能量守恒定律及能源课件

1、*掌握能量守恒定律，理解这个定律的重要意义*能用能量守恒定律去分析计算有关能量守恒的综合性问题*理解能量耗散，认清节约能源的重要性各种形式的能都可以互相转化，你能说出下列现象(见下图)中，能是如何转化的吗？1我们可以从千差万别的各种自然现象中抽象出一个共通的量_，这说明不同的运动形式在相互转化中有_确定关系2导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是：_和_3能量既不会_，也不会创生，它只会_，或者_，而在转化和转移的过程中，_.这就是能量守恒定律答案：1.能量数量上的2确认了永动机的不可能性发现了各种自然现象之间相互联系与转化3消灭从一种形式转化为其他形式从一个物体转移到另一个物体能量的总量保

2、持不变4自动聚集起来电能内能光能内能内能收集起来能量的耗散5方向性这种方向性的(1)一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量(2)能量有各种不同的形式运动的物体具有动能；被举高的重物具有重力势能；发生弹性形变的物体具有弹性势能另外自然界中还存在如化学能、电能、光能、太阳能、风能、潮汐能、原子能等等不同形式的能不同的能与物体的不同运动形式相对应，如机械能对应机械运动；内能与大量微观粒子的热运动相对应.(2)能量守恒定律的重要意义能量守恒定律是普遍适用的对宏观世界与微观世界、高速运动与低速运动等都成立能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系，提醒人们自然科学是相互联系的，相互统一的能量守恒定律对

3、人类认识自然、改造自然起着重要的指导作用能量的转化和守恒定律是19世纪自然科学中三大发现之一溜溜球是一种流行的健身玩具，具有很浓的趣味性，备受学生的欢迎溜溜球类似“滚摆”，对称的左右两轮通过固定轴连接(两轮均用透明塑料制成)，轴上套一个可以自由转动的圆筒，圆筒上系条长约1m的棉线，玩时手掌向下，用力向正下方掷出溜溜球，当滚到最低处时，轻抖手腕，向上拉一下绳线，溜溜球将返回到你的手上，如图所示溜溜球在运动过程中()A一边转动一边向下运动，由于重力做功，溜溜球越转越快，动能不断增大，溜溜球的势能转变为动能B在溜溜球上下运动中，由于发生动能和势能的相互转化，因此机械能守恒C在溜溜球上下运动中，由于空

4、气阻力和绳子与固定轴之间摩擦力的作用，会损失一部分能量D在溜溜球转到最低点绳子将要开始向上缠绕时，轻抖手腕，向上拉一下绳子，给溜溜球提供能量答案：ACD解析：溜溜球向下运动时由于重力做正功，动能一定增大，势能转化为动能，选项A正确；溜溜球在上下运动的过程中由于有阻力做功，所以会损失一部分机械能，机械能不守恒，若不及时补充能量则上升的高度会越来越低，因此可在溜溜球运动到最低点时轻抖手腕，向上拉一下绳子，给其补充能量，故选项CD正确，B错误.从使用分类一次能源：未经人工加工的能源，如煤、石油、天然气、水能、风能、生物能、海洋能等二次能源：从一次能源直接或间接转化来的能源如：电能、氢能、焦炭从能否再

5、生分类：可再生能源：水能、风能等；不可再生资源：石油、煤等从对环境的影响分类：清洁能源(也称“绿色环保”能源)：太阳能、风能等；非清洁能源：煤、石油、天然气等.(2)在能量的转化过程中，一部分能量转化为内能流散到周围环境中，我们无法把这些内能收集起来重新利用，这种现象叫能量的耗散根据如图所示的情景，判断图中A，B两台机器，哪台是发电机？哪台是电动机？并描述这一情景中所涉及的能量转化(1)表达式E1减E2增(2)含义某种形式的能减少，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(3)应用步骤分清多少种形式的能(如机械能

6、、热能、电能等)在变化分别列出减少的能量E减和增加的能量E增的表达式依据能量守恒列式求解特别提醒：能量守恒定律表达式中虽然没有出现功，但功是能量转化的量度能量变化中也体现功的本质及做功多少 竖直向上的恒力F作用在质量为m的物体A上，使A从静止开始运动升高h，速度达到v，在这个过程中，设阻力恒为F阻则下列表述正确的是()解析：对于上面提出的各项问题，应从能的转化与守恒的角度去认识，在自然界，能的形态是多种多样的，有机械能(包括动能和势能，势能又包括重力势能和弹性势能)、内能、电势能等各种形态的能之间是可以相互转化的，这是大家熟知的事实，问题是各种形态的能之间是如何转化的答案：CE点评：由此题可以

