2013高中物理 7.10《能量守恒定律与能源》同步课件

1、10能量守恒定律与能源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和环境保护意识一、能量守恒定律一、能量守恒定律定律内容：定律内容：能能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从 为另一种形式，或者从一个物体

2、为另一种形式，或者从一个物体 ，在转化和转移的过程中，在转化和转移的过程中， 保持不变保持不变建立定律的两个重要事实建立定律的两个重要事实(1)确确认了认了 的不可能性的不可能性(2)各种自然现象之间能量的各种自然现象之间能量的 与与 一种形式转化一种形式转化转移到转移到别的物体别的物体能量的总和能量的总和永动机永动机相互联系相互联系转化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与能量守恒定律的关系机机械能守恒定律是普遍的械能守恒定律是普遍的 的特种背景下一种特殊的特种背景下一种特殊表现形式表现形式温馨提示温馨提示能量守恒定律是最普遍、最重要、最可靠的定律之能量守恒定律是最普遍、最重

3、要、最可靠的定律之一一能量守恒定律能量守恒定律二、能源和能量耗散二、能源和能量耗散能量耗散能量耗散燃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能，它又通过灯泡转化成 和和 ，热和光被其他物体吸收，热和光被其他物体吸收之后变成周围环境的之后变成周围环境的 ，我们无法把这些散失的能量收集起，我们无法把这些散失的能量收集起来重新利用来重新利用能源危机的含义能源危机的含义在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，但在可利用的品质

4、上 了，从便于利用的变了，从便于利用的变成成 的了的了内能内能光能光能内能内能并未减少并未减少降低降低不便于利用不便于利用能量转化的方向性与节约能源的必要性能量转化的方向性与节约能源的必要性 反反映了能量转化的宏观过程具有方向性，所以能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，但还是很有必要节约能源温馨提示温馨提示节约能源与能量守恒并不矛盾节约能源与能量守恒并不矛盾能量耗散能量耗散守恒守恒一、功与能的关系一、功与能的关系功是能量转化的量度功是能量转化的量度不不同

5、形式的能量之间的转化是通过做功实现的做功的过程就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是各种形式的能量之间转化(或转移或转移)的过程且做了多少功，就的过程且做了多少功，就有多少能量发生转化有多少能量发生转化(或转移或转移)，因此，功是能量转化的量度，因此，功是能量转化的量度功与能的关系功与能的关系由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，即功能关系的能量转化相联系，即功能关系常见的几种功能关系常见的几种功能关系功功能量转化能量转化重力做功重力做功重力势能和其他形式的能相互转化

6、重力势能和其他形式的能相互转化弹力做功弹力做功弹性势能和其他形式的能相互转化弹性势能和其他形式的能相互转化合外力做功合外力做功动能和其他形式的能相互转化动能和其他形式的能相互转化除重力、系统内弹除重力、系统内弹力外，其他力做功力外，其他力做功机械能和其他形式的能相互转化机械能和其他形式的能相互转化二、对能量守恒定律的理解二、对能量守恒定律的理解表达式：表达式：E1减减E2增增含义含义(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，且减某个物体的能量

7、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少量和增加量一定相等应用步骤应用步骤(1)分分清哪些形式的能清哪些形式的能(如机械能、热能、电能等如机械能、热能、电能等)在变化在变化(2)分别列出减少的能量分别列出减少的能量E减减和增加的能量和增加的能量E增增的表达式的表达式(3)依据能量守恒列式求解依据能量守恒列式求解特别提醒特别提醒 (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

8、，什么能发生了转化或转移能，什么能发生了转化或转移教材资料分析教材资料分析思考与讨论思考与讨论(教材教材P81)点拨点拨能量耗散表明，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，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，也是含义，也是“自然界的能量虽然守恒，但还是要节约能源自然界的能量虽然守恒，但还是要节约能源”的的根本原因根本原因【典例【典例1】 在在最近几年的夏季家电市场上出

9、现一个新宠最近几年的夏季家电市场上出现一个新宠“变频空变频空调调”，据专家介绍变频空调比定频的要节能，因为定频空调开，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，是正常运行的机时就等同于汽车启动时，很耗能，是正常运行的5至至7倍空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

10、而是达到设定温度后就降到最小功率运行，所以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，消耗同样电能变频空调和定频空调做同样功时，消耗同样电能解析解析自然界的一切过程都遵守能量守恒定律，自然界的一切过程

11、都遵守能量守恒定律，A错功是能量错功是能量转化的量度，做同样功，消耗同样电能，转化的量度，做同样功，消耗同样电能，B错、错、D对由变频空调对由变频空调的工作特点可知省电的原理是效率高，的工作特点可知省电的原理是效率高，C对对答案答案CD【变式【变式1】物物体沿粗糙斜面下滑，下列说法中正确的是体沿粗糙斜面下滑，下列说法中正确的是()A机械能减少，内能不变机械能减少，内能不变B机械能减少，总能量不守恒机械能减少，总能量不守恒C机械能减少，内能减少机械能减少，内能减少D机械能减少，内能增加机械能减少，内能增加解析解析物体沿粗糙斜面下滑，克服滑动摩擦力做功，机械能物体沿粗糙斜面下滑，克服滑动摩擦力做功

12、，机械能减少，内能增加，总能量守恒故选减少，内能增加，总能量守恒故选D.答案答案D【典例【典例2】 如如图图7-10-1所示，质量为所示，质量为m的木块以速度的木块以速度v0滑上原来静滑上原来静止的质量为止的质量为M的木板，水平地面光滑，木块和木板间的动摩擦的木板，水平地面光滑，木块和木板间的动摩擦因数为因数为，木板长为，木板长为L，当木块运动到木板的另一端时，它们的，当木块运动到木板的另一端时，它们的速度分别是速度分别是v1和和v2，木板位移为，木板位移为l.求：求：(1)摩擦力分别对摩擦力分别对m、M所做的功所做的功(2)m、M的动能各变化了多少？的动能各变化了多少？(3)M、m的动能变化

13、是否相等？若不相等的动能变化是否相等？若不相等做何解释？做何解释？能量守恒定律的应用能量守恒定律的应用 图图7-10-1借题发挥借题发挥解答此类题目应理解以下规律：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能，而得到什么能进行比较来确定【变式【变式2】一一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，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地板对物体的支持力所做的功等于()A物体势能的增加量物体势能的增加量B物体动能的增加量物体动能的