高中物理 3.3 能量守恒定律課件 粵教版選修3-3.ppt

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目標導航 預習導引 目標導航 預習導引 一 二 一 能量守恒定律1 大量事實證明 各種形式的能可以相互轉(zhuǎn)化 并且在轉(zhuǎn)化過程中守恒 2 能量守恒定律 能量既不會憑空產(chǎn)生 也不會憑空消失 它只能從一種形式轉(zhuǎn)化成為另一種形式 或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體 在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中其總量不變 3 能量守恒定律是自然界的一條普遍規(guī)律 恩格斯把這一定律和細胞學說 達爾文的生物進化論一起稱為19世紀自然科學的三大發(fā)現(xiàn) 目標導航 預習導引 一 二 有一種全自動手表 既不需要上發(fā)條 也不用任何電池 卻能不停地走下去 這是不是一種永動機 如果不是 你知道維持指針走動的能量是從哪里來的嗎 你能設法驗證嗎 答案 全自動手表是通過一種機械裝置把人體運動時的能量儲存起來 連續(xù)地向外釋放 所以它不是永動機 如果將這種手表長時間放在一個無振動的地方 不再有動能向彈性勢能的積累 表就會停止走動 目標導航 預習導引 一 二 二 永動機不可能制成1 第一類永動機 不需要任何動力或燃料卻能不斷對外做功的機器 2 第一類永動機的設想由于違背了能量守恒定律 所以不可能制成 圖中左邊為風力發(fā)電機 發(fā)出的電供給右邊的電風扇 電風扇把風吹到發(fā)電機上發(fā)電 循環(huán)往復 不需要消耗其他能量風扇就可以一直工作下去 在能源短缺的現(xiàn)在 這是多么美好的愿望啊 同學們 這種愿望能實現(xiàn)嗎 答案 不能實現(xiàn) 知識精要 典題例解 遷移應用 能量守恒定律永動機1 能量的存在形式及相互轉(zhuǎn)化各種運動形式都有對應的能 機械運動有機械能 分子的熱運動有內(nèi)能 還有諸如電磁能 化學能 原子能等 各種形式的能 通過某種力做功可以相互轉(zhuǎn)化 例如 利用電爐取暖或燒水 電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 煤燃燒 化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 列車剎車后 輪子溫度升高 機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 2 與某種運動形式對應的能是否守恒是有條件的 例如 物體的機械能守恒 必須是只有重力或彈簧彈力做功 而能量守恒定律是沒有條件的 它是一切自然現(xiàn)象都遵守的基本規(guī)律 知識精要 典題例解 遷移應用 3 能量守恒定律的重要意義 1 找到了各種自然現(xiàn)象的公共量度 能量 從而把各種自然現(xiàn)象用定量規(guī)律聯(lián)系起來 揭示了自然規(guī)律的多樣性和統(tǒng)一性 2 突破了人們關于物質(zhì)運動的機械觀念的范圍 從本質(zhì)上表明了各種運動形式之間相互轉(zhuǎn)化的可能性 能量守恒定律比機械能守恒定律更普遍 它是物理學中解決問題的重要思維方法 恩格斯將能量守恒定律與細胞學說 達爾文的生物進化論并稱為19世紀自然科學的三大發(fā)現(xiàn) 由此可見其重要意義 3 具有重大實踐意義 即徹底粉碎了永動機的幻想 知識精要 典題例解 遷移應用 4 能量守恒定律中的 轉(zhuǎn)化 和 轉(zhuǎn)移 1 某種形式的能量減少 一定有其他形式的能量增加 且減少量和增加量一定相等 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 5 第一類永動機不可能制成的原因永動機的誘人前景 曾使許多人致力于永動機的研究 但都以失敗告終 能量守恒定律的發(fā)現(xiàn) 使人們進一步認識到 任何一部機器 只要對外做功 都要消耗能量 都只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式 或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體 而不能無中生有地創(chuàng)造能量 不消耗能量 卻可以源源不斷地對外做功的機器 第一類永動機 是不可能制成的 知識精要 典題例解 遷移應用 例題 多選 如圖為沖擊擺實驗裝置 一飛行子彈射入沙箱后合為一體 共同擺起一定高度 則下列有關能的轉(zhuǎn)化的說法中 正確的是 導學號51140036 A 子彈的動能轉(zhuǎn)化成了沙箱和子彈的勢能B 子彈的動能一部分轉(zhuǎn)化成了沙箱和子彈的勢能C 子彈的動能轉(zhuǎn)化成了沙箱和子彈的動能D 子彈的動能一部分轉(zhuǎn)化成了沙箱和子彈的內(nèi)能 知識精要 典題例解 遷移應用 解析 在子彈打入沙箱的過程中 沙箱對子彈的阻力使子彈動能減少 同時子彈對沙箱的作用力使沙箱獲得動能 而子彈打入沙箱有一定深度 阻力在此過程中使一部分動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 子彈和沙箱作為一個整體以某一初動能升高 又變?yōu)橹亓菽?由此可知 選項B D正確 答案 BD 知識精要 典題例解 遷移應用 下列關于能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象的說法中 正確的是 A 用太陽灶燒水是太陽能轉(zhuǎn)化為電能B 電燈發(fā)光是電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能C 核電站發(fā)電是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D 生石灰放入盛有涼水的燒杯里 水溫升高是動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能答案 B解析 A選項中是光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C選項中是核能轉(zhuǎn)化為電能 D選項中是化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 故B選項正確 案例探究 方法規(guī)律 能量守恒定律的應用 多選 一帶電小球在空中由A點運動到B點的過程中 受重力 電場力和空氣阻力三個力的作用 若運動過程中重力勢能增加3J 機械能減少0 5J 電場力做功1J 則小球 A 重力做功3JB 電勢能增加1JC 克服空氣阻力做功0 5JD 動能減少2 5J解析 重力勢能的增加等于小球克服重力所做的功 A項錯誤 電場力做正功 電勢能應減少 B項錯誤 除重力之外的力對小球做的功等于小球機械能的變化 故空氣阻力做的功為 0 5J C項正確 因為合力做的功為 2 5J 根據(jù)動能定理可知 小球動能減少2 5J D項正確 答案 CD 案例探究 方法規(guī)律 1 對熱力學變化過程 要結(jié)合力做功理解不同形式的能之間的轉(zhuǎn)化 2 能量守恒定律是自然界中普遍適用的規(guī)律 任何能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程都遵循此規(guī)律 3 做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式 功和熱量雖具有相同單位 但兩者是完全不同的兩個概念