最新7.10-能量守恒定律與能源課件

1、7.10 7.10 能量守恒定律與能源能量守恒定律與能源 2 2 1 kxEP 重力勢(shì)能重力勢(shì)能 彈性勢(shì)彈性勢(shì)能能 動(dòng)能動(dòng)能 勢(shì)能勢(shì)能 機(jī)械能機(jī)械能 mghEP 2 2 1 mvEk 知識(shí)回顧知識(shí)回顧 太陽(yáng)能的利用：太陽(yáng)能的利用：太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能 不同形式的能之間可以在一定不同形式的能之間可以在一定 條件的情況下相互轉(zhuǎn)化條件的情況下相互轉(zhuǎn)化 永動(dòng)機(jī)永動(dòng)機(jī) 相互聯(lián)系相互聯(lián)系 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化 17171818世紀(jì)許多機(jī)械專(zhuān)家就已經(jīng)論證了永動(dòng)機(jī)是不世紀(jì)許多機(jī)械專(zhuān)家就已經(jīng)論證了永動(dòng)機(jī)是不 可能的可能的 法國(guó)科學(xué)院在法國(guó)科學(xué)院在17751775年就正式?jīng)Q定，不再研究和試驗(yàn)?zāi)昃驼經(jīng)Q定，不再研究

2、和試驗(yàn) 任何永動(dòng)機(jī)任何永動(dòng)機(jī) 歷史上有很多人不相信能量守恒定律的人，挖空歷史上有很多人不相信能量守恒定律的人，挖空 心思想發(fā)明一種不消耗能量，卻能不斷對(duì)外做功心思想發(fā)明一種不消耗能量，卻能不斷對(duì)外做功 的機(jī)器的機(jī)器永動(dòng)機(jī)永動(dòng)機(jī) ABC 燃料燃燒時(shí)一旦把自己的熱量釋放出去，它燃料燃燒時(shí)一旦把自己的熱量釋放出去，它 就不會(huì)再次自動(dòng)聚集起來(lái)供人類(lèi)重新利用，就不會(huì)再次自動(dòng)聚集起來(lái)供人類(lèi)重新利用， 電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，它又通過(guò)燈泡 轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能，熱和光被其他物質(zhì)吸收 后變?yōu)橹車(chē)h(huán)境的內(nèi)能，我們無(wú)法把這些內(nèi) 能收集起來(lái)重新利用這種現(xiàn)象叫做 能量耗散與能量守恒是否矛盾，能量耗散與能量守恒是否矛盾，

3、 該怎樣理解該怎樣理解? ? 能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗 散表明，在能源利用的過(guò)程中，即在能量的散表明，在能源利用的過(guò)程中，即在能量的 轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能量在數(shù)量上并沒(méi)有減少但轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能量在數(shù)量上并沒(méi)有減少但 是可利用的是可利用的品質(zhì)上降低品質(zhì)上降低了，了，從便于利用變?yōu)閺谋阌诶米優(yōu)?不便于利用了不便于利用了。這是節(jié)約能源的根本原因這是節(jié)約能源的根本原因 內(nèi)能總是自發(fā)地從高溫內(nèi)能總是自發(fā)地從高溫 物體向低溫物體轉(zhuǎn)移物體向低溫物體轉(zhuǎn)移 而不會(huì)自發(fā)的由低溫物而不會(huì)自發(fā)的由低溫物 體向高溫物體轉(zhuǎn)移體向高溫物體轉(zhuǎn)移 機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi) 能 而內(nèi)能不可全部

4、轉(zhuǎn)化為機(jī) 械能而不引起其他變化 熱機(jī)的效率不可能1000/0 （第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能存在）（第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能存在） 例如：一輛行駛的小轎車(chē)，燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有例如：一輛行駛的小轎車(chē)，燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有370/0通過(guò)通過(guò) 發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)排出，發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)排出，370/0直接由排氣管排出，有直接由排氣管排出，有260/0變?yōu)樽優(yōu)?發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能 能量的耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映能量的耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映 出自然界中宏觀過(guò)程的方向性。出自然界中宏觀過(guò)程的方向性。 正是因?yàn)槟芰哭D(zhuǎn)化的方向性，正是因?yàn)槟芰哭D(zhuǎn)化的方向性， 能量的利用受這種方向性的制約，能量的利用受這種方向性的

5、制約，所以所以 能量的利用是有條件的，也是有代價(jià)能量的利用是有條件的，也是有代價(jià) 的的 通過(guò)以上分析我們知道了：通過(guò)以上分析我們知道了： 1. WG= E重 重 3. W合 合= E動(dòng)動(dòng) 2. W彈 彈= E彈 彈 4. 其它力做的功（重力、彈力其它力做的功（重力、彈力 以外的力）與機(jī)械能的變化之間以外的力）與機(jī)械能的變化之間 的關(guān)系：的關(guān)系： EW 其其它它 力學(xué)領(lǐng)域中功能關(guān)系的主要形式有力學(xué)領(lǐng)域中功能關(guān)系的主要形式有 當(dāng)當(dāng)W其 其 0時(shí)，時(shí)，E0，機(jī)械能增加，機(jī)械能增加 當(dāng)當(dāng)W其 其 0時(shí)，時(shí)，E0，機(jī)械能減少，機(jī)械能減少 21 EEE w其 ABCD A D A 圖圖7 710102 2

6、 D 圖圖7 710103 3 答案答案(1)220 J(2)60 J(3)280 J 答案答案(1)220 J(2)60 J(3)280 J 320122012安徽高考安徽高考 如圖如圖7 710104 4所所 示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R R的圓弧軌道，的圓弧軌道， 半徑半徑OAOA水平、水平、OBOB豎直，一個(gè)質(zhì)量為豎直，一個(gè)質(zhì)量為m m的小的小 球自球自A A的正上方的正上方P P點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下落，點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下落， 小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B B時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有 壓力。已知壓力。已知APAP2 2R R，重力加速度為，重力加速度為g g，則小球從，則小球從P P到到B B的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng) 過(guò)程中過(guò)程中 ( () ) 圖圖7104 答案：答案：D 4 4足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以 速度速度v v勻速傳動(dòng)，質(zhì)量為勻速傳動(dòng)，質(zhì)量為m m的小物塊的小物塊 A A由靜止放在傳送帶上，若小物塊與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)為傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，如圖，如圖7 710105 5所