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(jìn)入物理課堂,第十節(jié)能量守恒定律與能源,學(xué)習(xí)目標(biāo)：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(shí)．2．能夠敘述能量守恒定律的內(nèi)容，會(huì)用能量守恒的觀點(diǎn)分析、解釋一些實(shí)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(qiáng)節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)意識．重點(diǎn)難點(diǎn)：對能量守恒定律的理解及應(yīng)用．,一、能量守恒定律[自主探究]不同的運(yùn)動(dòng)形式間的聯(lián)系1.不同的運(yùn)動(dòng)形式間相互轉(zhuǎn)化電流的化學(xué)效應(yīng)揭示了電與化學(xué)之間的聯(lián)系；電流的磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)揭示了電與磁之間的聯(lián)系；電流的熱效應(yīng)和溫差電現(xiàn)象揭示了熱和電之間的聯(lián)系;,摩擦生熱揭示了力和熱之間的聯(lián)系；……2.轉(zhuǎn)化中遵守的規(guī)律大量事實(shí)和實(shí)驗(yàn)確認(rèn)：(1)永動(dòng)機(jī)是________制成的；(2)不同形式能量之間在相互轉(zhuǎn)化的過程中,能量的總量______．,不可能,不變,成功發(fā)現(xiàn)能量既不會(huì)憑空______,也不會(huì)憑空______,它只能從一種形式______為另一種形式,或者從一個(gè)物體______到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中,能量的______保持不變．,產(chǎn)生,消失,轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)移,總量,二、能源和能量耗散1.能量耗散燃料燃燒時(shí)把自己的熱量釋放出去,電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,它又通過燈泡轉(zhuǎn)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(nèi),光,內(nèi),2.能源危機(jī)的含義在能源的利用過程中,即在能量的轉(zhuǎn)化過程中,能量在數(shù)量上____________,但在可利用的品質(zhì)上______了,從便于利用的變成___________的了．3.能量轉(zhuǎn)化的方向性與節(jié)約能源的必要性__________反映了能量轉(zhuǎn)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(jià)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(zhuǎn)化的量度不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過做功實(shí)現(xiàn)的.做功的過程就是各種形式的能量之間轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移)的過程．且做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移)，因此，功是能量轉(zhuǎn)化的量度．,2.不同形式的能量變化與不同的功對應(yīng),【思路點(diǎn)撥】首先根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況判定其受力情況，再判斷各力做功情況，然后根據(jù)功與能的關(guān)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(guān)系知，重力勢能的減少量為：ΔEp＝WG＝mgh，故A錯(cuò)，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(jié)】熟練掌握不同性質(zhì)的力做功與不同形式的能變化的關(guān)系．,變式訓(xùn)練1.一個(gè)盛水袋，某人從側(cè)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(jī)械能增加，液體緩慢移動(dòng)可以認(rèn)為動(dòng)能不變，重力勢能增加，重心升高，A正確．,1.表達(dá)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(gè)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(dòng)機(jī)的不可能性．,3.應(yīng)用步驟(1)分清哪些形式的能(如機(jī)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(dá)式．(3)依據(jù)能量守恒列式求解．,特別提醒：(1)能量守恒定律是個(gè)普遍規(guī)律，它不受條件約束，是自然科學(xué)的基本規(guī)律之一．(2)應(yīng)用能量守恒定律解題時(shí)，一定要分清系統(tǒng)中有哪些形式的能,什么能發(fā)生了轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移．,下列說法正確的是()A．隨著科技的發(fā)展，永動(dòng)機(jī)是可以制成的B．太陽照射到地球上的光能轉(zhuǎn)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(dòng)”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式的電源，卻能一直走動(dòng)，說明能量可以憑空產(chǎn)生,【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)能量守恒定律經(jīng)受住了事實(shí)的檢驗(yàn)．(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(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律，是不可能制成的,A錯(cuò)；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(fēng)、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(zhuǎn)化成了別的能量，B錯(cuò)；馬和其他動(dòng)物，包括人,要運(yùn)動(dòng)，必須消耗能量,動(dòng)物的能量來源是食物中儲(chǔ)存的生物質(zhì)能，C對；所謂“全自動(dòng)”手表，內(nèi)部還是有能量轉(zhuǎn),化裝置的，一般是一個(gè)擺錘，當(dāng)人戴著手表活動(dòng)時(shí)，使擺錘不停擺動(dòng)，給游絲彈簧補(bǔ)充能量,才會(huì)維持手表的運(yùn)行．如果把這種手表放在桌面上靜置兩天，它一定會(huì)停擺的，D錯(cuò)．【答案】C【規(guī)律總結(jié)】能量守恒定律是自然現(xiàn)象中普遍成立的規(guī)律，沒有特例，違背能量守恒定律的現(xiàn)象是不存在的．,變式訓(xùn)練2.(2012廈門高一檢測)自由擺動(dòng)的秋千幅度越來越小，直至最后停止擺動(dòng)，對于該過程，下列說法正確的是()A．機(jī)械能守恒B．能量正在消失C．減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．只有動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化,解析：選C.在秋千擺動(dòng)過程中，空氣阻力做功,機(jī)械能減少，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但能量不會(huì)消失，C正確．,(2012大同一中高一月考)如圖7－10－3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(dòng)摩擦因數(shù)為μ,此時(shí)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(dòng)能；(2)小鐵塊減少的動(dòng)能；(3)系統(tǒng)機(jī)械能的減少量；(4)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量．【思路點(diǎn)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(yùn)動(dòng),B在F2的作用下做勻加速運(yùn)動(dòng);當(dāng)A滑動(dòng)到B的右端時(shí),A、B達(dá)到相同的速度v，正好不掉下．,【答案】見精講精析,【方法總結(jié)】通過本題可以看出摩擦力做功可從以下兩個(gè)方面理解：(1)一對靜摩擦力，如果一個(gè)力做正功，另一個(gè)力一定做負(fù)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(chǎn)生熱量．(2)相互作用的一對滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和一定為負(fù)值，即一對滑動(dòng)摩擦力做功的結(jié)果總是使系統(tǒng)的機(jī)械能減少，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：Q＝F滑s相，其中s相是兩個(gè)接觸面相對滑動(dòng)的距離(或相對路程)．,變式訓(xùn)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(jī)械能等于木塊增加的機(jī)械能B．子彈和木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能的損失量等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量C．子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的動(dòng)能與木塊增加的內(nèi)能之和D．子彈減少的動(dòng)能等于木塊增加的動(dòng)能與子彈和木塊增加的內(nèi)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(jī)械能一是用于木塊增加動(dòng)能，二是用于增加木塊和子彈的內(nèi)能，D對．對子彈和木塊來講減少的機(jī)械能只用來增加它們的內(nèi)能，B對，A、C錯(cuò)．,應(yīng)用功能關(guān)系解決多過程問題[經(jīng)典案例](10分)如圖7－10－4所示,斜面足夠長，其傾角為α，質(zhì)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(dòng)摩擦因數(shù)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(jī)械能損失,求滑塊在斜面上經(jīng)過的總路程為多少？,圖7－10－4,【解題樣板】滑塊在滑動(dòng)過程中，要克服摩擦力做功，其機(jī)械能不斷減少；又因?yàn)榛瑝K所受摩擦力小于滑塊沿斜面方向的重力分力，所以最終會(huì)停在斜面底端．(2分)在整個(gè)過程中，除重力做功外,只有摩擦力做負(fù)功,設(shè)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(jié)】在涉及滑動(dòng)摩擦力的往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，要注意摩擦力做功與轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的關(guān)系：ΔE內(nèi)＝Ffs相對．,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,