7、总结出在解决综合性习题时，切入点可以选择在物体受力上，从分析物体受力入手，或是分析物体的能量变化，从能量入手，从而抓住各个物理量间的相互关系，给出解答(福建六校0910学年高一下学期期中)如图，木块m放在光滑的水平面上，一颗子弹水平射入木块中，子弹受到的平均作用力为f，射入深度为d，此过程中木块移动了s，则()A子弹损失的动能为fsB木块增加的动能为f(sd)C子弹动能的减少等于木块动能的增加D子弹、木块系统总机械能的损失为fd答案：D解析：子弹克服阻力做功为Wff(sd)，子弹损失的动能为f(sd)，A错；f对木块做的功为Wffs，木块增加的动能为fs，B错；由功能关系知，子弹减少的动能等于

8、木块增加的动能与子弹和木块系统增加的内能之和，C错；子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统内能的增加量等于fd，D正确.如图所示是打秋千的示意图，最初人直立站在踏板上(A点所示)，绳与竖直方向成角，人的重心到悬点O的距离为L1；从A点向最低点B运动的过程中，人由直立状态自然下蹲，在B点人的重心到悬点O的距离为L2；在最低点处，人突然由下蹲状态变成直立状态(人的重心到悬点O的距离恢复为L1)且保持该状态到最高点C.设人的质量为m，踏板和绳的质量不计，空气阻力不计求：(1)人刚到最低点B还处于下蹲状态时，两根绳中的总拉力F为多大 ?(2)人到达左端最高点C时，绳与竖直方向的夹角为多大？(用反三

9、角函数表示)解析：以人和踏板组成的系统为研究对象，它们从A到B的过程中，受到拉力和重力的作用，但只有重力做功，所以系统的机械能守恒，在B点，人突然由下蹲状态变成直立状态，人的动能没有变化，但人的重力势能增加了，人做了功(1)从AB的过程中，系统重力势能的减少量：Epmg(L2L1cos)点评：当人在最低点时，并非处于平衡状态，而是由合力提供向心力，在B点时，人突然由下蹲状态变成直立状态，体内的化学能转化成人的机械能，所以从A到C的过程中，人的机械能并不守恒，而是增加了，必须分段求解荡秋千可以越荡越高，同学们对于其中的能量转化的分析常感到困惑，所以对于机械能的变化与实际情景相结合的题目，一定要认

10、真分析能量在各个细节过程的转化这类与实际联系密切的题应是今后高考的重点能源问题也是当前的热门话题，传统的能源煤和石油一方面储量有限，有朝一日将要被开采完毕，另一方面，使用过程中也带来污染，寻找新的、无污染的能源是人们努力的方向，利用潮汐发电即是一例关于潮汐，古人说：“潮者，据朝来也；汐者，言夕至也”如图表示的是利用潮汐发电左方为陆地和海湾，中间为水坝，其下有通道，水经通道可带动发电机，涨潮时，水进入海湾，待内外水面高度相同，堵住通道(如图甲所示)，潮落至最低时放水发电(如图乙所示)；等内外水面高度相同，不再堵住通道，直到下次涨潮至最高点，又进水发电(如图丙所示)设海湾面积为5.0108m2，高

11、潮与低潮间高度差为3.0m，则一天内水流的平均功率为_W.答案：1.0109 液体能够沿着很细的毛细管上升一段距离而高出原来的液面，这种现象叫做毛细现象棉线浸在煤油中，煤油会沿着棉线上升一段较大的高度，有人根据这一现象制造了一台可以源源不断地对外做功的机器，如图所示试根据能的转化和守恒定律，分析说明这台装置能够正常工作吗？若不能正常工作，原因可能出现在哪里？解析：这台装置不能正常工作假设它能正常工作，便意味着这台装置不需要外界的能量而源源不断地对外工作，对外界输出能量，这违背了能量转化和守恒定律，此装置成为一台永动机煤油能沿棉线上升一个较大的高度，这是一个不争的事实，如果B槽中有煤油便会向下流

12、动冲击叶轮对外做功也是无可置疑的，此装置不能工作的原因是煤油虽上升到B槽高处，但不能滴落到B槽中答案：不能工作违背能的转化和守恒定律，原因是煤油不能从棉线上滴落点评：这是一道考查学生对自然现象的观察能力和应用能的转化和守恒定律分析解决实际问题能力的题目例如，我们容易注意到毛细现象，但往往不注意观察上升的液体是否能从毛细管中流出太阳能的储存一直是个难题科学家发现，盐水湖被太阳晒久了，湖底的温度会越来越高，并难以通过湖水的对流将热散发出去，而淡水湖不具备这一特点根据这一特点，可以利用盐水湖来储存太阳能你能分析这是为什么吗？你能根据这一规律设计出一种储存太阳能的具体方案吗？(提示：盐水湖中含盐量高的湖水密度大，总是留在湖底不会上浮)答案：建造一个具有一定深度的浓度足够高的盐水池，使其具有很好的保温性能，并且在水池底部安装热传导装置，就