物理人教版必修二 第七章 第十節(jié)《能量守恒定律與能源》課件

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,歡迎進入物理課堂,第十節(jié)能量守恒定律與能源,學習目標：1.了解各種不同形式的能，知道能量守恒定律確定的兩類重要事實．2．能夠敘述能量守恒定律的內容，會用能量守恒的觀點分析、解釋一些實際問題．3.了解能量耗散，知道能源短缺和環(huán)境惡化問題,增強節(jié)約能源和環(huán)境保護意識．重點難點：對能量守恒定律的理解及應用．,一、能量守恒定律[自主探究]不同的運動形式間的聯系1.不同的運動形式間相互轉化電流的化學效應揭示了電與化學之間的聯系；電流的磁效應和電磁感應揭示了電與磁之間的聯系；電流的熱效應和溫差電現象揭示了熱和電之間的聯系;,摩擦生熱揭示了力和熱之間的聯系；……2.轉化中遵守的規(guī)律大量事實和實驗確認：(1)永動機是________制成的；(2)不同形式能量之間在相互轉化的過程中,能量的總量______．,不可能,不變,成功發(fā)現能量既不會憑空______,也不會憑空______,它只能從一種形式______為另一種形式,或者從一個物體______到別的物體,在轉化或轉移的過程中,能量的______保持不變．,產生,消失,轉化,轉移,總量,二、能源和能量耗散1.能量耗散燃料燃燒時把自己的熱量釋放出去,電池中的化學能轉化為電能,它又通過燈泡轉化成______能和______能,熱和光被其他物體吸收之后變成周圍環(huán)境的______能，我們無法把這些散失的能量收集起來重新利用．,內,光,內,2.能源危機的含義在能源的利用過程中,即在能量的轉化過程中,能量在數量上____________,但在可利用的品質上______了,從便于利用的變成___________的了．3.能量轉化的方向性與節(jié)約能源的必要性__________反映了能量轉化的宏觀過程具有方向性,所以能源的利用是有條件的,也是有代價的,所以自然界的能量雖然______,但還是很有必要節(jié)約能源．,并未減少,降低,不便于利用,能量耗散,守恒,1.功是能量轉化的量度不同形式的能量之間的轉化是通過做功實現的.做功的過程就是各種形式的能量之間轉化(或轉移)的過程．且做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉化(或轉移)，因此，功是能量轉化的量度．,2.不同形式的能量變化與不同的功對應,【思路點撥】首先根據物體的運動情況判定其受力情況，再判斷各力做功情況，然后根據功與能的關系判定能量變化情況．,【精講精析】在下落到地面的過程中，重力做功為WG＝mgh，由重力做功與重力勢能關系知，重力勢能的減少量為：ΔEp＝WG＝mgh，故A錯，故D正確；物體受力如圖7－10－1.由牛頓第二定律得圖7－10－1,【答案】BD【規(guī)律總結】熟練掌握不同性質的力做功與不同形式的能變化的關系．,變式訓練1.一個盛水袋，某人從側面緩慢推裝液體的袋壁使它變形至如圖7－10－2所示位置，則此過程中袋和液體的重心將()圖7－10－2,A．逐漸升高B．逐漸降低C．先降低再升高D．始終不變解析：選A.人對液體做正功，液體的機械能增加，液體緩慢移動可以認為動能不變，重力勢能增加，重心升高，A正確．,1.表達式：ΔE1減＝ΔE2增2.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．(3)確定了永動機的不可能性．,3.應用步驟(1)分清哪些形式的能(如機械能、熱能、電能等)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)依據能量守恒列式求解．,特別提醒：(1)能量守恒定律是個普遍規(guī)律，它不受條件約束，是自然科學的基本規(guī)律之一．(2)應用能量守恒定律解題時，一定要分清系統(tǒng)中有哪些形式的能,什么能發(fā)生了轉化或轉移．,下列說法正確的是()A．隨著科技的發(fā)展，永動機是可以制成的B．太陽照射到地球上的光能轉化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空間的能量都消失了C．