高中物理 第十节 能量守恒定律与能源课件 新人教版必修2.ppt

物理 必修2 人教版 第七章机械能守恒定律第十节能量守恒定律与能源 栏目链接 情景切入 栏目链接 永动机 空想与诈骗20世纪20年代德国的一张明信片拿爱因斯坦开玩笑 想想看永动机为什么不 行 自古至今 声称自己发明了永动机的人 无非两种人 那些只是在嘴上 纸上宣布自己设计出了永动机的人 可能是无知 不知道物理学定律 或偏执 认定物理学定律不成立 的可怜的空想家 当然也可能是骗子 情景切入 栏目链接 而那些声称已制造出了永动机 到处推销的人 则可以肯定是百分之百的骗子 在历史上 有的这类骗子相当成功 骗取了大量的投资 栏目链接 课标点击 栏目链接 1 理解能量的概念 知道各种不同形式的能量 2 明确能量守恒的含义 3 知道能源的合理利用及能量耗散的概念 栏目链接 栏目链接 课前导读 栏目链接 1 定律内容 能量既不会凭空产生 也不会凭空消失 它只能从 为另一种形式 或者从一个物体 在转化或转移的过程中 保持不变 2 建立定律的两个重要事实 1 确认了 的不可能性 2 各种自然现象之间能量的相互联系与转化 一 能量守恒定律 一种形式转化 转移到别的物体 能量 永动机 课前导读 栏目链接 1 能源 能源是人类社会活动的物质基础 人类对能源的利用大致经历了三个时期 即 石油时期 2 能量耗散 燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去 就不会再次自动聚集起来供人类重新利用 如电池中的化学能转化为电能 电能又通过灯泡转化成 热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的 我们无法把这些内能收集起来重新利用 这种现象叫做能量的 二 能源和能量耗散 柴薪时期 煤炭时期 内能和光能 内能 耗散 课前导读 栏目链接 3 能量转化的方向性 能量的耗散从 的角度反映出自然界中宏观过程的方向性 4 能源危机的含义 在能源的利用过程中 即在能量的转化过程中 能量在数量上并未减少 但在可利用的品质上 了 从便于利用的变成 的了 能量转化 降低 不便利用 栏目链接 问题探究 问题一如何认识功能关系 栏目链接 1 功是能量转化的量度 做功的过程就是能量转化的过程 做了多少功 就有多少能量发生转化 利用这种关系可以定量地研究能量及其转化的问题 功和能量是有区别的 功是过程量 能是状态量 只能说处于某一状态的物体 或系统 具有多少能 而不能说这个物体 或系统 具有多少功 功是能量转化的量度 绝不能说 功是能的量度 因为功只能用来量度物体状态变化时能量变化的多少 而不能用来量度物体在某一状态所具有的能量 问题探究 栏目链接 2 功能关系 我们关心的大多是能量的变化量 而不是能量的具体数值 能量的转化必须通过做功才能实现 某种力做功往往与某一具体的能量变化相联系 即所谓功能关系 3 几种常见的功能关系 问题探究 栏目链接 续表 问题探究 栏目链接 名师提示 功和能的关系可以从以下三个层次来理解和把握 1 能量有多种不同的形式 且不同形式的能量可以相互转化 2 不同形式的能量之间的转化通过做功来实现 即做功的过程就是能量转化的过程 3 做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种形式 即能量转化的多少可用做功的多少来量度 问题探究 栏目链接 尝试应用 1 关于能量转化的说法中不正确的是 a 举重运动员把重物举起来 体内的一部分化学能转化为重力势能b 电流通过电阻丝使电能转化为机械能c 内燃机做功的过程是内能转化为机械能的过程d 做功过程是能量转化过程 某过程做了10j的功 一定有10j的能量发生了转化 b 知识解惑 问题二如何理解和应用能量守恒定律 栏目链接 1 意义 1 普遍性 能量守恒定律是分析解决问题的一个极为重要的方法 它比机械能守恒定律更普遍 例如物体在空中下落受到阻力时 物体的机械能不守恒 但包括内能在内的总能量是守恒的 2 能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系 3 能量守恒定律是19世纪自然科学的三大发现之一 2 应用能量守恒定律分析问题的基本思路 知识解惑 栏目链接 1 某种形式的能量减少 一定存在其他形式的能量增加 且减少量和增加量一定相等 2 某个物体的能量减少 一定存在其他物体的能量增加 且减少量和增加量一定相等 3 用能量守恒定律解题的基本步骤 1 