理学高一物理能源的开发与利用课件PPT课件

1、第1页/共36页第2页/共36页第3页/共36页 1.功是能量转化的量度，不同形式的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来实现的。能量之间的转化是通过做功来实现的。 2自然界中的能量在转移和转化过程自然界中的能量在转移和转化过程中总量是不变的。中总量是不变的。3能源是指能够提供某种形式能量的物质资源。能源与人类能源是指能够提供某种形式能量的物质资源。能源与人类生活密切相关，节约能源，恰当地利用能源，以及开发新生活密切相关，节约能源，恰当地利用能源，以及开发新能源是人类解决能源问题的基本途径。能源是人类解决能源问题的基本途径。第4页/共36页第5页/共36页自学教材自学教材 1

2、内容内容 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从 转化为转化为 ，或者从一个物体，或者从一个物体 到到另一个物体，在另一个物体，在 或或 的过程中其的过程中其 保持不变。保持不变。 2机械能守恒定律与能量守恒定律的关系机械能守恒定律与能量守恒定律的关系 机械能守恒定律是机械能守恒定律是 在特种背景下一种在特种背景下一种特殊表现形式。特殊表现形式。一种形式另一种形式转移转化转移总量能量守恒定律第6页/共36页重点诠释重点诠释1功和能的区别与联系功和能的区别与联系区区别别功是过程量，能是状态量。只能说处于某一状态的物功是过程量，能是状态量。只能说处

3、于某一状态的物体体(或系统或系统)具有多少能，而不能说这个物体具有多少能，而不能说这个物体(或系统或系统)具具有多少功有多少功zxxk联联系系能量有多种不同的形式，且不同形式的能量可以相互能量有多种不同的形式，且不同形式的能量可以相互转化。不同形式的能量之间的转化通过做功来实现，转化。不同形式的能量之间的转化通过做功来实现，即做功的过程就是能量转化的过程即做功的过程就是能量转化的过程做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种形做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种形式，即能量转化的多少可用做功的多少来量度式，即能量转化的多少可用做功的多少来量度第7页/共36页 2几种常见的力做功与能量

4、转化的对应关系几种常见的力做功与能量转化的对应关系 (1)重力做功：重力势能与其他形式的能相互转化。重力做功：重力势能与其他形式的能相互转化。 (2)弹力做功：弹性势能与其他形式的能相互转化。弹力做功：弹性势能与其他形式的能相互转化。 (3)合力做功：动能与其他形式的能相互转化。合力做功：动能与其他形式的能相互转化。 (4)除重力、系统内弹力外，其他力做功：机械能与除重力、系统内弹力外，其他力做功：机械能与其他形式的能相互转化。其他形式的能相互转化。第8页/共36页 3对能量守恒定律的理解对能量守恒定律的理解 (1)某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增某种形式的能减少，一定存在其他形式的能

5、增加，且减少量一定和增加量相等。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。量增加，且减少量和增加量一定相等。第9页/共36页 4应用能量守恒定律解题的步骤应用能量守恒定律解题的步骤 (1)分清共有多少种形式的能分清共有多少种形式的能(如动能、势能、电能、如动能、势能、电能、内能等内能等)在变化。在变化。 (2)明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少。明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少。 (3)减少的总能量一定等于增加的总能量，据此列出减少的总能量一定等于增加的总能量，据此列

6、出方程：方程：E减减E增增。第10页/共36页1下列关于能量守恒定律的认识正确的是下列关于能量守恒定律的认识正确的是()A某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加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械不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械永动机不可能制成永动机不可能制成D石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了消失了第11页/共36页解析：解析：根据能量守恒定律可知，能量既不会消灭，也不根据能量守恒定律

7、可知，能量既不会消灭，也不会创生。能量只能从一种形式转化为其他形式，或者从会创生。能量只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，一个物体转移到其他物体，A对、对、B对，对，D错，永动机违错，永动机违背了能量守恒定律，故它不可能制造出来，背了能量守恒定律，故它不可能制造出来，C对。对。答案：答案：ABCzxxk第12页/共36页 自学教材自学教材 1能源的利用能源的利用(1)能源的定义：能够提供某种形式能量的能源的定义：能够提供某种形式能量的 。(2)人类最先使用的能源：人的体能、畜力、人类最先使用的能源：人的体能、畜力、 、水力等。、水力等。(3)常规能源：煤、常规能源：煤、

8、 、 。(4)能源的分类：能源的分类：非再生能源：如煤、石油、天然气等常规能源。非再生能源：如煤、石油、天然气等常规能源。可再生能源：如风能、水能等。可再生能源：如风能、水能等。物质资源风力石油天然气第13页/共36页 2新能源的开发新能源的开发 (1)非再生能源对人类的要求：非再生能源对人类的要求： 。 开发和利用开发和利用 。zxxk (2)新能源：新能源： 种类：种类： 、海洋能、海洋能、 、地热能、氢能、地热能、氢能、 及核聚变能等。及核聚变能等。 特点：多为特点：多为 ，且污染较小。，且污染较小。节约能源新能源风能太阳能生物质能可再生能源第14页/共36页重点诠释重点诠释 常规能源的

9、大量消耗对环境的影响常规能源的大量消耗对环境的影响 (1)温室效应：是由于大气中温室气体温室效应：是由于大气中温室气体(二氧化碳、甲烷等二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。主要原因是煤炭和石油的大量消耗。含量增大而形成的。主要原因是煤炭和石油的大量消耗。 (2)酸雨：大气中的酸性物质，如二氧化硫、氮氧化物等，酸雨：大气中的酸性物质，如二氧化硫、氮氧化物等，在降水过程中溶入雨水，使其成为酸雨。煤炭中含有较多的在降水过程中溶入雨水，使其成为酸雨。煤炭中含有较多的硫，燃烧时产生二氧化硫等物质。硫，燃烧时产生二氧化硫等物质。第15页/共36页 (3)光化学烟雾：氮氧化物和碳氢化合物在大气中受光化学烟雾

