高中物理 7.10《能量守恒定律与能源》同步课件.ppt

10能量守恒定律与能源 1 了解各种不同形式的能 知道能量守恒定律确定的两类重要事实 2 能够叙述能量守恒定律的内容 会用能量守恒的观点分析 解释一些实际问题 3 了解能量耗散 知道能源短缺和环境恶化问题 增强节约能源和环境保护意识 一 能量守恒定律 定律内容 能量既不会凭空产生 也不会凭空消失 它只能从为另一种形式 或者从一个物体 在转化和转移的过程中 保持不变 建立定律的两个重要事实 1 确认了的不可能性 2 各种自然现象之间能量的与 一种形式转化 转移到 别的物体 能量的总和 永动机 相互联系 转化 机械能守恒定律与能量守恒定律的关系机械能守恒定律是普遍的的特种背景下一种特殊表现形式 温馨提示能量守恒定律是最普遍 最重要 最可靠的定律之一 能量守恒定律 二 能源和能量耗散 能量耗散燃料燃烧时把自己的热量释放出去 电池中的化学能转化为电能 它又通过灯泡转化成和 热和光被其他物体吸收之后变成周围环境的 我们无法把这些散失的能量收集起来重新利用 能源危机的含义在能源的利用过程中 即在能量的转化过程中 能量在数量上 但在可利用的品质上了 从便于利用的变成的了 内能 光能 内能 并未减少 降低 不便于利用 能量转化的方向性与节约能源的必要性反映了能量转化的宏观过程具有方向性 所以能源的利用是有条件的 也是有代价的 所以自然界的能量虽然 但还是很有必要节约能源 温馨提示节约能源与能量守恒并不矛盾 能量耗散 守恒 一 功与能的关系 功是能量转化的量度不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的 做功的过程就是各种形式的能量之间转化 或转移 的过程 且做了多少功 就有多少能量发生转化 或转移 因此 功是能量转化的量度 功与能的关系由于功是能量转化的量度 某种力做功往往与某一种具体形式的能量转化相联系 即功能关系 常见的几种功能关系 二 对能量守恒定律的理解 表达式 e1减 e2增 含义 1 某种形式的能减少 一定存在其他形式的能增加 且减少量一定和增加量相等 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 应用步骤 1 分清哪些形式的能 如机械能 热能 电能等 在变化 2 分别列出减少的能量 e减和增加的能量 e增的表达式 3 依据能量守恒列式求解 特别提醒 1 能量守恒定律是个普遍规律 它不受条件约束 是自然科学的基本规律之一 2 应用能量守恒定律解题时 一定要分清系统中有哪些形式的能 什么能发生了转化或转移 教材资料分析思考与讨论 教材p81 点拨能量耗散表明 在能源的利用过程中 即在能量的转化过程中 能量在数量上并未减少 但在可利用的品质上降低了 从便于利用的变成不便于利用的了 这是能源危机更深层次的含义 也是 自然界的能量虽然守恒 但还是要节约能源 的根本原因 典例1 在最近几年的夏季家电市场上出现一个新宠 变频空调 据专家介绍变频空调比定频的要节能 因为定频空调开机时就等同于汽车启动时 很耗能 是正常运行的5至7倍 空调在工作时达到设定温度就停机 等温度高了再继续启动 这样会频繁启动 耗电多 而变频空调启动时有一个由低到高的过程 而运行过程是自动变速来保持室内温度 从开机到关机中间不停机 而是达到设定温度后就降到最小功率运行 所以比较省电 阅读上述介绍后 探究以下说法中合理的是 能量守恒定律的理解 a 变频空调节能 运行中不遵守能量守恒定律b 变频空调运行中做功少 转化能量多c 变频空调在同样工作条件下运行效率高 省电d 变频空调和定频空调做同样功时 消耗同样电能解析自然界的一切过程都遵守能量守恒定律 a错 功是能量转化的量度 做同样功 消耗同样电能 b错 d对 由变频空调的工作特点可知省电的原理是效率高 c对 答案cd 变式1 物体沿粗糙斜面下滑 下列说法中正确的是 a 机械能减少 内能不变b 机械能减少 总能量不守恒c 机械能减少 内能减少d 机械能减少 内能增加解析物体沿粗糙斜面下滑 克服滑动摩擦力做功 机械能减少 内能增加 总能量守恒 故选d 答案d 典例2 如图7 10 1所示 质量为m的木块以速度v0滑上原来静止的质量为m的木板 水平地面光滑 木块和木板间的动摩擦因数为 木板长为l 当木块运动到木板的另一端时 它们的速度分别是v1和v2 木板位移为l 求 1 摩擦力分别对m m所做的功 2 m m的动能各变化了多少 3 m m的动能变化是否相等 若不相等做何解释 能量守恒定律的应用 图7 10 1 借题发挥解答此类题目应理解以下规律 1 物体间发生能量转化或转移时 能量总量不变 在转化或转移过程中 有部分能量得不到应用 而损失掉 2 发生能量的转移时 能量的形式不变 发生能量的转化时 能量的形式发生改变 在确定能量转化的方向时 可以从消耗什么能 而得到什么能进行比较来确定 变式2 一物体静止在升降机的地板上 在升降机加速上升的过程中 地板对物体的支持力所做的功等于 a 物体势能的增加量b 物体动能的增加量c 物体