沪科版必修2能量的转化与守恒 课件（26张）.ppt

1 4 3能量的转化与守恒 2 1 知道不同形式的能量可以相互转化 能量转化的过程就是做功的过程 2 理解能量守恒定律 3 知道什么是第一类永动机 能解释为什么第一类永动机无法制成 3 蓝蓝的天上白云飘 白云下面马儿跑 那么能不能做到又让马儿跑 又要马儿不吃草呢 4 同学们想不想看看不吃草的马儿是什么样子呢 这个马儿不吃草 只喝汽油 5 一个小笑话 不过也反应出来物理学中一个非常重要的规律 能量守恒定律 那么究竟什么是能量守恒定律 它又是怎么发现和建立的呢 为什么既要马儿跑又要马儿不吃草不可能实现呢 让我们带着这些问题开始今天的学习吧 相信同学们会自己找到这些问题的答案 6 能量的转化 请大家想一想在我们身边都有哪些类型的能量呢 机械能 动能和势能 内能 电磁能 光能 化学能 风能 核能 生物能等 不同形式的能量之间能够相互转化 让我们通过下面的例子来讨论这个问题 7 阅读课本相关内容 并仔细观察图4 18 讨论其中的能量转化情况 燃料的化学能 发动机的动能 发电机的电能 尾气的内能 汽车的动能 车灯光能 蓄电池电能 音响声能 空调机械能 8 其他能量的转化 核爆炸把核能转化为内能 光能 机械能等 闪电把电势能转化为电能 声能 光能 9 每天的食物中的生物能转化为人的内能 生物能 10 水能 动能 重力势能 电能 水果电池化学能电能 11 让我们再来看一些能量转化的实例 12 通过观看视频我们可以看到 能量之间是可以相互转化的 转化的过程对应着做功的过程 通过分析一个过程有没有做功的情况 就可以断定这个过程中有没有能量转化 我们知道在只有重力做功时 机械能之间相互转化 总量守恒 那么其他形式的能量在转化和转移的过程中是否也守恒呢 13 请同学们阅读课本有关能量守恒定律的确立过程 并回答以下问题 不是 人们对能量守恒的探索源远流长 目前科学界公认 迈尔 焦耳 亥姆霍兹在这方面做出了突出贡献 被誉为 能量守恒定律的奠基者 1 能量守恒定律是一个人发现的吗 能量守恒定律 14 2 能量守恒定律的内容是什么 能量既不能凭空产生 也不能凭空消失 它只能从一种形式转化为另一种形式 或者从一个物体转移到另一个物体 在转化或转移的过程中其总量不变 15 第一类永动机的不可能性 历史上有不少人希望设计一种机器 这种机器不消耗任何能量 却可以源源不断地对外做功 这种不消耗能量的机器叫第一类永动机 人们提出了很多种永动机的制作方案 经过多种尝试 做了多种努力 但永动机无一例外的归于失败 请大家阅读课本相关内容 想想为什么第一类永动机不可能制成呢 第一类永动机违背了能量守恒定律 所以是不可能制成的 16 同学们 现在你能解释为什么既让马儿跑又让马儿不吃草是不可能的了吗 马儿跑要消耗自身的生物能转化成动能 要想维持生命 必须通过吃草把植物的生物能转化为自身的生物能 所以既让马儿跑又让马儿不吃草是不可能的 它违背了能量守恒定律 宝马虽然不吃草 但要行驶必须消耗汽油的化学能才能转化出自身的机械能 否则也不能行驶 所以这个马儿要喝汽油 17 1 在下列有关能量转化的几种说法中 不正确的是 a 用锯子锯木头 锯条会发热 是由于机械能转化成内能b 当水壶中的水沸腾时壶盖会跳动 这是内能转化为机械能c 给蓄电池充电的过程中 电能转化为化学能d 在燃料燃烧的过程中 内能转化为光能 d 18 2 下面是关于能量转化和转移的一些说法 其中错误的是 a 电动机工作时是将机械能转化成电能的过程b 冬天将手放到炉旁烤火感到暖和 是内能从一个物体转移到另一个物体的过程c 木材燃烧是将化学能转化为内能的过程d 打桩机的重锤下落的过程 是将重力势能转化为动能的过程 a 19 3 物体获得一定初速度后 沿粗糙斜面上滑 在上滑过程中 物体和斜面组成的系统 a 机械能守恒b 总能量守恒c 机械能和内能增加d 机械能减少 内能增加 bd 解析 粗糙的斜面有摩擦力做功所以机械能不守恒 有一部分机械能转化成内能 20 4 如图所示 一质量均匀的不可伸长的绳索 重为g 两端固定在天花板上 今在最低点施加一竖直向下的力将绳拉成一个三角形 请定性分析在此过程中 绳索的重心位置如何变化 解析 拉绳子时拉力对绳子做了正功 而绳子的动能不变 所以重力对绳子做的负功等于拉力做的正功 因此重心升高 21 5 太阳向地球表面每平方米辐射光能的功率为14kw 如今利用凹面镜制成太阳灶烧水 使20 5kg的水在20min内沸腾 此太阳灶中凹面镜受光照面积的直径最少应该多大 不计能量损失 解析 水沸腾所需要的内能来源于太阳辐射的光能 根据能量守恒 太阳灶反射的光能应该等于水升高80 所吸收的能量 22 设凹面镜的直径为d 则其受光面积 水烧开需要吸收的热量 由能量守恒定律知 23 所以直径 最小直径为0 36m 24 1 自然界中的能量是可以相互转化的 转化的过程就是做功的过程 2 能量守恒定律 能量既不能凭空产生 也不能凭空消失 它只能从一种形