高中物理 7.10《能量守恒定律與能源》同步課件.ppt

10能量守恒定律與能源 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(nèi)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 一 能量守恒定律 定律內(nèi)容 能量既不會憑空產(chǎn)生 也不會憑空消失 它只能從為另一種形式 或者從一個物體 在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中 保持不變 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 一種形式轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)移到 別的物體 能量的總和 永動機 相互聯(lián)系 轉(zhuǎn)化 機械能守恒定律與能量守恒定律的關(guān)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 溫馨提示能量守恒定律是最普遍 最重要 最可靠的定律之一 能量守恒定律 二 能源和能量耗散 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(zhuǎn)化為電能 它又通過燈泡轉(zhuǎn)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 能源危機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 但在可利用的品質(zhì)上了 從便于利用的變成的了 內(nèi)能 光能 內(nèi)能 并未減少 降低 不便于利用 能量轉(zhuǎn)化的方向性與節(jié)約能源的必要性反映了能量轉(zhuǎn)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 溫馨提示節(jié)約能源與能量守恒并不矛盾 能量耗散 守恒 一 功與能的關(guān)系 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 功與能的關(guān)系由于功是能量轉(zhuǎn)化的量度 某種力做功往往與某一種具體形式的能量轉(zhuǎn)化相聯(lián)系 即功能關(guān)系 常見的幾種功能關(guān)系 二 對能量守恒定律的理解 表達式 e1減 e2增 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 應用步驟 1 分清哪些形式的能 如機械能 熱能 電能等 在變化 2 分別列出減少的能量 e減和增加的能量 e增的表達式 3 依據(jù)能量守恒列式求解 特別提醒 1 能量守恒定律是個普遍規(guī)律 它不受條件約束 是自然科學的基本規(guī)律之一 2 應用能量守恒定律解題時 一定要分清系統(tǒng)中有哪些形式的能 什么能發(fā)生了轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移 教材資料分析思考與討論 教材p81 點撥能量耗散表明 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)量上并未減少 但在可利用的品質(zhì)上降低了 從便于利用的變成不便于利用的了 這是能源危機更深層次的含義 也是 自然界的能量雖然守恒 但還是要節(jié)約能源 的根本原因 典例1 在最近幾年的夏季家電市場上出現(xiàn)一個新寵 變頻空調(diào) 據(jù)專家介紹變頻空調(diào)比定頻的要節(jié)能 因為定頻空調(diào)開機時就等同于汽車啟動時 很耗能 是正常運行的5至7倍 空調(diào)在工作時達到設定溫度就停機 等溫度高了再繼續(xù)啟動 這樣會頻繁啟動 耗電多 而變頻空調(diào)啟動時有一個由低到高的過程 而運行過程是自動變速來保持室內(nèi)溫度 從開機到關(guān)機中間不停機 而是達到設定溫度后就降到最小功率運行 所以比較省電 閱讀上述介紹后 探究以下說法中合理的是 能量守恒定律的理解 a 變頻空調(diào)節(jié)能 運行中不遵守能量守恒定律b 變頻空調(diào)運行中做功少 轉(zhuǎn)化能量多c 變頻空調(diào)在同樣工作條件下運行效率高 省電d 變頻空調(diào)和定頻空調(diào)做同樣功時 消耗同樣電能解析自然界的一切過程都遵守能量守恒定律 a錯 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 做同樣功 消耗同樣電能 b錯 d對 由變頻空調(diào)的工作特點可知省電的原理是效率高 c對 答案cd 變式1 物體沿粗糙斜面下滑 下列說法中正確的是 a 機械能減少 內(nèi)能不變b 機械能減少 總能量不守恒c 機械能減少 內(nèi)能減少d 機械能減少 內(nèi)能增加解析物體沿粗糙斜面下滑 克服滑動摩擦力做功 機械能減少 內(nèi)能增加 總能量守恒 故選d 答案d 典例2 如圖7 10 1所示 質(zhì)量為m的木塊以速度v0滑上原來靜止的質(zhì)量為m的木板 水平地面光滑 木塊和木板間的動摩擦因數(shù)為 木板長為l 當木塊運動到木板的另一端時 它們的速度分別是v1和v2 木板位移為l 求 1 摩擦力分別對m m所做的功 2 m m的動能各變化了多少 3 m m的動能變化是否相等 若不相等做何解釋 能量守恒定律的應用 圖7 10 1 借題發(fā)揮解答此類題目應理解以下規(guī)律 1 物體間發(fā)生能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移時 能量總量不變 在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中 有部分能量得不到應用 而損失掉 2 發(fā)生能量的轉(zhuǎn)移時 能量的形式不變 發(fā)生能量的轉(zhuǎn)化時 能量的形式發(fā)生改變 在確定能量轉(zhuǎn)化的方向時 可以從消耗什么能 而得到什么能進行比較來確定 變式2 一物體靜止在升降機的地板上 在升降機加速上升的過程中 地板對物體的支持力所做的功等于 a 物體勢能的增加量b 物體動能的增加量c 物體