能量守恒定律 课件

1、机械能守恒定律,自学提纲： 1、探究实验要验证的机械能守恒的表达式，注意事项，误差分析是怎样的？ 2、自己动手独立推导机械能守恒的表达式 ，表达式有几种形式？ 3、机械能守恒的条件是什么？ 4、能量守恒定律的内容及表达式,h,一、机械能：物体所具有的动能和势能统称为机械能。,E=EK+EP,动能和势能之间可以相互转化（一）,动能和势能之间可以相互转化（二）,动能和势能之间可以相互转化（三）,重力势能,弹性势能,势能,动能,机械能,实验：验证机械能守恒定律,实验装置、步骤及注意事项,1、组装实验装置,2、释放重锤记录运动情况,3、选择纸带、选点并测量,4、计算vn及对应动能,5、比较 是否相等,

2、1、安装要竖直,2、先通电再释放,3、先断电再取纸带,4、计数点距起点远一些,5、注意刻度尺读数规则,实验步骤,注意事项,设小球下落时先后经历了A、B两点。因为只有重力做功，根据动能定理有:,V1,V2,A,B,又根据重力做功与重力势能的变化关系有：（选地面为参考面）,由（1）、（2）两式得：,理论推导,一、机械能守恒定律： 1. 内容： 在只有重力（或弹力）做功的情形下，物体的动能和重力（弹性）势能发生相互转化，而总的机械能保持不变。,2. 条件：系统内只有重力、(弹簧)弹力做功，其它力不做功(或其它力做功代数和为零)。,1. 从系统的内、外力做功的角度看,只有重力、（弹 簧）弹力做功，具体

3、表现为三种情况： (1)只受重力、（弹簧）弹力。 (2)还受其它力，但其它力不做功。 (3)其它力做功，但做功的代数和为零。,机械能守恒条件的进一步理解,2. 从能量转化的角度看，只有系统内动能和势能相互转化，无机械能与其它形式能量（如内能）之间的转化。,例题1. 在下面各个实例中，除1外都不空气阻力，判断哪些机械能是守恒的，并说明理由。 1. 伞兵带着张开的降落伞在空气中匀速下落。,解析：机械能不守恒，因为除重力做功外，降落伞还要克服空气阻力做功。,2. 抛出的手榴弹做抛物线运动(忽略空气阻力）。 解析：机械能守恒，因为除受重力外，没有其它力对手榴弹做功。 3. 物体沿着光滑的曲面滑下。 解

4、析：机械能守恒，因为除重力做功外，曲面弹力始终与位移垂直，不做功。,4. 拉着物体沿着光滑的斜面匀速上升。 解析：机械能不守恒，因为除重力外，还有拉力对物体做功。 5. 在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来。 解析：机械能守恒，因为除弹簧弹力外，没有其它力对小球做功。,6. 用细绳拴着一个小球，使小球在光滑水平桌面内做匀速圆周运动。 解析：机械能守恒，因为小球在水平面上运动, 重力和支持力不做功,重力势能不变; 绳的拉力始终与位移垂直，也不做功，小球做匀速圆周运动，动能也不变。,即EK2EP2 EK1EP1,课堂小结,1、动能和势能统称为机械能 2、机械能守恒定律：

5、a、在只有重力做功的条件下，物体的动能和重力势能相互转化，但机械能的总量保持不变 b、在只有弹力做功的条件下，物体的动能和弹性势能相互转化，但机械能的总量保持不变 c、在只有重力和弹力做功的条件下，系统的动能和势能相互转化，但机械能的总量保持不变。 3、表达式：,课堂练习,2.一个轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面肯弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，在重物由A摆到最低点的过程中， A、重物的重力势能减少。 B、重物的重力势能增加。 C、重物的机械能不变。 D、重物的机械能减少。,AD,球和弹簧组成的系统机械能守恒,1.下列关于机械能是否守恒

6、的叙述正确的是 A、做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。 B、做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒。 C、合外力对物体做功为零时机机械能守恒。 D、只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒。,BD,物体的机械能是否守恒与物体的运动无关,3.在验证机械能守恒定律的实验中，下列操作正确的是 A先释放重物，后接通电源 B用秒表测量重物下落的时间 C打完一条纸带后，立即切断电源 D每打完一条纸带，活动复写纸位置,CD,2 能量的形式,人类利用能源大致经历了三个时期，即柴薪时期，煤炭时期，石油时期。人类使用的能源可分为常规能源和新能源。,常规能源：煤，石油，天然气； 新能源：风能，水能，太阳能（光能）

7、， 核能（原子能）。,煤炭,煤炭是地球上蕴藏量最丰富，分布地域最广的化石燃料。据世界能源委员会的评估，世界煤炭可采资源量达48410 4亿t标准煤，占世界化石燃料可采资源量的668。,煤炭是埋藏在地下的植物受地下和地热的作用，经过几千万年乃至几亿年的炭化过程，释放出水份、二氧化碳、甲烷等气体后，含氧量减少而形成的，含炭量非常丰富。由于地质条件和进化程度不同，含炭量不同，从而发热量也就不同。按发热量大小顺序分为无烟煤、烟煤 和褐煤等。,石油,石油是水中堆积的微生物残骸，在高压的作用下形成的碳氢化合物。石油经过精制后可得到汽油、煤油、柴油和重油。石油在,地球上分布不均，中东占54%，北美占12%，

8、南美占9%，几乎占了可确认埋藏量的3/4。,水电,水力发电是从流动的水的能量中产生的电能。原理是利用一条大堤坝蓄水成湖，引水流过大堤坝的涡轮桨叶，从而推动涡轮电机发电。,水力发电最丰富的地方，通常都有高山峻岭和充沛的雨量，形成流速高、流量大的河流。水力发电是可再生的能源，不会污染空气。,风能,风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动,形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2转化为风能，但其总量仍是十分可观的。全球的风能约为2.74X109MW，其中可利用的风能为2X107MW，比地球上可开发利用的水能总量

9、还要大10倍。,潮汐能,潮汐与潮流能来源于月球、太阳引力。潮汐的能量与潮差大小和潮量成正比；潮,流、海流的能量与流速平方和通流量成正比 。据调查统计，我国沿岸和海岛附近的可开发潮汐能资源理论装机容量达2179万kW，理论年发电量约624亿kWH，波浪能理论平均功率约1285万kW，潮流能理论平均功率1394万kW。,地热能,地热能是来自地球深处的可再生热能。它起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地下水的深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后，把热量从地下深处带至近表层。在,有些地方，热能随自然涌出的热蒸汽和水而到达地面。 地热作为指贮存在地球内部的热能，其储量比目前人们所利用的总量多很多倍

10、，而且集中分布在构造板块边缘一带、该区域也是火山和地震多发区。,生物能,生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，在各种可再生能源中，生物质是独特的，它是贮存的太阳能，更是一,种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。 目前世界各国都正在着手开发和利用，如沼气。,核能,在50多年前，科学家发现铀-235原子核在吸收一个中 子以后能分裂，同时放出2-3个中子和大量的能量，放出 的能量比化学反应中释放的能量大得多，这就是核裂变能， 也就是我们所说的核能。,核电站是利用原子核内部蕴藏的能量产生电能的新型发电站。,太阳能,太阳内部高温核聚变反应所释放的辐射能。太阳向宇宙空间发射的辐射功率位3.81023kW的辐射值，其中20亿分之一到达地球大气层。到