高中物理必修2課件能量的轉(zhuǎn)化與守恒課件1

第4章能量守恒與可持續(xù)發(fā)展第4章能量守恒與可持續(xù)發(fā)展4.3-4.4能量的轉(zhuǎn)化與守恒能源與

可持續(xù)發(fā)展（選學）

學習目標定位了解各種不同形式的能，知道能量守恒定律的探索過程能夠敘述能量守恒定律的內(nèi)容，會用能量守恒的觀點分析、解釋一些實際問題.知道能量短缺和環(huán)境惡化問題，增強節(jié)約能源和環(huán)境保護意識.4.3-4.4能量的轉(zhuǎn)化與守恒能源與學習目知識儲備區(qū)一、1．內(nèi)能電磁能化學能2．邁爾

焦耳

3．不變4.（1）相互轉(zhuǎn)化（2）第一類

知識儲備區(qū)一、1．內(nèi)能電磁能化學能

學習探究區(qū)一、能量守恒定律二、能量的轉(zhuǎn)化效率三、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性四、功能關(guān)系的理解學習探究區(qū)一、能量守恒定律二、能量的轉(zhuǎn)化效率三、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)一、能量守恒定律1．在驗證機械能守恒定律的實驗中，重物帶著紙帶下落時，計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，減少的重力勢能的值大于增加的動能的值，即機械能的總量在減少．原因就是存在紙帶和打點計時器之間的摩擦力和空氣的阻力等．是不是考慮了各種摩擦和阻力后這部分能量就消失了呢？問題設(shè)計它轉(zhuǎn)化成了機械能以外的其他形式的能量；實質(zhì)上都是其他形式的能與機械能相互轉(zhuǎn)化的過程，在轉(zhuǎn)化的過程中，能的總量是不變的．答案不是除重力之外還有摩擦力做功機械能守恒定律是能量守恒定律的一種特殊情況．一、能量守恒定律1．在驗證機械能守恒定律的實驗中，重物帶著紙1．能量守恒定律的理解：要點提煉相等某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量和增加量一定

．某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定

．2．能量守恒定律的表達式：(1)從不同狀態(tài)看，E初＝E終．(2)從能的轉(zhuǎn)化角度看，ΔE增＝ΔE減．(3)從能的轉(zhuǎn)移角度看，ΔEA增＝ΔEB減．相等3．第一類永動機違背能量守恒定律因而不能制成．1．能量守恒定律的理解：要點提煉相等某種形式的能減少，一定存二、能量的轉(zhuǎn)化效率觀察教材中轎車的能量流向圖，計算下列問題．(1)轎車行駛時，做有用功的能量占燃料能量的比例是多少？(2)在散熱器和排氣管中散失的能量占多大比例？問題設(shè)計答案

(1)

(2)

二、能量的轉(zhuǎn)化效率觀察教材中轎車的能量流向圖，計算下列問題．2．能量轉(zhuǎn)化效率是

的能量跟輸入能量的比值，

即能量的轉(zhuǎn)化效率＝要點提煉1．機器做功不能將輸入的能量全部轉(zhuǎn)化為有用的能量，必然會

有一部分能量損失掉．轉(zhuǎn)化為有用功2．能量轉(zhuǎn)化效率是三、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性問題設(shè)計一碗熱水放在室內(nèi)，過一會自動變涼，說明熱量從高溫的水傳給了周圍的空氣．若把一碗涼水放到溫度較高的環(huán)境中，水是否會自動變熱？把水放到溫度較低的環(huán)境中，水是否會自動變熱？答案會，涼水放到溫度較高的環(huán)境中，吸收

周圍空氣的熱量，水的溫度升高；

不會，將水放到溫度較低的環(huán)境中水不會

自動變熱．三、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性問題設(shè)計一碗熱水放在室內(nèi)，過一會自三、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性(1)熱傳遞具有方向性，即與熱現(xiàn)象相關(guān)的能量轉(zhuǎn)化過程是有方向性的．1．能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性，或者說，能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有不可逆性．內(nèi)能總是自發(fā)地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移，而不能自發(fā)地從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移．(2)做功具有方向性：機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化

為機械能而不引起其他變化．2．第二類永動機不違背能量守恒定律，但違背了能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的不可逆性．三、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性(1)熱傳遞具有方向性，即與熱現(xiàn)象四、功能關(guān)系的理解(1)不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化通過做功來實現(xiàn)，即做功的過程就是能量

