高中物理 3.3 能量守恒定律课件 粤教版选修3-3.ppt

目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,一,二,一、能量守恒定律 1.大量事实证明:各种形式的能可以相互转化,并且在转化过程中守恒. 2.能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化成为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体;在转化和转移过程中其总量不变. 3.能量守恒定律是自然界的一条普遍规律.恩格斯把这一定律和细胞学说、达尔文的生物进化论一起称为19世纪自然科学的三大发现.,目标导航,预习导引,一,二,有一种全自动手表,既不需要上发条,也不用任何电池,却能不停地走下去,这是不是一种永动机?如果不是,你知道维持指针走动的能量是从哪里来的吗?你能设法验证吗? 答案:全自动手表是通过一种机械装置把人体运动时的能量储存起来,连续地向外释放,所以它不是永动机.如果将这种手表长时间放在一个无振动的地方,不再有动能向弹性势能的积累,表就会停止走动.,目标导航,预习导引,一,二,二、永动机不可能制成 1.第一类永动机:不需要任何动力或燃料却能不断对外做功的机器. 2.第一类永动机的设想由于违背了能量守恒定律,所以不可能制成.,图中左边为风力发电机,发出的电供给右边的电风扇,电风扇把风吹到发电机上发电,循环往复,不需要消耗其他能量风扇就可以一直工作下去. 在能源短缺的现在,这是多么美好的愿望啊!同学们,这种愿望能实现吗? 答案:不能实现.,知识精要,典题例解,迁移应用,能量守恒定律 永动机 1.能量的存在形式及相互转化 各种运动形式都有对应的能:机械运动有机械能,分子的热运动有内能,还有诸如电磁能、化学能、原子能等. 各种形式的能,通过某种力做功可以相互转化.例如:利用电炉取暖或烧水,电能转化为内能;煤燃烧,化学能转化为内能;列车刹车后,轮子温度升高,机械能转化为内能. 2.与某种运动形式对应的能是否守恒是有条件的.例如,物体的机械能守恒,必须是只有重力或弹簧弹力做功;而能量守恒定律是没有条件的,它是一切自然现象都遵守的基本规律.,知识精要,典题例解,迁移应用,3.能量守恒定律的重要意义 (1)找到了各种自然现象的公共量度能量,从而把各种自然现象用定量规律联系起来,揭示了自然规律的多样性和统一性. (2)突破了人们关于物质运动的机械观念的范围,从本质上表明了各种运动形式之间相互转化的可能性.能量守恒定律比机械能守恒定律更普遍,它是物理学中解决问题的重要思维方法.恩格斯将能量守恒定律与细胞学说、达尔文的生物进化论并称为19世纪自然科学的三大发现,由此可见其重要意义. (3)具有重大实践意义,即彻底粉碎了永动机的幻想.,知识精要,典题例解,迁移应用,4.能量守恒定律中的“转化”和“转移” (1)某种形式的能量减少,一定有其他形式的能量增加,且减少量和增加量一定相等. (2)某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等. 5.第一类永动机不可能制成的原因 永动机的诱人前景,曾使许多人致力于永动机的研究,但都以失败告终. 能量守恒定律的发现,使人们进一步认识到,任何一部机器,只要对外做功,都要消耗能量,都只能使能量从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,而不能无中生有地创造能量.不消耗能量,却可以源源不断地对外做功的机器(第一类永动机)是不可能制成的.,知识精要,典题例解,迁移应用,【例题】 (多选)如图为冲击摆实验装置,一飞行子弹射入沙箱后合为一体,共同摆起一定高度,则下列有关能的转化的说法中,正确的是( ) (导学号51140036) A.子弹的动能转化成了沙箱和子弹的势能 B.子弹的动能一部分转化成了沙箱和子弹的势能 C.子弹的动能转化成了沙箱和子弹的动能 D.子弹的动能一部分转化成了沙箱和子弹的内能,知识精要,典题例解,迁移应用,解析:在子弹打入沙箱的过程中,沙箱对子弹的阻力使子弹动能减少,同时子弹对沙箱的作用力使沙箱获得动能.而子弹打入沙箱有一定深度,阻力在此过程中使一部分动能转化为内能;子弹和沙箱作为一个整体以某一初动能升高,又变为重力势能,由此可知,选项B、D正确. 答案:BD,知识精要,典题例解,迁移应用,下列关于能量转化现象的说法中,正确的是( ) A.用太阳灶烧水是太阳能转化为电能 B.电灯发光是电能转化为光能和内能 C.核电站发电是电能转化为内能 D.生石灰放入盛有凉水的烧杯里,水温升高是动能转化为内能 答案:B 解析:A选项中是光能转化为内能,C选项中是核能转化为电能,D选项中是化学能转化为内能,故B选项正确.,案例探究,方法规律,能量守恒定律的应用 (多选)一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中,受重力、电场力和空气阻力三个力的作用,若运动过程中重力势能增加3 J,机械能减少0.5 J,电场力做功1 J,则小球( ) A.重力做功3 J B.电势能增加1 J C.克服空气阻力做功0.5 J D.动能减少2.5 J 解析:重力势能的增加等于小球克服重力所做的功,A项错误;电场力做正功,电势能应减少,B项错误;除重力之外的力对小球做的功等于小球机械能的变化,故空气阻力做的功为-0.5 J,C项正确;因为合力做的功为-2.5 J,根据动能定理可知,小球动能减少2.5 J,D项正确. 答案:CD,案例探究,方法规律,(1)对热力学变