高一物理必修二第五章7.10能量守恒定律与能源市公开课一等奖省优质课赛课一等奖课件

高一·物理路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·必修2第1页机械能守恒定律第七章第2页第十节能量守恒定律与能源第七章第3页学习目标定位1课堂情景切入2知识自主梳理3重点难点突破4考点题型设计5课后强化作业7易错案例剖析6第4页学习目标定位第5页*了解能量守恒定律，知道这个定律主要意义**会用能量守恒定律去分析计算相关能量守恒综合性问题*了解能量耗散，认清节约能源主要性第6页课堂情景切入第7页各种形式能都能够相互转化，你能说出以下现象(见下列图)中，能是怎样转化吗？第8页第9页知识自主梳理第10页1.内容：能量既不会毁灭，也不会______，它只会从一个形式转化为_________，或者从一个物体转移到___________，而在转化和转移过程中，能量总量__________。这个规律叫做能量守恒定律。能量守恒定律创生其它形式另一个物体保持不变第11页2．确立能量守恒定律两类主要事实(1)确认了__________不可能性；(2)发觉了各种自然现象之间能量__________与转化。3．意义：能量守恒定律建立，是人类认识自然一次重大飞跃。它是最_______、最_______、最________自然规律之一，而且是大自然普遍友好性一个表现形式。永动机相互联络普遍主要可靠第12页1.能源(1)概念：能够提供可__________物质，都能够称为能源。(2)人类利用能源大致经历了三个时期：__________时期、__________时期，__________时期。当今人类使用主要能源是煤炭和石油。它们资源有限，且大量使用造成环境恶化。__________和__________成为关系到人类社会能否连续发展大问题。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第13页2．能量耗散(1)自然界中自发能量转化和转移含有方向性。a．热量能够自发由高温物体传递给______物体，但不能自发由低温物体传给_______物体。b．冒起煤烟和散开炭灰__________又重新组合成一堆煤炭。c．散失到周围环境中内能不能回收重新利用。低温高温不可能第14页(2)能量耗散在能量转化过程中，一部分能量转化为_______流散到周围环境中，我们无法把这些________搜集起来重新利用，这种现象叫能量耗散。3．能源危机含义在能源利用过程中，即在能量转化过程中，能量在数量上虽__________，但在可利用具质上______了，从便于利用变成______________了。内能内能未降低降低不便于利用第15页重点难点突破第16页一、对功与能了解1．功是能量转化量度不一样形式能量之间转化是经过做功实现。做功过程就是各种形式能量之间转化(或转移)过程。且做了多少功，就有多少能量发生转化(或转移)，所以，功是能量转化量度。第17页2．常见几个功效关系功能量转化重力做功重力势能和其它形式能相互转化弹力做功弹性势能和其它形式能相互转化合外力做功动能和其它形式能相互转化除重力、系统内弹力外，其它力做功机械能和其它形式能相互转化第18页尤其提醒：(1)能是物体运动状态决定物理量，即状态量；而功则是和物体运动状态改变过程相关物理量，是过程量。二者有着本质区分。(2)做功能够使物体含有能量发生改变，而且物体能量改变大小是用做功多少来量度。但功和能不能相互转化。第19页依据如图所表示情景，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包括能量转化。第20页答案：B是发电机，A是电动机。瀑布水流下来将水重力势能转化为动能，水流推进水轮机带动发电机B转动发电，是将机械能转化为电能，发电机产生电流流经电动机A时，又将电能转化为机械能。第21页二、能转化和守恒定律应用1．表示式ΔE1减＝ΔE2增2．含义(1)某种形式能降低，一定存在其它形式能增加，且降低许一定和增加量相等。(2)某个物体能量降低，一定存在其它物体能量增加，且降低许和增加量一定相等。第22页3．应用步骤(1)分清多少种形式能(如机械能、热能、电能等)在改变。(2)分别列出降低能量ΔE减和增加能量ΔE增表示式。(3)依据能量守恒列式求解。第23页尤其提醒：能量守恒定律表示式中即使没有出现功，但功是能量转化量度。能量改变中也表示功本质及做功多少。第24页质量为m小球由高为h曲面顶端以v0初速度滑下并沿水平面又运动了s停顿下来，求在该过程中因为摩擦阻力而产生热量。第25页解析：分别选定开始和停顿时为初末状态整个过程中共有重力势能、动能、内能三种形式能参加了转化，且重力势能降低、动能降低、内能增加。依据能量守恒定律可知，降低总能量等于增加总能量。第26页考点题型设计第27页对能量守恒定律了解第28页第29页市面上出售一个装有太阳能风扇帽子(如图所表示)。在阳光照射下，小风扇快速转动，能给酷热夏季带来一丝清凉。该装置能量转化情况是()第30页A．太阳能→电能→机械能B．太阳能→机械能→电能C．电能→太阳能→机械能D．机械能→太阳能→电能答案：A解析：电池板中太阳能转化为电能，小电动机中电能转化为机械能。第31页动能关系了解与应用第32页第33页答案：D第34页点评：滑动摩擦力做功时，系统机械能一定降低，降低机械能转化为内能，所以滑动摩擦力做功过程中产生内能为Q＝Ff·x相，其中Ff指滑动摩擦力大小，x相指发生相对滑动物体间相对位移。第35页如图，木块m放在光滑水平面上，一颗子弹水平射入木块中，子弹受到平均作用力为f，射入深度为d，此过程中木块移动了s，则()第36页A．子弹损失动能为fsB．木块增加动能为f(s＋d)C．子弹动能降低等于木块动能增加D．子弹、木块系统总机械能损失为fd答案：D第37页解析：子弹克服阻力做功为Wf＝f(s＋d)，子弹损失动能为f(s＋d)，A错；f对木块做功为Wf′＝fs，木块增加动能为fs，B错；由功效关系知，子弹降低动能等于木块增加动能与子弹和木块系统增加内能之和，C错；子弹和木块组成系统机械能损失量等于系统内能增加量等于fd，D正确。第38页开放·探究第39页试依据能转化和守恒定律，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能量而源源不停地对外工作，对外界输出能量，这违反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高度，这是一个不争事实，假如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，此装置不能工作原因是煤油虽上升到B槽高处，但不能滴落到B槽中。第40页答案：不能工作。违反能转化和守恒定律，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观察能力和应用能转化和守恒定律分析处理实际问题能力题目。比如，我们轻易注意到毛细现象，但往往不注意观察上升液体是否能从毛细管中流出。第41页这几年流行一个“自发电电动车”，基本原理是将一小型发电机紧靠车轮处，车轮转动时，带动发电机运转，发出电又继续供给电动车，你认为仅靠这种方式，电动车能连续运动下去吗？第42页解析：仅靠这种方式，不能使电动车连续运动下去。因为靠这种方式，只能将电动车一部分能量搜集起来，但电动车运动时受到阻力做负功，不停把电动车机械能转化为内能，依据能量守恒定律，要想使电动车连续运动下去，必须不停地给电动车补充新能量，如用脚蹬电动车或给电动车电源充电。第43页易错案例剖析第44页易错点：对功