粤教版必修二 能量 能量转化与守恒定律课件（22张）.ppt

4 6能量转化与守恒 我们生活在一个复杂而多变的世界中 物质 能量 信息是构成世界的基本要素 能量无处不在 能量转化无时不有 那么 常见的能量有那些形式呢 能量的转化是如何实现的 能量转化遵循什么规律呢 能量会被永久地利用吗 一 各种各样的能量 1 汽艇在海上行驶 化学能转化为机械能2 用电照明 电能转化为光能 电磁能 3 篝火燃烧 化学能转化为内能和光能4 原子弹爆炸 核能转化为机械能 仔细观察下面的图片 说明它们具有那种形式的能 涉及哪些形式能量之间的转化 二 能量之间的转化 不同形式的能量之间的转化 讨论 请你说说自己一天的生活 学习中会与哪些能量及其转换有关 请在下图的箭头旁边填上能量转化的装置或过程 电动机 发电机 生物做功 光合作用 燃烧物质 电灯 光电效应 太阳照射 炽热发光 电加热 地热发电 摩擦生热 蒸汽机 放热反应 吸热反应 我们所消耗的能量 无论是食物还是电 大部分是太阳能辐射到地球后转化而来的 太阳能与其他形式的能量转化关系图 三 能量转化与守恒定律 能量转化与守恒定律能量既不会凭空产生 也不会凭空消失 它只能由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保持不变 说明 1 能量守恒定律是最基本 最普遍 最重要的自然规律之一 任何形式的能量之间都可以转化 但转化过程并不减少它们的总量 2 分析物理过程 求解实际问题时 对减少的某种能量 要追踪它的去向 对增加的能量 要能查寻它的来源 可以按照 总的减少量 总的增加量 列出数学方程 3 能源利用实际就是不同形式能量之间的转换 把不便于人们利用的能量形式转变成便于利用的形式 问题1 人们为了满足生产对动力日益增多的需要 幻想制造一种机器 它不需要任何动力和燃料 却能不断地对外做功 这种机器称为 第一类永动机 你认为这样的永动机可以制造成功吗 问题2 在自然界 有许多现象的自然发生 发展都有方向性 例如 水往低处流 你认为能量的转化和转移是否也具有方向性呢 问题3 初中物理中曾学过 效率 的概念 试举例说明在利用能量的过程中 效率 涵义 例题 一质量为2kg的物块从离地80m高处自由落下 测得落地速度为30m s 求下落过程中产生的内能 g 10m s2 思路 下落过程中减少的机械能变成了内能 答案 e 700j 热力学第一定律 能量的转化与守恒 热力学第一定律 能量的转化与守恒 例题 如图 一固定的楔形木块 其斜面的倾角为 300 另一边与地面垂直 顶上有一定滑轮 一柔软的细线跨过定滑轮 两端分别与物块a和b连接 a的质量为4m b的质量为m 开始时将b按在地上不动 然后放开手 让a沿斜面下滑而b上升 物块a与斜面间无摩擦 设当a沿斜面下滑s距离后 细线突然断了 求物块b上升的最大高度 答案 思路 物块a下滑时 减少的重力势能有三个去处 使自己的动能增加 使物块b的动能 重力势能都增加 热力学第一定律 能量的转化与守恒 热力学第一定律 能量的转化与守恒 热力学第一定律 能量的转化与守恒 单选 下列说法正确的是 a 随着科技的发展 永动机是可以制成的b 太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量 但照射到宇宙空间的能量都消失了c 既要马儿跑 又让马儿不吃草 违背了能量转化和守恒定律 因而是不可能的d 有种 全自动 手表 不用上发条 也不用任何形式的电源 却能一直走动 说明能量可以凭空产生 能量转化与守恒定律的理解 例2 精讲精析 永动机是指不消耗或少消耗能量 而可以大量对外做功的装置 历史上曾出现过各式各样的所谓永动机的发明 结果都以失败告终 原因就是违背了能量转化和守恒定律 即使以后科技再发达 也要受自然规律的制约 所以永动机是永远不可能制成的 故a错 太阳辐射大量的能量 地球只吸收了极小的一部分 就形成了风云雨雪 使万物生长 但辐射到星际空间的能量也没有消失 一定是转化成了别的能量 所以b错 马和其他动物 包括人要运动 必须消耗能量 动物的能量来源于食物中储存的化学能 因此c正确 所谓 全自动 手表内部还是有能量转化装置的 一般是一个摆锤 当人戴着手表活动时 使摆锤不停摆动 给游丝弹簧补充能量 才会维持手表的走时 如果把这种表放在桌面上静置两天 它一定会停摆的 故d错 答案 c方法总结 大量实验和实践证明 一切现象和过程都遵守能量守恒定律 在解决任何问题时 能量守恒的思想不能动摇 如图4 6 4所示 一子弹以水平速度射入置于光滑水平面上原来静止的木块 并留在木块中 在此过程中子弹钻入木块的深度为d 木块的位移为s 木块对子弹的摩擦阻力大小为f 则在这一过程中系统机械能损失了多少 由能的转化和守恒定律你能得出什么结论 图4 6 4 摩擦内能问题 例3 答案 fd见精讲精析方法总结 摩擦生热是一个属于系统的现象 其本质就是一对滑动摩擦力做功代数和总为负 计算摩擦生热可依据能量转化与守恒定律 在滑动摩擦力大小一定的情况下 也可由q fs相对求解 如图4 6 5所示 滑块从a点由静止开始沿斜面下滑 过o点后滑上右边斜面b点时的速度恰好等于零 o点附近光滑 滑块经过o点没有能量损失 若滑块从b点以某速度v沿原路往回滑 到达a点时速度也恰好为零 求a