高中物理 7_10 能量守恒定律与能源课件 新人教版必修21.ppt

10能量守恒定律与能源 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 常见的能量有哪些形式呢 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 能量守恒定律确立的依据 2 能量的多样性 对应于不同的运动形式 能量的形式也是多种多样的 机械能对应机械运动 内能对应大量微观粒子的热运动 我们所知道的能量的形式 机械能 内能 电能 太阳能 化学能 生物能 原子能等 一个物体能够对外做功 我们就说这个物体具有能量 1 能量的概念 3 能量的转化 太阳能的利用 太阳能转化为电能 内燃机车 内能转化为机械能 食物的化学能转化成为维持生命所必须的内能和机械能 水电站 水的机械能转化为电能 水果电池 化学能转化为电能 电能转化为内能 电能转化为机械能 在一定条件下 各种形式的能量可以相互转化和转移 能量转移 例如运动的甲钢球碰击静止的乙钢球 在热传递过程中等 能量转化 例如小朋友滑滑梯 水力发电 火力发电 电流通过电热器时等等 特点 能量的形式没有变 特点 能量的形式发生变化 例1 指出下列现象中能量的转化或转移情况 1 人在跑步时 身体发热 2 风吹动帆船前进 3 放在火炉旁的冷水变热 4 电流通过灯泡 灯泡发光 5 植物进行光合作用 化学能转化为内能 风的机械能转移到帆船上 内能由火炉转移给水 电能转化为光能 光能转化为化学能 二 能量守恒定律 1 内容 能量既不会消失 也不会产生 它只能从一种形式转化为其他形式 或者从一个物体转移到另一个物体 而在转化和转移过程中 能量的总量保持不变 2 定律的表达式E初 E终 E增 E减 3 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 三 能源和能量耗散 1 人类利用能源大致经历了三个时期 即柴薪时期 煤炭时期 石油时期 2 能量耗散 燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去 它就不会自动聚集起来供人类重新利用 能量转化的方向性 3 为什么要节约能源 1 能源短缺 2 环境恶化 3 能量耗散 四 功能关系 重力做功重力势能的变化 WG E重 2 合外力做功动能的变化 W合 E动 3 弹簧弹力做功弹性势能的变化 W弹 E弹 不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的 当WG外 0时 E 0 机械能增加 当WG外 0时 E 0 机械能减少 4 除重力 弹力 外 其他外力对物体所做的总功WG外等于物体机械能的变化量 E 证明 例2 质量为m的物体在下落过程中 经过高度h1处速度为v1 下落至高度h2处速度为v2 空气阻力恒为f 分析由h1下落到h2过程中机械能的变化 解 根据动能定理 有 取地面为参考平面 有 ABC 1 下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是 A 某种形式的能量减少 一定存在其他形式的能量增加B 某个物体的能量减少 必然有其他物体的能量增加C 不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器 永动机是不可能制成的D 石子从空中落下 最后静止在地面上 说明机械能消失了 ABCD 2 下列说法中正确的是 A 不同形式能量的转化是通过做功来实现的B 做功的过程总是伴随着能量的转化 或转移 C 某种形式的能量增加10J 一定有其他形式的能量减少10JD 某个物体的能量减少10J 一定有其他物体的能量增加10J A 3 在一间隔热很好的密闭房间中 把正在工作的电冰箱门打开 室内空气温度将 A 升高B 不变C 降低D 不可能升高 C 4 近年来 在公交车和出租车中推行用天然气代替汽油作燃料的改革 取得了显著的进展 走上街头你会发现不少公交车和出租车上印有 CNG 的标记 代表它们是以天然气作为燃料的汽车 则推广这一改革的主要目的是 A 延长发动机的寿命B 促进地方经济和西部发展C 减少大气污染D 节约能源 D 5 一个物体沿粗糙斜面匀速滑下 则下列说法正确的是 A 物体机械能不变 内能也不变B 物体机械能减小 内能不变C 物体机械能减小 内能增大 机械能与内能总量减小D 物体机械能减小 内能增大 机械能与内能总量不变 A 6 一质量均匀 不可伸长的绳索 重为G A B两端固定在天花板上 如图所示 现在最低点C处施加一竖直向下的力 将最低点缓慢拉至D点 在此过程中 绳的重心位置 A 逐渐升高B 逐渐降低C 先降低后升高D 始终不变 7 如右图所示一质量为m的物体 在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面 则 1 重力势能变化了多少 2 动能变化了多少 3 机械能变化了多少 3 以地面为重力势能参考平面 解 故机械能减少了mgh 一 能量守恒定律1 能量守恒定律的内容2 能量