“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違背了能量守恒定律，因而是不可能的D．有種“全自動”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式的電源，卻能一直走動，說明能量可以憑空產生,【思路點撥】解答本題時應把握以下兩點：(1)能量守恒定律經受住了事實的檢驗．(2)一切違背能量守恒定律的事情都是不能發(fā)生的.,【精講精析】永動機違背了能量守恒定律，是不可能制成的,A錯；太陽輻射大量的能量,地球只吸收了極少的一部分，就形成了風、云、雨、雪，使萬物生長,但輻射到星際空間的能量也沒有消失,一定是轉化成了別的能量，B錯；馬和其他動物，包括人,要運動，必須消耗能量,動物的能量來源是食物中儲存的生物質能，C對；所謂“全自動”手表，內部還是有能量轉,化裝置的，一般是一個擺錘，當人戴著手表活動時，使擺錘不停擺動，給游絲彈簧補充能量,才會維持手表的運行．如果把這種手表放在桌面上靜置兩天，它一定會停擺的，D錯．【答案】C【規(guī)律總結】能量守恒定律是自然現象中普遍成立的規(guī)律，沒有特例，違背能量守恒定律的現象是不存在的．,變式訓練2.(2012廈門高一檢測)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．減少的機械能轉化為內能D．只有動能和勢能相互轉化,解析：選C.在秋千擺動過程中，空氣阻力做功,機械能減少，轉化為內能，但能量不會消失，C正確．,(2012大同一中高一月考)如圖7－10－3所示，質量為m的小鐵塊A以水平速度v0沖上質量為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間的動摩擦因數為μ,此時木板對地位移為x，求這一過程中：圖7－10－3,(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A滑動到B的右端時,A、B達到相同的速度v，正好不掉下．,【答案】見精講精析,【方法總結】通過本題可以看出摩擦力做功可從以下兩個方面理解：(1)一對靜摩擦力，如果一個力做正功，另一個力一定做負功，并且量值相等，即一對靜摩擦力對系統(tǒng)做的總功為零，不產生熱量．(2)相互作用的一對滑動摩擦力做功的代數和一定為負值，即一對滑動摩擦力做功的結果總是使系統(tǒng)的機械能減少，減少的機械能轉化為內能：Q＝F滑s相，其中s相是兩個接觸面相對滑動的距離(或相對路程)．,變式訓練3.一顆子彈以某一水平速度擊中了靜止在光滑水平面上的木塊，并從中穿出．對于這一過程,下列說法正確的是(),A．子彈減少的機械能等于木塊增加的機械能B．子彈和木塊組成的系統(tǒng)機械能的損失量等于系統(tǒng)產生的熱量C．子彈減少的機械能等于木塊增加的動能與木塊增加的內能之和D．子彈減少的動能等于木塊增加的動能與子彈和木塊增加的內能之和,解析：選BD.由能量守恒定律可知對子彈來講,減少的機械能一是用于木塊增加動能，二是用于增加木塊和子彈的內能，D對．對子彈和木塊來講減少的機械能只用來增加它們的內能，B對，A、C錯．,應用功能關系解決多過程問題[經典案例](10分)如圖7－10－4所示,斜面足夠長，其傾角為α，質量為m的滑塊，距擋板P為x0，以初速度v0沿斜面上滑,滑塊與斜面間的動摩擦因數為μ，滑塊所受摩擦力小于滑塊沿斜面方向的重力分力,若滑塊每次與擋板相碰均無機械能損失,求滑塊在斜面上經過的總路程為多少？,圖7－10－4,【解題樣板】滑塊在滑動過程中，要克服摩擦力做功，其機械能不斷減少；又因為滑塊所受摩擦力小于滑塊沿斜面方向的重力分力，所以最終會停在斜面底端．(2分)在整個過程中，除重力做功外,只有摩擦力做負功,設滑塊通過的路程為s,則克服摩擦力做功為WFf＝μmgscosα(2分),【方法總結】在涉及滑動摩擦力的往復運動中，要注意摩擦力做功與轉化為內能的關系：ΔE內＝Ffs相對．,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,