：A和B所受摩擦力分別為F1、F2，且F1＝F2＝μmg，A在F1的作用下做勻減速運動，B在F2的作用下做勻加速運動；當A滑動到B的右端時，A、B達到相同的速度v，正好不掉下．,【答案】 見自主解答,【方法總結】 通過本題可以看出摩擦力做功可從以下兩個方面理解： (1)相互作用的靜摩擦力，如果一個力做正功，另一個力一定做負功，并且量值相等，即一對靜摩擦力做功不會產生熱量． (2)相互作用的一對滑動摩擦力做功的代數(shù)和一定為負值，即一對滑動摩擦力做功的結果總是使系統(tǒng)的機械能減少，減少的機械能轉化為內能：Q＝F滑·s相，其中s相必須是兩個接觸面相對滑動的距離(或相對路程)．,變式訓練3 (2010年高考山東理綜卷)如圖7－10－3所示，傾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，長為l、質量為m、粗細均勻、質量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運動，直到軟繩剛好全部離開斜面(此時物塊未到達地面)，在此過程中( ) 圖7－10－3,知能優(yōu)化訓練,本部分內容講解結束,點此進入課件目錄,按ESC鍵退出全屏播放,謝謝使用,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,