高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律 第10節(jié) 能量守恒定律與能源課件 新人教必修2

第七章新知預(yù)習(xí)·巧設(shè)計(jì)名師課堂·一點(diǎn)通要點(diǎn)一要點(diǎn)二第10節(jié)創(chuàng)新演練·大沖關(guān)隨堂檢測(cè)歸納小結(jié)課下作業(yè)綜合提升1．能夠敘述能量守恒定律的內(nèi)容，會(huì)用能量守恒的觀點(diǎn)分析、解釋一些實(shí)際問(wèn)題。2．知道發(fā)現(xiàn)能量守恒定律的重大意義。3．了解能量耗散，了解自然界中宏觀過(guò)程中能量守恒以及能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性，認(rèn)識(shí)提高效率的重要性。[讀教材·填要點(diǎn)]1．能量守恒定律(1)建立定律的兩類重要事實(shí)：①確認(rèn)了

的不可能性。②各種自然現(xiàn)象之間能量的

與

。(2)定律內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從

轉(zhuǎn)化為

，或者從

轉(zhuǎn)移到

，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，

保持不變。(3)機(jī)械能守恒定律與能量守恒定律的關(guān)系：機(jī)械能守恒定律是普遍的能量守恒定律在特種背景下的一種特殊表現(xiàn)形式。永動(dòng)機(jī)相互聯(lián)系轉(zhuǎn)化一種形式另一種形式一個(gè)物體別的物體能量的總量2．能源、能量耗散和能源危機(jī)(1)常規(guī)能源：

、石油、

，新能源：

能、風(fēng)能、

能。(2)能量耗散：燃料燃燒時(shí)把自己的

釋放出去，電池中的

能轉(zhuǎn)化為電能，它又通過(guò)燈泡轉(zhuǎn)化成

和光能，熱和光被其他物體吸收之后變成周圍環(huán)境的

，我們無(wú)法把這些散失的能量收集起來(lái)重新利用。煤天然氣地?zé)岷藷崃炕瘜W(xué)內(nèi)能內(nèi)能(3)能源危機(jī)的含義：在能源的利用過(guò)程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能量在

上雖未減少，但在可利用的

上降低了，從便于利用的變成不便于利用的了。(4)能量轉(zhuǎn)化的方向性與節(jié)約能源的必要性：能量耗散反映了能量轉(zhuǎn)化的方向性，所以能源的利用是

