太阳能有哪些用途？

1、光热利用,太阳能发电,光合作用,太阳能有哪些用途？,导入新课,太阳能,热能,电能,生物能,核能威力巨大，核能发电中，能量怎样转化？有无损失？,核能,热能,电能,水坝为什么有一个高度差？ 水流具有哪些能量？能量怎样转化？,动能,势能,当摩天轮被启动后，它具有的动能和势能怎样变化？,动能,势能,7.1 追寻守恒量,第七章 机械能守恒定律,1. 知识与能力,理解动能、势能及能量的概念与意义,通过实验理解能量守恒定律,2 . 过程与方法,分析动能与势能的变化,分析，理解动能与势能之间的相互转化,教学目标,3. 情感态度与价值观,通过动能，势能间的相互转化来研究生活中的物体的运动,培养热爱生活的情趣,热

2、爱生活,研究生活,理解动能、势能的含义,在动能和势能转化的过程中体会能量守恒,教学重难点,重点,难点,2守恒量能量,1伽利略斜面实验,3势能和动能,本节导航,“有一个事实，如果你愿意，也可以说一条定律，支配着至今所知的一切自然现象这条定律称做能量守恒定律。它指出某一个量，我们把它称为能量，在自然界经历的多种多样的变化中它不变化。那是一个最抽象的概念” 诺贝尔物理学奖获得者费恩曼,小资料,1伽利略斜面实验,当小球沿斜面 A 从高度 h 处由静止滚下的运动有什么特点？,小球沿斜面滚下,小球的高度不断减小， 速度不断增大。 小球凭借其位置而具有的能量不断减少， 而由于运动而具有的能量不断增大。,分析

3、,v0 = 0,小球向下滚动的运动过程,小球的高度不断增大， 速度不断减小。 小球凭借其位置 而具有的能量不断增大， 而由于运动 而具有的能量不断减小，,B,v0 = 0,小球向上滚动的运动过程,等高,如果斜面光滑，当小球到达B斜面的 h高度时，速度为0。,这一特点说明小球在运动过程中，有一个量不变，即存在守恒量。,若斜面B比A陡些或缓些，小球的速度最后总会变为0吗？此时的高度与初始位置的高度有什么关系？,A,B,v0 = 0,A,B,v0 = 0,v0 = 0,v0 = 0,通过以上实验我们可以观察到斜面上的小球、单摆中的小球、滚摆中的轮子好像“记得 ”自己起始的高度（或与高度相关的某个量）

4、。,后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”,并且把这个量叫做能量或能。,能量无处不在,2守恒量能量,物质运动有多种形式，表现各异，但可互相转换，表明这些运动有共性，也有内在的统一的量度，即能量。,能量有机械能、内能、电能、化学能、光能等各种形式，出现在不同的运动中，并通过作功、热传递等方式进行转换。,（1）能量有多种形式：,（2）能量的符号及单位：,能量的符号：E 国际单位：焦耳 J 常用单位：千瓦时 kWh、卡cal 、尔格erg 、 电子伏（特）eV ,1 J = 0.2388cal = (3.6106) -1 kWh,1 eV = 1.610-19 J,换算关系：,你能否根据“

5、速度”与“高度”的关系，将伽利略斜面实验的运动过程抽象化？,小球由加速过程过渡到减速过程，恢复到原来的高度； 加速过程与减速过程中与高度有关的一个物理量在变化的同时，一个与速度有关的物理量也在变化； 与高度有关的物理量的变化引起了另一个与速度有关的物理量的变化。,想一想,3势能和动能,在伽利略斜面实验中，将小球提高到起始点的高度时，小球被赋予一种形式的能量势能。,相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能（potential energy）。,参考面,它们具有势能,球,杠铃,被弹高的人,高处的物体具有势能,小球在全部运动过程中，能量是怎样转化的？,用“能量”描述伽利略斜面实验,当小球由最高点

6、沿斜面 A 运动到达最低点时，能量怎样变化？,想一想,势能消失,动能,参考面,速度最大,高度为0,小球到达最低点 （参考面）,势能去了哪里？,用“能量”描述伽利略斜面实验,物体由于运动而具有的能量叫做动能（kinetic energy）。,运动着的汽车具有动能,飞驰的足球具有动能,高速飞行的火箭具有动能,当小球由最低点继续沿斜面升高时，能量有何变化？,想一想,动能减小,势能增大,高度变大,速度变小,不断失去动能,势能不断被“回收”,用“能量”描述伽利略斜面实验,A,B,v0 = 0,当小球沿斜面B上升，速度变为时，能量有何变化？,想一想,v0 = 0,动能消失,势能,高度最大,速度为0,起始高

7、度 h =,动能去了哪里？,用“能量”描述伽利略斜面实验,回顾,用“力”描述伽利略斜面实验,为了提高小球，人施加了与重力相反的力。,当释放小球时，重力使小球滚下斜面。,在斜面的底部，小球由于惯性而滚上斜面。,从“力”的角度分析伽利略斜面实验的运动过程，有何不足之处？,不足！,不能表达和解释一个重要的事实： 如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确的终止于同它开始点相同的高度，决不会更高一点，也决不会更低一点。 这说明某种“东西”在小球运动过程中是不变的，这个“东西”就是能量。,想一想,1. 伽利略斜面实验表明: “有某一量是守恒的”，这个量叫做能量。 2. 能量: 能量是一个守恒量，而且

8、它有不同的表现形式。 3. 势能： 相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。 4. 动能： 物体由于运动而具有的能量。,课堂小结,5. “追寻守恒量”的意义 （1）可行性：物质在运动变化过程中存在守恒量。 （2）重要性：物质在运动变化过程中都要满足一定的守恒定律。,1. 下列实例中,动能转化为势能的是 ( ) A. 竖直上抛的正在上升的小球 B. 上紧发条的玩具汽车汽车正在行驶. C. 从高处下落的石块 D. 从斜槽上滚下的小球,A,课堂练习,解析：B、C、D中均为势能转化为动能 A中为重力势能转化为小球的动能,2. 以竖直上抛的小球为例说明小球的势能和动能的转化情况这个例子中是否存在着能的总量

9、保持不变？,竖直上抛运动的小球，首先由动能转化为势能，达到最高点时，动能为零，势能最大，在下落时，势能逐渐减小，动能逐渐增大，势能又转化为动能在小球运动的过程中，小球的机械能总量保持不变,3. 举出生活中的一个例子，说明不同形式的能量之间可以互相转化,例：游乐园中的海盗船，如果没有摩擦力和空气阻力，船在摇摆时都能达到一定的高度这说明实际生活中的问题理想化后，确实存在着某一物理量是不变的,“能量”概念发展史简介,1. 伽利略对摆的论证为后人认识机械能守恒开辟一途径。,2. 莱布尼兹提出的物体运动的量与物体速度平方成正比被科里奥利称为“活力”。,3. 英国物理学家杨（T.Young）(在光的干涉方面作出贡献)将 mv2/2 称作能量。,课外拓展,4. 热学中永动机不可能实现的确认和各种物理现象之间的普遍联系的发现，导致了能量守恒定律的最终确立。,5. 能量守恒定律的发现最重要的贡献者当推迈耶（M.Meyer）、焦耳（J.P.Joule）和亥姆霍兹（H.von