第10節(jié)能量守恒定律與能源

7.10能量守恒定律與能源我們已經(jīng)學(xué)過了好幾種形式的能量了，那么到底如何定義能量呢？一.能量的概念一個物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說這個物體具有能量。二.能量的多樣性對應(yīng)于不同的運動形式，能的形式也是多種多的．機械能對應(yīng)機械運動，內(nèi)能對應(yīng)大量微觀粒子的熱運動…….我們知道能量的形式：機械能、內(nèi)能、電能、太陽能、化學(xué)能、生物能、原子能等．這些能量之間有聯(lián)系嗎？有什么聯(lián)系呢？討論與思考：太陽能的利用：太陽能轉(zhuǎn)化為電能內(nèi)燃機車：內(nèi)能轉(zhuǎn)化機械能水電站：水的機械能轉(zhuǎn)化為電能水果電池：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能三、能的轉(zhuǎn)化不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過做功實現(xiàn)的。不同形式的能之間可以在一定條件的情況下相互轉(zhuǎn)化，而且在轉(zhuǎn)化過程中總量保持不變。四.功是能量轉(zhuǎn)化的量度重力做功：重力勢能和其他能相互轉(zhuǎn)化彈力做功：彈性勢能和其他能相互轉(zhuǎn)化五.能量守恒定律①內(nèi)容：能量既不可會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變．②定律的表達(dá)式

E初＝E終；△E增＝△E減③說明：a.該定律是貫穿整個物理學(xué)的基本規(guī)律之一，是學(xué)習(xí)物理學(xué)的一條主線。b.要分清系統(tǒng)中有多少種形式的能，發(fā)生了哪些轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移。c.系統(tǒng)克服摩擦力所做的總功等于系統(tǒng)機械能的減少量，滑動摩擦力與相對距離的乘積在數(shù)值上等于系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能，即Q＝Fl相在一定條件下，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移在熱傳遞過程中。運動的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球；能量轉(zhuǎn)移：能量轉(zhuǎn)化：小朋友滑滑梯；水力發(fā)電；火力發(fā)電；電流通過電熱器時。特點：能量的形式?jīng)]有變特點：能量的形式發(fā)生變化1、指出下列現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移情況：（1）人在跑步時，身體發(fā)熱（）（2）風(fēng)吹動帆船前進(jìn)（）（3）放在火爐旁的冷水變熱（）（4）電流通過燈泡，燈泡發(fā)光（）（5）植物進(jìn)行光合作用（）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能風(fēng)的機械能轉(zhuǎn)移到帆船上內(nèi)能由火爐轉(zhuǎn)移給水電能轉(zhuǎn)化為光能光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能六.能源和能量耗散①人類利用能源大致經(jīng)歷了三個時期，即柴薪時期，煤炭時期，石油時期。②能量耗散：燃料燃燒時一旦把自己的熱量釋放出去，它就不會自動聚集起來供人類重新利用。(能量轉(zhuǎn)化的方向性）課后習(xí)題質(zhì)量為m的物體下落過程中，經(jīng)過高度h1處速度為v1，下落至高度h2處速度為v2，空氣阻力恒為f，分析由h1下落到h2過程中機械能的變化。分析：根據(jù)動能定理，有功能原理介紹：下落過程中重力對物體做功，重力做功在數(shù)值上等于物體重力勢能的變化量。取地面為參考平面，有：由以上兩式可以得到：當(dāng)WG外＞0時，△E＞0，機械能增加

當(dāng)WG外＜0時，△E＜0，機械能減少

除重力(彈力)外，其他外力對物體對所做的總功WG外等于物體機械能的變化量△E

功能原理(2011年遼寧聯(lián)考)如圖7－10－2所示，質(zhì)量為m的小鐵塊A以水平速度v0沖上質(zhì)量為M、長為l置于光滑水平面C上的木板B，正好不從木板上掉下，已知A、B間的動摩擦因數(shù)為μ，此時木板對地位移為x，求這一過程中：類型三功能關(guān)系的應(yīng)用圖7－10－2(1)木板增加的動能；(2)小鐵塊減少的動能；(3)系統(tǒng)機械能的減少量；(4)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量．【思路點撥】在此過程中摩擦力做功的情況是：A和B所受摩擦力分別為F1、F2，且F1＝F2＝μmg，A在F1的作用下做勻減速運動，B在F2的作用下做勻加速運動；當(dāng)A滑動到B的右端時，A、B達(dá)到相同的速度v，正好不掉下．【答案】見自主答【方法總結(jié)】通過本題可以看出摩擦力做功可從以下兩個方面理解：(1)相互作用的靜摩擦力，如果一個力做正功，另一個力一定做負(fù)功，并且量值相等，即一對靜摩擦力做功不會產(chǎn)生熱量．(2)相互作用的一對滑動摩擦力做