的過程；1．功和能的關(guān)系可以從以下兩個方面來理解：(2)做了多少功就有多少能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，即能量轉(zhuǎn)化的多少可用

來量度．轉(zhuǎn)化做功的多少四、功能關(guān)系的理解(1)不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化通過做功來實四、功能關(guān)系的理解功能的變化表達式重力做功正功重力勢能減少重力勢能變化WG＝－ΔEp＝________負功重力勢能增加彈力做功正功彈性勢能減少彈性勢能變化W彈＝－ΔEp＝_______負功彈性勢能增加合力做功正功動能增加動能變化W合＝ΔEk＝_______負功動能減少除重力(或系統(tǒng)內(nèi)彈力)外其他力做功正功機械能增加機械能變化W其他＝ΔE＝_______負功機械能減少兩物體間滑動摩擦力對物體系統(tǒng)做功內(nèi)能變化fs相對＝Q2．常用的幾種功能關(guān)系Ep1－Ep2Ep1－Ep2Ek2－Ek1E2－E1

注意功和能的本質(zhì)不同，并且功和能也不能相互轉(zhuǎn)化，而只能是通過做功實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化．四、功能關(guān)系的理解一、對能量守恒定律的理解典例精析例1

下列關(guān)于能量守恒定律的認識正確的是(

)A．某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加B．某個物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加C．不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機械——永動機不可能制成D．石子從空中落下，最后靜止在地面上，說明機械能消失了ABC能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失．只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式:或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體彈性勢能與動能間的相互轉(zhuǎn)化不輸入能量輸出能量碰撞生熱不遵循能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律能量守恒定律：一、對能量守恒定律的理解典例精析例1下列關(guān)于能量守恒定律的二、能量守恒定律的應(yīng)用典例精析例2如圖所示，一個粗細均勻的U形管內(nèi)裝有同種液體，液體質(zhì)量為m.在管口右端用蓋板A密閉，兩邊液面高度差為h，U形管內(nèi)液體的總長度為4h，拿去蓋板，液體開始運動，由于管壁的阻力作用，最終管內(nèi)液體停止運動，則該過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為(

)A.mgh B.mghC.mgh D.mghA重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能二、能量守恒定律的應(yīng)用典例精析例2如圖所示，一個粗細均勻的例3如圖所示，在光滑的水平面上，有一質(zhì)量為M的長木塊以一定的初速度向右勻速運動，將質(zhì)量為m的小鐵塊無初速度地輕放到長木塊右端，小鐵塊與長木塊間的動摩擦因數(shù)為μ，當小鐵塊在長木塊上相對長木塊滑動L時與長木塊保持相對靜止，此時長木塊對地的位移為s，求這個過程中(1)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量；(2)小鐵塊增加的動能；(3)長木塊減少的動能；(4)系統(tǒng)機械能的減少量．典例精析三、對功能關(guān)系的理解和應(yīng)用解析Ls(1)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量(2)根據(jù)動能定理(3)根據(jù)動能定理即長木塊減少的動能μmgs.能量守恒(4)系統(tǒng)機械能減少例3如圖所示，在光滑的水平面上，有一質(zhì)量為M的長木塊課堂要點小結(jié)一、能量守恒定律的表達式E初＝E終或ΔE增＝ΔE減或ΔEA增＝ΔEB減．二、能源與可持續(xù)發(fā)展1．能量的轉(zhuǎn)化效率：轉(zhuǎn)化為有用功的能量跟輸入能量的比值．2．能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性．三、功能關(guān)系的理解1．功是能量轉(zhuǎn)化的量度．2．常用的幾種功能關(guān)系．課堂要點小結(jié)一、能量守恒定律的表達式自我檢測區(qū)123自我檢測區(qū)1231．(對能量守恒定律的理解)利用能源的過程實質(zhì)上是(

)A．能量的消失過程B．能量的創(chuàng)造過程C．能量不守恒的過程D．能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移并且耗散的

過程D解析燃氣灶燒水電磁爐燒水散失的能量變?yōu)橹車h(huán)境的內(nèi)能1231．(對能量守恒定律的理解)利用能源的過程實質(zhì)上是()D2．(能量守恒定律的應(yīng)用)一顆子彈以某一速度擊中靜止在光滑水平面上的木塊，并從中穿出，對于這一過程，下列說法正確的是(