分清有多少种形式的能 如机械能 热能 电能等 在变化 2 分别列出减少的能量 e减和增加的能量 e增的表示式 3 列式求解 知识解惑 栏目链接 用能量观点去分析 解决物理问题 往往具有简便 适用范围广等优点 同学们要逐步养成用能量的观点分析 解决问题的素养 名师提示 该定律是贯穿物理学的基本规律之一 是学习物理学的一条主线 要分清系统中有多少种形式的能 发生了哪些转化和转移 某种形式的能的减少 一定伴随着其他形式的能的增加 且增加量一定等于减少量 问题探究 尝试应用 栏目链接 2 多选 下列对能量守恒定律的认识正确的是 a 某种形式的能量减少 一定存在其他形式的能量增加b 某个物体的能量减少 必然有其他物体的能量增加c 不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器 永动机是不可能制成的d 石子从空中落下 最后停止在地面上 说明机械能消失了 abc 栏目链接 知识解惑 题型1能量的转化与守恒 栏目链接 例1下列说法正确的是 a 随着科技的发展 永动机是可以制成的b 太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量 但照射到宇宙空间的能量都消失了c 既要马儿跑 又让马儿不吃草 违背了能量转化和守恒定律 因而是不可能的d 有种 全自动 手表 不用上发条 也不用任何形式的电源 却能一直走动 说明能量可以凭空产生 知识解惑 栏目链接 永动机是指不消耗或少消耗能量 而可以大量对外做功的装置 违背了能量转化和守恒定律 a错 太阳辐射大量的能量 地球只吸收了极少的一部分 但辐射到星际空间的能量也没有消失 一定是转化成了别的能量 b错 马和其他动物 包括人要运动 必须消耗能量 动物的能量来源是食物中储存的生物质能 c正确 所谓的 全自动 手表内部是有能量转化装置的 只有当人戴着手表活动时 才能不断补充能量 维持手表的运行 如果把表放在桌面上静置两天 它一定会停摆的 d错 c 知识解惑 变式应用 栏目链接 1 一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块 并从中穿出 对于这一过程 下列说法正确的是 a 子弹减少的机械能等于木块增加的机械能b 子弹机械能的损失量等于子弹与木块组成的系统产生的热量c 子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和 知识解惑 栏目链接 d 子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和 d 知识解惑 栏目链接 题型2功能关系 知识解惑 栏目链接 bd 知识解惑 栏目链接 名师归纳 运用功能关系解题 应弄清楚各种力做功情况及与相应能的变化的关系 如重力做什么功 从而判断重力势能 或弹性势能 动能 机械能的变化 知识解惑 变式应用 栏目链接 2 双选 如图所示 卷扬机的绳索通过定滑轮用力f拉位于粗糙斜面上的木箱 使之沿斜面加速向上移动 在移动过程中 下列说法正确的是 a f对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和b f对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和c 木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能 知识解惑 栏目链接 cd d f对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和 f对木箱做的功等于木箱增加的动能 重力势能与木箱克服摩擦力所做的功之和 a b错 d对 木箱克服重力做多少功 木箱的重力势能增加多少 c对 知识解惑 栏目链接 题型3生活中的能量守恒 例3风能是一种环保型能源 目前我国风力发电总装机容量已达2640mw 风力发电是将风的动能转化为电能 设空气的密度为 水平风速为v 风力发电机每个叶片的长度为l 风力发电机将风能转化为电能的效率为 求 1 该风力发电机的发电功率p的数学表达式 2 若某地平均水平风速为v 10m s 空气密度 1 3kg m3 所用风力发电机的叶片长度l 4m 效率 25 平均每天发电20小时 则平均每天能获得多少电能 知识解惑 栏目链接 知识解惑 栏目链接 知识解惑 栏目链接 名师归纳 能量守恒定律是处理不同形式的能量转化守恒的一个基本定律 获