人教版必修二 710能量守恒定律与能源(课件)




  10.能量守恒定律与能源 能量守恒定律与能源
我们已经学过了好几种形式的能量了,那么到底 我们已经学过了好几种形式的能量了, 如何定义能量呢? 如何定义能量呢?
一.能量的概念 能量的概念
一个物体能够对外做功, 一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有 能量。 能量。
二.能量的多样性 能量的多样性
对应于不同的运动形式, 对应于不同的运动形式,能的形式也是多种多的 . 机械能对应机械运动, 机械能对应机械运动,内能对应大量微观粒子的热 运动……. 运动 我们知道能量的形式: 我们知道能量的形式: 机械能、内能、电能、太阳能、化学能、生物能、 机械能、内能、电能、太阳能、化学能、生物能、 原子能等. 原子能等.
讨论与思考: 讨论与思考:
这些能量之间有联系吗?有什么联系呢? 这些能量之间有联系吗?有什么联系呢?
太阳能的利用: 太阳能的利用:太阳能转化为电能
内燃机车: 内燃机车:内能转化机械能
水电站: 水电站:水的机械能转化为电能
水果电池: 水果电池:化学能转化为电能
三、能的转化
不同形式的能之间可以在一定条件的情况下相互 转化,而且在转化过程中总量保持不变。 转化,而且在转化过程中总量保持不变。
四.功是能量转化的量度 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。 不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的。
重力做功: 重力做功:重力势能和其他能相互转化 弹力做功:弹性势能和其他能相互转化 弹力做功:
五.能量守恒定律 能量守恒定律
①内容: 内容: 能量既不可会消灭,也不会创生, 能量既不可会消灭,也不会创生,它只会 从一种形式转化为其他形式, 从一种形式转化为其他形式,或者从一个 物体转移到另一个物体, 物体转移到另一个物体,而在转化和转移 过程中,能量的总量保持不变. 过程中,能量的总量保持不变. ②定律的表达式 E初=E终 ;△E增=△E减
③说明: 说明: a.该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一, 该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一, 该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一 是学习物理学的一条主线。 是学习物理学的一条主线。 b.要分清系统中有多少种形式的能,发生了哪 要分清系统中有多少种形式的能, 要分清系统中有多少种形式的能 些转化和转移。 些转化和转移。 c.系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能 系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能 的减少量, 的减少量,滑动摩擦力与相对距离的乘积在数 值上等于系统产生的内能, 值上等于系统产生的内能,即Q=Fl相 =
在一定条件下, 在一定条件下,各种形式的能量可以相互 转化和转移
能量转移: 运动的甲钢球碰击静止的乙钢球; 能量转移: 运动的甲钢球碰击静止的乙钢球; 在热传递过程中。 在热传递过程中。 特点: 特点: 能量的形式没有变 能量转化: 能量转化: 小朋友滑滑梯; 小朋友滑滑梯; 水力发电;火力发电; 水力发电;火力发电; 电流通过电热器时。 电流通过电热器时。 特点: 特点: 能量的形式发生变化

  1、指出下列现象中能量的转化或转移情况: 、指出下列现象中能量的转化或转移情况: (
  1)人在跑步时,身体发热( 化学能转化为内能 ) )人在跑步时,身体发热( (
  2)风吹动帆船前进( 风的机械能转移到帆船上 ) )风吹动帆船前进( (
  3)放在火炉旁的冷水变热( 内能由火炉转移给水) )放在火炉旁的冷水变热( (
  4)电流通过灯泡,灯泡发光( 电能转化为光能 ) )电流通过灯泡,灯泡发光( (
  5)植物进行光合作用( )植物进行光合作用( 光能转化为化学能 )
六.能源和能量耗散 能源和能量耗散
①人类利用能源大致经历了三个时期,即柴 人类利用能源大致经历了三个时期, 薪时期,煤炭时期,石油时期。 薪时期,煤炭时期,石油时期。 ②能量耗散:燃料燃烧时一旦把自己的热量 能量耗散: 释放出去, 释放出去,它就不会自动聚集起来供人类重 新利用。 能量转化的方向性 能量转化的方向性) 新利用。(能量转化的方向性)
功能原理介绍: 功能原理介绍:
的物体下落过 质量为m的物体下落过程中,经 的物体下落 程中, 高度h 速度为 过高度 1处速度为v
  1,下落至高 速度为 空气阻力恒为 度h2处速度为v
  2,空气阻力恒为f , 分析由h 下落到h 程中机械能 分析由 1下落到 2过程中机械能 的变化。 分析:根据动能定理, 分析:根据动能定理,有
1 2 1 2 W +Wf = mv ? mv G 2 1 2 2
下落过程中重力对物体做功, 下落过程中重力对物体做功,重力做功在数值 上等于物体重力势能的变化量。 上等于物体重力势能的变化量。取地面为参考 平面, 平面,有:
W = mgh ?mgh G 1 2
由以上两式可以得到: 由以上两式可以得到:
1 2 1 2 Wf = mv ? mv + mgh ?mgh 2 1 2 1 2 2
? ?1 2 ? ?1 2 = ? mv + mgh ? ?? mv + mgh ? 2 2 1 1 ? ?2 ? ?2
= E2 ? E = ?E 1
功能原理
除重力(弹力 外 除重力 弹力)外,其他外力对物体对所做的总 弹力 等于物体机械能的变化量△ 功WG外等于物体机械能的变化量△E
wG外 = ?E = E2 ? E 1
= Ek2 + Ep2 ? Ek1 ? Ep1
当WG外>0时,△E>
  0,机械能增加 时 > , 时 < , 当WG外<0时,△E<
  0,机械能减少
(
)(
)
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