物理魯科版（2019）必修第三冊(cè) 6.2能量的轉(zhuǎn)化與守恒-63珍惜大自然課件

第2節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與守恒第3節(jié)珍惜大自然第6章能源與可持續(xù)發(fā)展1.知道不同形式的能量可相互轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中能量總量保持不變。2.知道能量的轉(zhuǎn)化具有方向性。3.了解熵的概念。[學(xué)習(xí)目標(biāo)]

【學(xué)習(xí)過(guò)程】一、能量的轉(zhuǎn)化與守恒[看圖思考]以上運(yùn)動(dòng)中能量如何轉(zhuǎn)化？回答：（1）.水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為水的動(dòng)能；

（1）.弓箭的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為弓箭的動(dòng)能（2）.人的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；（3）.球的動(dòng)能和重力勢(shì)能不斷相互轉(zhuǎn)化1.能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化：能量可以從一個(gè)物體______到其他物體，也可以從一種形式______為其他形式。轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化2.能量守恒定律：在一個(gè)孤立系統(tǒng)里，能量既不能憑空______，也不能憑空______，它只能從一種形式______為其他形式，或者從一個(gè)物體_____到其他物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量___________。產(chǎn)生消失轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變3.第一類永動(dòng)機(jī)：不需要任何動(dòng)力或燃料就能不停運(yùn)動(dòng)的機(jī)器。能量守恒定律否定了制造第一類永動(dòng)機(jī)的可能性1.自然界宏觀過(guò)程具有________，是不可能________逆向進(jìn)行。要使它們逆向進(jìn)行就必須由______對(duì)它們施加作用。2.開(kāi)爾文及克勞修斯總結(jié)出重要的自然規(guī)律：自然界發(fā)生的與____現(xiàn)象有關(guān)的一切宏觀過(guò)程都是有________的不可逆過(guò)程。3.熵是描述處于不同狀態(tài)的物體，分子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)_________不一樣的物理量。熵越高，意味系統(tǒng)越_______；熵越低，就意味著系統(tǒng)越______。二、自然過(guò)程的方向性與熵方向性自動(dòng)的外界熱方向性無(wú)序程度無(wú)序有序4.第二類永動(dòng)機(jī):從單一熱源中吸熱使之完全變成有用功而不產(chǎn)生其他影響。[例題案例]例1.游樂(lè)場(chǎng)中的一種滑梯如圖所示。小朋友從軌道頂端由靜止開(kāi)始下滑,沿水平軌道滑動(dòng)了一段距離后停下來(lái),則

()【解析】在滑動(dòng)的過(guò)程中,小朋友受三個(gè)力,重力、支持力、摩擦力,重力做正功,重力勢(shì)能減少,B錯(cuò);支持力不做功,摩擦力做負(fù)功,所以機(jī)械能不守恒,A、C皆錯(cuò),D正確。A.下滑過(guò)程中支持力對(duì)小朋友做功B.下滑過(guò)程中小朋友的重力勢(shì)能增加C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小朋友的機(jī)械能守恒D.在水平面滑動(dòng)過(guò)程中摩擦力對(duì)小朋友做負(fù)功答案：D例2.關(guān)于下列現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化的說(shuō)法正確的是(

) A.在水平公路上行駛的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火之后，速度越來(lái)越小，最后停止，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B.電風(fēng)扇通電后開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，斷電后轉(zhuǎn)動(dòng)著的風(fēng)扇又慢慢停下來(lái)，是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 C.火藥爆炸產(chǎn)生燃?xì)猓訌椩谌細(xì)獾耐苿?dòng)下從槍膛發(fā)射出去，射穿一塊鋼板，速度減小，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D.用柴油機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，供給電動(dòng)水泵抽水，把水從低處抽到高處，是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能解析：在水平公路上行駛的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火之后，速度越來(lái)越小，最后停止，這一過(guò)程中，汽車所受的阻力做負(fù)功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，選項(xiàng)A正確；風(fēng)扇通電后開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，電流做功，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；斷電后轉(zhuǎn)動(dòng)著的風(fēng)扇又慢慢停下來(lái)，阻力做負(fù)功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；火藥爆炸產(chǎn)生燃?xì)?，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；子彈在燃?xì)獾耐苿?dòng)下從槍膛發(fā)射出去，推力做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；子彈射穿一塊鋼板，速度減小，阻力做負(fù)功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；柴油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為柴油機(jī)的機(jī)械能，再轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)的電能，電能又通過(guò)電動(dòng)水泵轉(zhuǎn)化為水的機(jī)械能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案A例3.

