能量守恒定律與能源-課件

第13講能量守恒定律與能源目標(biāo)定位1.了解各種不同形式的能，知道能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性.2.理解能量守恒定律的內(nèi)容，會(huì)用能量守恒的觀點(diǎn)分析、解釋一些實(shí)際問題.3.了解能量耗散與能源危機(jī)和環(huán)境變化問題，增強(qiáng)節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)的意識.第13講能量守恒定律與能源目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)梳理·識記·點(diǎn)撥一、能量守恒定律1.確立定律的兩個(gè)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)象之間能量的相互

與

.轉(zhuǎn)化永動(dòng)機(jī)聯(lián)系預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)2.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

為另一種形式，或者從一個(gè)物體_____

，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，

保持不變.3.意義：能量守恒定律的建立，是人類認(rèn)識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.可靠一種形式轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移到別的物體能量的總量普遍重要2.內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從二、能源和能量耗散1.能源：能源是人類社會(huì)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ).人類對能源的利用大致經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期，即

、

、石油時(shí)期.2.能量耗散：燃料燃燒時(shí)一旦把自己的熱量釋放出去，就不會(huì)再次自動(dòng)聚集起來供人類重新利用.如電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能又通過燈泡轉(zhuǎn)化成

，熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周圍環(huán)境的

，我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用.內(nèi)能柴薪時(shí)期煤炭時(shí)期內(nèi)能和光能二、能源和能量耗散內(nèi)能柴薪時(shí)期煤炭時(shí)期內(nèi)能和光能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)量上雖未減少，但在可利用的品質(zhì)上

了，從便于利用的變成

的了.想一想既然能量守恒，為什么還提倡節(jié)約能源？答案

能量耗散是不可避免的，提倡節(jié)約能源指的是節(jié)約可利用能源.不便于利用降低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)化過程中課堂講義

理解·深化·探究一、對能量守恒定律的理解及應(yīng)用1.表達(dá)式：E初＝E末或ΔE減＝ΔE增或ΔEA增＝ΔEB減.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.課堂講義3.利用能量守恒定律解題的基本思路(1)分清有哪幾種形式的能(如機(jī)械能、內(nèi)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)列等式ΔE減＝ΔE增求解.3.利用能量守恒定律解題的基本思路例1某地平均風(fēng)速為5m/s，已知空氣密度是1.2kg/m3，有一風(fēng)車，它的風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為12m的圓面.如果這個(gè)風(fēng)車能將圓面內(nèi)10%的氣流動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，則該風(fēng)車帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)功率是多大？解析在t時(shí)間內(nèi)作用于風(fēng)車的氣流質(zhì)量m＝πr2v·tρ例1某地平均風(fēng)速為5m/s，已知空氣密度是1.2kg/代入數(shù)據(jù)得P＝3391.2W.答案

3391.2W代入數(shù)據(jù)得P＝3391.2W.二、摩擦生熱及產(chǎn)生內(nèi)能的有關(guān)計(jì)算1.系統(tǒng)內(nèi)一對靜摩擦力即使對物體做功，但由于相對位移為零而沒有熱能產(chǎn)生，只有物體間機(jī)械能的轉(zhuǎn)移.2.作用于系統(tǒng)的滑動(dòng)摩擦力和物體間相對滑動(dòng)的距離的乘積，在數(shù)值上等于滑動(dòng)過程產(chǎn)生的內(nèi)能.即Q＝F滑x相對，其中F滑必須是滑動(dòng)摩擦力，x相對必須是兩個(gè)接觸面的相對滑動(dòng)距離(或相對路程).二、摩擦生熱及產(chǎn)生內(nèi)能的有關(guān)計(jì)算例2電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水平傳送帶以速度v勻速傳動(dòng)，一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上，若小木塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，如圖1所示.傳送帶足夠長，當(dāng)小木塊與傳送帶相對靜止時(shí)，求：圖1例2電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水平傳送帶以速度v勻速傳動(dòng)，一質(zhì)量為m的小木(1)小木塊的位移；解析由牛頓第二定律：μmg＝ma，得a＝μg(2)傳送帶轉(zhuǎn)過的路程；(1)小木塊的位移；(2)傳送帶轉(zhuǎn)過的路程；(3)小木塊獲得的動(dòng)能；(4)摩擦過程中產(chǎn)生的內(nèi)能；解析小木塊在和傳送帶達(dá)到共同速度的過程中，相對傳送帶移動(dòng)的距離(3)小木塊獲得的動(dòng)能；(4)摩擦過程中產(chǎn)生的內(nèi)能；(5)因傳送小木塊電動(dòng)機(jī)多消耗的電能.解析根據(jù)能量守恒定律，因傳送小木塊電動(dòng)機(jī)多消耗電能答案