10、：氮氧化物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈的紫外线的照射后产生的二次污染物质。到阳光中强烈的紫外线的照射后产生的二次污染物质。 (4)浮尘：常规能源燃烧时会产生大量的浮尘。浮尘：常规能源燃烧时会产生大量的浮尘。 常规能源的大量消耗会产生严重的环境污染，它会常规能源的大量消耗会产生严重的环境污染，它会严重威胁人体健康，同时又影响动植物的生长，破坏经严重威胁人体健康，同时又影响动植物的生长，破坏经济资源，损坏建筑物及文物古迹，如果严重时还可以改济资源，损坏建筑物及文物古迹，如果严重时还可以改变大气的性质，严重破坏生态环境。变大气的性质，严重破坏生态环境。 第16页/共36页2关于能源的开发和利用

11、，下列哪些观点是不正确的关于能源的开发和利用，下列哪些观点是不正确的 ()A能源是有限的，无节制地使用常规能源，是一种盲目能源是有限的，无节制地使用常规能源，是一种盲目的短期行为的短期行为B根据能量守恒，能源是取之不尽、用之不竭的根据能量守恒，能源是取之不尽、用之不竭的C开发和利用能源时，必须同时考虑对生态环境的保护开发和利用能源时，必须同时考虑对生态环境的保护D不断开发新能源，是缓解能源危机、加强环境保护的不断开发新能源，是缓解能源危机、加强环境保护的重要途径重要途径第17页/共36页解析：解析：能源是提供能量的物质资源。能源的利用过程，实能源是提供能量的物质资源。能源的利用过程，实质上是能

12、量的转化和转移过程，但不能说能源就是能量。质上是能量的转化和转移过程，但不能说能源就是能量。能源的利用具有方向性，对能源的利用要注意其可持续发能源的利用具有方向性，对能源的利用要注意其可持续发展性，必须同时考虑对生态环境的保护。不断开发新能源展性，必须同时考虑对生态环境的保护。不断开发新能源是缓解能源危机、加强环境保护的重要途径。是缓解能源危机、加强环境保护的重要途径。答案：答案：Bzxxk第18页/共36页第19页/共36页图461第20页/共36页第21页/共36页答案答案D第22页/共36页 借题发挥借题发挥 力做功都对应一定的能量转化，搞清能量转化与对应的力做功都对应一定的能量转化，搞

13、清能量转化与对应的力做功的关系，是解决此类问题的关键，具体关系如下：力做功的关系，是解决此类问题的关键，具体关系如下：合力的功合力的功W合合Ek增增重力的功重力的功WGEp减减弹力的功弹力的功W弹弹Ep减减除重力、系统内弹除重力、系统内弹力外其他力的功力外其他力的功W其其E机机第23页/共36页1.一个人平稳地站在商店的自动扶梯的一个人平稳地站在商店的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速运动，水平踏板上，随扶梯向上加速运动，如图如图462所示，则所示，则()A踏板对人做的功等于人的机械能的增加量踏板对人做的功等于人的机械能的增加量B踏板对人的支持力做的功等于人的机械能的增加量踏板对人的支持力做

14、的功等于人的机械能的增加量C克服人的重力做的功等于人的机械能的增加量克服人的重力做的功等于人的机械能的增加量D对人做功的只有重力和踏板对人的支持力对人做功的只有重力和踏板对人的支持力图462第24页/共36页解析：解析：人受三个力作用：重力、支持力和水平向右的摩人受三个力作用：重力、支持力和水平向右的摩擦力，根据功能关系：人克服重力做的功等于重力势能擦力，根据功能关系：人克服重力做的功等于重力势能的增加，的增加，C错误；支持力和摩擦力做的功等于人增加的机错误；支持力和摩擦力做的功等于人增加的机械能，械能，A正确，正确，B错误；摩擦力对人做功，错误；摩擦力对人做功，D错误。错误。答案：答案：A第

15、25页/共36页图463第26页/共36页思路点拨思路点拨解答本题时应注意两点：解答本题时应注意两点：(1)摩擦产生的热与摩擦力做功的区别；摩擦产生的热与摩擦力做功的区别；(2)从能量守恒的角度分析电动机多输出的能量。从能量守恒的角度分析电动机多输出的能量。第27页/共36页第28页/共36页答案答案(1)220 J(2)60 J(3)280 J第29页/共36页 借题发挥借题发挥 (1)应用能量守恒定律解决有关问题，关键是准确分析应用能量守恒定律解决有关问题，关键是准确分析有多少种形式的能在变化，求出减小的总能量和增加的总有多少种形式的能在变化，求出减小的总能量和增加的总能量，然后再依据能量守恒定律列式求解。能量，然后再依据能量守恒定律列式求解。 (2)相互作用的物体间，一对滑动摩擦力做功的代数和相互作用的物体间，一对滑动摩擦力做功的代数和不为零，其大小对应物体间因摩擦产生的内能，即不为零，其大小对应物体间因摩擦产生的内能，即QfL，其中其中L为物体间的相对位移。为物体间的相对位移。第30页/共36页2.足够长的水平传送带以速度足够长的水平传送带以速度v 匀速传动，匀速传动，质量