瀑布從20m高處以103m3/s的流量豎直落下，流進(jìn)底部的水輪機(jī)后再以2m/s的速度流出，水輪機(jī)再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。如果水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的效率是80%，那么發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率有多大？(瀑布在山頂?shù)乃俣瓤珊雎圆挥?jì)，g取10m/s2)答案1.58×105kW1.太陽(yáng)能是人類優(yōu)先開(kāi)發(fā)和利用的新能源之一，關(guān)于太陽(yáng)能的利用，下列說(shuō)法正確的是(

)A.圖甲中，綠色植物通過(guò)光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.圖乙中，太陽(yáng)能熱水器通過(guò)做功方式將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能C.圖丙中，太陽(yáng)能交通信號(hào)燈將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為信號(hào)燈的光能D.圖丁中，首架環(huán)球航行的太陽(yáng)能飛機(jī)將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為飛機(jī)的機(jī)械能[課堂訓(xùn)練]

答案

A2.

韓曉鵬是我國(guó)首位在冬奧會(huì)雪上項(xiàng)目奪冠的運(yùn)動(dòng)員。他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離，重力對(duì)他做功1900J，他克服阻力做功100J。韓曉鵬在此過(guò)程中(

) A.動(dòng)能增加了1900J B.動(dòng)能增加了2000J C.重力勢(shì)能減小了1900J D.重力勢(shì)能減小了2000J解析：根據(jù)動(dòng)能定理，合外力做的功等于物體動(dòng)能的增加量，重力對(duì)他做功1900J，他克服阻力做功100J，即阻力對(duì)他做功為－100J，則外力對(duì)他所做的總功為1900J－100J＝1800J，是正功，他的動(dòng)能增加了1800J，A、B錯(cuò)誤；重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量，重力對(duì)物體做功為1900J，是正功，則重力勢(shì)能減小了1900J，C正確，D錯(cuò)誤。答案C3.下列說(shuō)法正確的是_____A.內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

B.能量不能創(chuàng)造,不能再生,能量只能進(jìn)行轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移,但能量間的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移沒(méi)有方向。C.熱機(jī)的效率可以達(dá)到100%。D.第二類永動(dòng)機(jī)是做不成的。答案AD4.已知一個(gè)系統(tǒng)的兩個(gè)宏觀態(tài)甲、乙，及對(duì)應(yīng)微觀態(tài)的個(gè)數(shù)分別為較少、較多，則下列關(guān)于對(duì)兩個(gè)宏觀態(tài)的描述及過(guò)程自發(fā)的可能方向的說(shuō)法中正確的是(

)A.甲比較有序，乙比較無(wú)序，甲→乙B.甲比較無(wú)序，乙比較有序，甲→乙C.甲比較有序，乙比較無(wú)序，乙→甲D.甲比較無(wú)序，乙比較有序，乙→甲

解析:

一個(gè)宏觀態(tài)對(duì)應(yīng)微觀態(tài)的多少標(biāo)志了宏觀態(tài)的無(wú)序程度，從中還可以推知系統(tǒng)自發(fā)的方向，微觀態(tài)數(shù)目越多，表示越無(wú)序，一切自然過(guò)程總沿著無(wú)序性增大的方向進(jìn)行，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。

答案A5.如圖所示,質(zhì)量、溫度相同的酒精,分別處于氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種狀態(tài)下。問(wèn)題:它們的熵的大小有什么關(guān)系?為什么?

解析:S固<S液<S氣。由大量分子組成的系統(tǒng)自發(fā)變化時(shí),總是向著無(wú)序程度增加的方向發(fā)展,至少無(wú)序