高中物理-能量守恒定律和能源教學(xué)課件設(shè)計

10.能量守恒定律與能源

一、能量守恒定律的確立1.能量的多樣性

對應(yīng)于不同的運動形式，能量的形式也是多種多樣的.

機械能、內(nèi)能、電能、太陽能、化學(xué)能、原子能等．2.能量轉(zhuǎn)化植物的光合作用：

光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能水的機械能轉(zhuǎn)化為電能水電站：

電能轉(zhuǎn)化為機械能發(fā)電機電風(fēng)扇機械能轉(zhuǎn)化為電能例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（）（3）放在火爐旁的冷水變熱（）（4）電流通過燈泡，燈泡發(fā)光（）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3.能量守恒定律的建立過程邁爾(1814－1878)焦耳（1818－1889）亥姆霍茲（1821—1894）二.能量守恒定律1.內(nèi)容：能量既不會憑空消失，也不會憑空產(chǎn)生，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變．2.定律的表達式

E初＝E末或△E增＝△E減3.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．4.應(yīng)用步驟

①分清有哪幾種形式的能(如機械能、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增的表達式．

③依據(jù)△E增＝△E減求解．例2．一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．重力勢能減小，動能不變，機械能減小，總能量減小B．重力勢能減小，動能增加，機械能減小，總能量不變C．重力勢能減小，動能增加，機械能增加，總能量增加D．重力勢能減小，動能增加，機械能守恒，總能量不變答案：B例3．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)動時可形成半徑為12m的圓面．如果這個風(fēng)車能將圓面內(nèi)10%的氣流動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，則該風(fēng)車帶動的發(fā)電機功率是多大？【答案】

3.4kW功和能三、功能關(guān)系重力做功WG=EP1EP2=

EP3.合外力做功動能的變化：W合=EK2EK1

=

EK2.彈簧彈力做功彈性勢能的變化：W彈=EP1EP2=

EP

4.除重力(彈力)外，其他外力對物體所做的總功W其他等于物體機械能的變化量△E機

W其他=E2E1

=E機三、功能關(guān)系----功是能量轉(zhuǎn)化的量度重力勢能的變化：例4．(2012·海南卷)(多選)下列關(guān)于功和機械能的說法，正確的是(

)．

A．在有阻力作用的情況下，物體重力勢能的減少不等于重力對物體所做的功

B．合力對物體所做的功等于物體動能的改變量

C．物體的重力勢能是物體與地球之間的相互作用能，其大小與勢能零點的選取有關(guān)

D．運動物體動能的減少量一定等于其重力勢能的增加量答案

BC

例5.如圖所示，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：(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．四.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）3.為什么要節(jié)約能源（1）能源短缺（2）環(huán)境惡化（3）能量耗散

新能源太陽能新能源風(fēng)能新疆達坂風(fēng)力發(fā)電廠新能源水能三峽水電站新能源核能深圳大亞灣核電站新能源西藏羊八井地?zé)犭娬緶厝責(zé)崮蹵BC1.下列對能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的認識正確的是()A.某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加B.某個物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加C.不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機器——永動機是不可能制成的D.石子從空中落下，最后靜止在地面上，說明機械能消失了2.自由擺動的秋千幅度越來越小，直至最后停止擺動，對于該過程，下列說法正確的是(

)A．機械能守恒B．能量正在消失C．減少的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化CA3.在一間隔熱很好的密閉房間中，把正在工作的電冰箱門打開，室內(nèi)空氣溫度將()A．升高B．不變C．降低D．不可能升高DABCA4.一質(zhì)量均勻、不可伸長的繩索，重為G，A、B兩端固定在天花板上，如圖所示?，F(xiàn)在最低點C處施加一豎直向下的力，將最低點緩慢拉至D點。在此過程中，繩的重心位置（）A.逐漸升高B.逐漸降低C.先降低后升高D.始終不變5.如右圖所示一質(zhì)量為m的物體,在距地面h高處以的加速度由靜止豎直下落到地面，則：（1）重力勢能變化了多少？（2）動能變化了多少？（3）機械能變化了多少？(3)以地面為重力勢能參考平面解：故機械能減少了mgha=h一、能量守恒定律

1.能量守恒定律的內(nèi)容