的，也是有代價(jià)的，所以自然界的能量雖然守恒，但還是很有必要節(jié)約能源。數(shù)量品質(zhì)有條件[試身手·夯基礎(chǔ)]1．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(shì)能減小，動(dòng)能不變，機(jī)械能減小B．重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能減小C．重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能增加D．重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能守恒圖7－10－1解析：由于摩擦力要做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤；下滑過(guò)程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能，所以機(jī)械能減小，B正確，A、C錯(cuò)誤。答案：B2．關(guān)于“節(jié)約能源”，下面說(shuō)法中正確的是()A．由于自然界的能量的總和是守恒的，所以節(jié)約能源是毫無(wú)意義的B．浪費(fèi)能源，只是浪費(fèi)個(gè)人金錢，對(duì)整個(gè)社會(huì)和自然是無(wú)關(guān)緊要的，因?yàn)槟芰渴鞘睾愕腃．從能量轉(zhuǎn)化的角度看，自然界中宏觀過(guò)程是有方向性的，能源的利用受這種方向性的制約，所以“節(jié)約能源”對(duì)人類社會(huì)發(fā)展有很大的影響D．上述說(shuō)法都是錯(cuò)誤的解析：能量雖然守恒，但能量耗散現(xiàn)象表明能量的轉(zhuǎn)化具有方向性，在利用的過(guò)程中能量的品質(zhì)降低了，故需要節(jié)約能源，C正確。答案：C3．關(guān)于能源的利用中，下列說(shuō)法不正確的是()A．自然界的能量守恒，所以不需要節(jié)約能源B．一座城市的能量耗散使其環(huán)境溫度略高于周圍農(nóng)村的環(huán)境溫度C．煤炭和石油產(chǎn)品燃燒會(huì)造成空氣污染和溫室效應(yīng)D．能量耗散表明能源的利用是有條件的，也是有代價(jià)的.解析：自然界的能量守恒，但能量在利用過(guò)程中，可利用的品質(zhì)在逐漸降低，因此，必須節(jié)約能源，A項(xiàng)錯(cuò)，C、D對(duì)。城市工業(yè)、交通急劇發(fā)展使得城市過(guò)多接收了耗散的能量，使城市溫度升高，B對(duì)。答案：A1．功和能的區(qū)別與聯(lián)系區(qū)別功是過(guò)程量，能是狀態(tài)量。只能說(shuō)處于某一狀態(tài)的物體(或系統(tǒng))具有多少能，而不能說(shuō)這個(gè)物體(或系統(tǒng))具有多少功聯(lián)系能量有多種不同的形式，且不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化。不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)，即做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程做了多少功就有多少能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，即能量轉(zhuǎn)化的多少可用做功的多少來(lái)量度2．幾種常見(jiàn)的力做功與能量轉(zhuǎn)化的對(duì)應(yīng)關(guān)系(1)重力做功：重力勢(shì)能與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化。(2)彈力做功：彈性勢(shì)能與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化。(3)合力做功：動(dòng)能與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化。(4)除重力、系統(tǒng)內(nèi)彈力外，其他力做功：機(jī)械能與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化。圖7－10－2[思路點(diǎn)撥]解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的加速度確定其摩擦力的大小和方向。(2)明確動(dòng)能和機(jī)械能的變化對(duì)應(yīng)什么力做功。[答案]D力做功都對(duì)應(yīng)一定的能量轉(zhuǎn)化，搞清能量轉(zhuǎn)化與對(duì)應(yīng)的力做功的關(guān)系，是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵，具體關(guān)系如下：合力的功W合＝ΔEk增重力的功WG＝ΔEp減彈力的功W彈＝ΔEp減除重力、系統(tǒng)內(nèi)彈力外其他力的功W其＝ΔE機(jī)1．對(duì)能量守恒定律的理解(1)某種形式的能量減少，一定存在另外形式的能量增加，且減少量和增加量相等。(2)某個(gè)物體的能量減少，一定存在別的物體的能量增加，且減少量和增加量相等。2．表達(dá)式E初＝E末；ΔE增＝ΔE減3．解題步驟(1)分清共有多少種形式的能(如動(dòng)能、勢(shì)能、電能、內(nèi)能等)在變化。(2)明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少。(3)減少的總能量一定等于增加的總能量，據(jù)此列出方程：ΔE減＝ΔE增。4．利用能量守恒定律解題應(yīng)注意的問(wèn)題(1)該定律是貫穿整個(gè)物理學(xué)的基本規(guī)律之一，是學(xué)習(xí)物理的一條主線。(2)要分清系統(tǒng)中有多少種形式的能量，發(fā)生哪些轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化。(3)滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)距離的乘積在數(shù)值上等于產(chǎn)生的內(nèi)能，即Q＝Fl相。圖7－10－3[思路點(diǎn)撥]解答本題時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn)：(1)摩擦產(chǎn)生的熱與摩擦力做功的區(qū)別。(2)從能量守恒的角度分析電動(dòng)機(jī)多輸出的能量。[答案](1)220J(2)60J(3)280J在應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化與守恒解題時(shí)，首先要分析研究對(duì)象的受力情況、做功情況、能量的轉(zhuǎn)化方向及初、末狀態(tài)能量的具體形式。然后分別列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達(dá)式，并根據(jù)ΔE減＝ΔE增列式求解。1．(對(duì)應(yīng)要點(diǎn)一)關(guān)于功和能，下列說(shuō)法正確的是()A．功就是能，功可以轉(zhuǎn)化為能B．能量轉(zhuǎn)化中，做的功越多，能量轉(zhuǎn)化越多C．做功越多，物體的能越大D．物體能量變化多少，就做了多少功解析：做功的過(guò)程，就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，做功越多，能量轉(zhuǎn)化越多，不能說(shuō)物體的能越多，也不能理解為功轉(zhuǎn)化為能量，故B正確，A、C錯(cuò)誤；物體能量變化，不一定是由做功引起的，故D也不正確。答案：B2．(對(duì)應(yīng)要點(diǎn)一)(2012·安徽高考)如圖7－10－4所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直，一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力。已知AP＝2R，重力加速度為g，則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()圖7－10－4答案：D3．(對(duì)應(yīng)要點(diǎn)二)有人設(shè)想在夏天用電冰箱來(lái)降低房間的溫度。他的辦法是：關(guān)好房間的門窗，然后打開(kāi)冰箱的所有門讓冰箱運(yùn)轉(zhuǎn)，且不考慮房間內(nèi)外熱量的傳遞。則開(kāi)機(jī)后，室內(nèi)的溫度將 ()A．升高 B．保持不變C．開(kāi)機(jī)時(shí)降低，停機(jī)時(shí)又升高D．開(kāi)機(jī)時(shí)升高，停機(jī)時(shí)降低解析：電冰箱的壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，室內(nèi)的溫度將升高，A正確。答案：A4．(對(duì)應(yīng)要點(diǎn)二)足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以速度v勻速傳動(dòng)，質(zhì)量為m的小物塊A由靜止放在傳送帶上，若小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，如圖7－10－5所示，從開(kāi)始作用到小木塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的能量為()圖7－10－5答案：A