mv2(5)因傳送小木塊電動(dòng)機(jī)多消耗的電能.答案mv2三、對功能關(guān)系的理解及應(yīng)用1.功是能量轉(zhuǎn)化的量度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).三、對功能關(guān)系的理解及應(yīng)用2.不同形式的能量變化與不同的功對應(yīng)(1)合外力做功等于物體動(dòng)能的增加量W合＝ΔEk.(2)重力做功等于重力勢能的減小量WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2.(3)彈簧彈力做功等于彈性勢能的減少量W彈＝－ΔEp.(4)除重力(及系統(tǒng)內(nèi)彈力)以外的其他力做的功等于物體機(jī)械能的增加量，即W其他＝ΔE機(jī).(5)滑動(dòng)摩擦力對系統(tǒng)做的總功對應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能，即ΔE損＝Q＝F滑·x相對(摩擦生熱).2.不同形式的能量變化與不同的功對應(yīng)能量守恒定律與能源-課件解析重力勢能減少量等于重力做的功，所以ΔEp減＝mgh，故A錯(cuò)，B對；答案

BCD解析重力勢能減少量等于重力做的功，所以ΔEp減＝mgh，故圖2圖2解析設(shè)過程中重力勢能增加了mgh，故A錯(cuò)誤；解析設(shè)過程中重力勢能增加了mgh，故A錯(cuò)誤；答案

CD答案CD對點(diǎn)練習(xí)

鞏固·應(yīng)用·反饋對能量守恒定律的理解及應(yīng)用1.從光滑斜面上滾下的物體，最后停止在粗糙的水平面上，說明(

)A.在斜面上滾動(dòng)時(shí)，只有動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化B.在斜面上滾動(dòng)時(shí)，有部分勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.在水平面上滾動(dòng)時(shí)，總能量正在消失D.在水平面上滾動(dòng)時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，總能量守恒解析在斜面上滾動(dòng)時(shí)，只有重力做功，只發(fā)生動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化；在水平面上滾動(dòng)時(shí)，有摩擦力做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，總能量是守恒的.AD對點(diǎn)練習(xí)對功能關(guān)系的理解及應(yīng)用2.升降機(jī)底板上放一質(zhì)量為100kg的物體，物體隨升降機(jī)由靜止開始豎直向上移動(dòng)5m時(shí)速度達(dá)到4m/s，則此過程中(g取10m/s2)(

)A.升降機(jī)對物體做功5800JB.合外力對物體做功5800JC.物體的重力勢能增加5000JD.物體的機(jī)械能增加800J對功能關(guān)系的理解及應(yīng)用物體重力勢能增加mgh＝100×10×5J＝5000J，C正確；物體機(jī)械能增加E＝Fh＝W升＝5800J，D錯(cuò)誤.答案

AC物體重力勢能增加mgh＝100×10×5J＝5000J能量守恒定律的應(yīng)用3.如圖3所示，皮帶的速度是3m/s，兩圓心距離s＝4.5m，現(xiàn)將m＝1kg的小物體輕放在左輪正上方的皮帶上，物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.15，皮帶不打滑，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶將物體從左輪運(yùn)送到右輪正上方時(shí)，求：(g＝10m/s2)圖3能量守恒定律的應(yīng)用(1)小物體獲得的動(dòng)能Ek；答案

4.5J(1)小物體獲得的動(dòng)能Ek；答案