2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修3 第3章热力学定律第3节能量守恒定律(3)课件

机械能守恒定律第七章第十节能量守恒定律与能源第七章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．内容：能量既不会消灭,也不会________,它只会从一种形式转化为________________,或者从一个物体转移到_____________,而在转化和转移的过程中,能量的总量__________.这个规律叫做能量守恒定律.能量守恒定律创生

其他形式

另一个物体

保持不变

2．确立能量守恒定律的两类重要事实(1)确认了__________的不可能性；(2)发现了各种自然现象之间能量的__________与转化.3．意义：能量守恒定律的建立,是人类认识自然的一次重大飞跃.它是最__________、最__________、最__________的自然规律之一,而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式.永动机

相互联系

普遍

重要

可靠

1．能源(1)概念：能够提供可__________的物质,都可以称为能源.(2)人类利用能源大致经历了三个时期：__________时期、__________时期、__________时期.当今人类使用的主要能源是煤炭和石油.它们的资源有限,且大量使用造成环境恶化.__________和__________成为关系到人类社会能否持续发展的大问题.能源和能量耗散利用能量

柴薪

煤炭

石油

能源短缺

环境恶化

2．能量耗散(1)自然界中自发的能量的转化和转移具有方向性.a．热量可以自发的由高温物体传递给__________物体,但不能自发的由低温物体传给__________物体.b．冒起的煤烟和散开的炭灰__________又重新组合成一堆煤炭.c．散失到周围环境中的内能不能回收重新利用.(2)能量耗散在能量的转化过程中,一部分能量转化为__________流散到周围环境中,我们无法把这些__________收集起来重新利用,这种现象叫能量的耗散.低温

高温

不可能

内能

内能

3．能源危机的含义在能源的利用过程中,即在能量的转化过程中,能量在数量上虽__________,但在可利用品质上__________了,从便于利用的变成______________的了.未减少

降低

不便于利用

一、对功与能的理解1．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实现的.做功的过程就是各种形式的能量之间转化(或转移)的过程.且做了多少功,就有多少能量发生转化(或转移),因此,功是能量转化的量度.2．常见的几种功能关系功能量转化重力做功重力势能和其他形式的能相互转化弹力做功弹性势能和其他形式的能相互转化合外力做功动能和其他形式的能相互转化除重力、系统内弹力外,其他力做功机械能和其他形式的能相互转化特别提醒：(1)能是物体运动状态决定的物理量,即状态量；而功则是和物体运动状态变化过程有关的物理量,是过程量.两者有着本质的区别.(2)做功可以使物体具有的能量发生变化,而且物体能量变化大小是用做功的多少来量度的.但功和能不能相互转化.答案：B解析：由能量转化和守恒定律可知,小孩在下滑过程中总能量守恒,故A、C均错；由于摩擦力要做负功,机械能不守恒,故D错；下滑过程中重力势能向动能和内能转化,故只有B正确.二、能的转化和守恒定律的应用1．表达式ΔE1减＝ΔE2增2．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,且减少量和增加量一定相等.3．应用步骤(1)分清多少种形式的能(如机械能、热能、电能等)在变化.(2)分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式.(3)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.答案：A－B＋C－D－C

A－B－D解析：根据功能关系,动能的改变等于外力做功的代数和,其中做负功的有空气阻力,山坡对滑块的作用力的功(因弹力不做功,实际上为摩擦阻力的功).因此ΔEk＝A－B＋C－D；重力势能的减少等于重力做的功,因此ΔEP＝－C；运动员机械能的改变等于重力之外的其他力做的功,因此ΔE＝A－B－D.对能量守恒定律的理解解析：四个运动过程中的能量转化如下表：由表可知,四个运动过程中均是物体的机械能转化为其他形式的能,C正确.答案：C运动过程能量转化汽车制动动能→内能流星坠落重力势能→光能、内能降落伞匀速下降重力势能→内能磁铁穿过线圈重力势能→电能C．树木吸收阳光,将阳光的能量转化为化学能,使环境温度变低D．白天大树将热量存起来,晚上再将热量放出来,所以白天在树林里感觉凉爽而晚上感觉到热答案：C解析：植物发生光合作用,消耗掉太阳能转化成化学能,根据能量守恒,阳光的能量被转化成化学能,所以树木下会比较凉爽,故C正确.功能关系的理解与应用答案：(1)3.125s

(2)12.5J点评：传送带模型问题的分析流程：答案：ABD解析：物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力,根据动能定理,有ΔEk＝(F－f)(L＋s),故A正确；小车受到重力、支持力、压力和摩擦力,根据动能定理,有ΔEk′＝fs,故B正确；物体在摩擦力作用下前进的距离为(L＋s),物体克服摩擦力所做的功为W克＝f(L＋s),故D正确；根据功能关系,小物体和木板系统增加的内能等于它们相对运动克服摩擦力做的功,即Q＝fL,故C错误.开放·探究解析：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.答案：不是永动机.手表戴在手上,手运动的机械能一部分转化为手表摆动的能量.易错分析：对本题易错选项及错误原因具体分析如下：