)A．子彈減少的機械能等于木塊增加

的機械能B．子彈和木塊組成的系統(tǒng)機械能的

損失量等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量C．子彈減少的機械能等于木塊增加

的動能與木塊增加的內(nèi)能之和D．子彈減少的機械能等于木塊增加

的動能與木塊和子彈增加的內(nèi)能之和BD解析減速加速減少的能量：子彈的動能增加的能量：木塊的動能摩擦生熱1232．(能量守恒定律的應(yīng)用)一顆子彈以某一速度擊中靜止在光滑水3．(功能關(guān)系的應(yīng)用)如圖所示，斜面的傾角為θ，質(zhì)量為m的滑塊距擋板P的距離為s0，滑塊以初速度v0沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，滑塊所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力．若滑塊每次與擋板相碰均無機械能損失，求滑塊經(jīng)過的總路程．123滑塊重力勢能：解析動能：滑塊最終停在斜面底端摩擦生熱：3．(功能關(guān)系的應(yīng)用)如圖所示，斜面的傾角為θ，質(zhì)量為m的滑第4章能量守恒與可持續(xù)發(fā)展第4章能量守恒與可持續(xù)發(fā)展4.3-4.4能量的轉(zhuǎn)化與守恒能源與

可持續(xù)發(fā)展（選學）

學習目標定位了解各種不同形式的能，知道能量守恒定律的探索過程能夠敘述能量守恒定律的內(nèi)容，會用能量守恒的觀點分析、解釋一些實際問題.知道能量短缺和環(huán)境惡化問題，增強節(jié)約能源和環(huán)境保護意識.4.3-4.4能量的轉(zhuǎn)化與守恒能源與學習目知識儲備區(qū)一、1．內(nèi)能電磁能化學能2．邁爾

焦耳

3．不變4.（1）相互轉(zhuǎn)化（2）第一類

知識儲備區(qū)一、1．內(nèi)能電磁能化學能

學習探究區(qū)一、能量守恒定律二、能量的轉(zhuǎn)化效率三、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性四、功能關(guān)系的理解學習探究區(qū)一、能量守恒定律二、能量的轉(zhuǎn)化效率三、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)一、能量守恒定律1．在驗證機械能守恒定律的實驗中，重物帶著紙帶下落時，計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，減少的重力勢能的值大于增加的動能的值，即機械能的總量在減少．原因就是存在紙帶和打點計時器之間的摩擦力和空氣的阻力等．是不是考慮了各種摩擦和阻力后這部分能量就消失了呢？問題設(shè)計它轉(zhuǎn)化成了機械能以外的其他形式的能量；實質(zhì)上都是其他形式的能與機械能相互轉(zhuǎn)化的過程，在轉(zhuǎn)化的過程中，能的總量是不變的．答案不是除重力之外還有摩擦力做功機械能守恒定律是能量守恒定律的一種特殊情況．一、能量守恒定律1．在驗證機械能守恒定律的實驗中，重物帶著紙1．能量守恒定律的理解：要點提煉相等某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量和增加量一定

．某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定

．2．能量守恒定律的表達式：(1)從不同狀態(tài)看，E初＝E終．(2)從能的轉(zhuǎn)化角度看，ΔE增＝ΔE減．(3)從能的轉(zhuǎn)移角度看，ΔEA增＝ΔEB減．相等3．第一類永動機違背能量守恒定律因而不能制成．1．能量守恒定律的理解：要點提煉相等某種形式的能減少，一定存二、能量的轉(zhuǎn)化效率觀察教材中轎車的能量流向圖，計算下列問題．(1)轎車行駛時，做有用功的能量占燃料能量的比例是多少？(2)在散熱器和排氣管中散失的能量占多大比例？問題設(shè)計答案

(1)

(2)

二、能量的轉(zhuǎn)化效率觀察教材中轎車的能量流向圖，計算下列問題．2．能量轉(zhuǎn)化效率是

的能量跟輸入能量的比值，

即能量的轉(zhuǎn)化效率＝要點提煉1．機器做功不能將輸入的能量全部轉(zhuǎn)化為有用的能量，必然會

有一部分能量損失掉．轉(zhuǎn)化為有用功2．能量轉(zhuǎn)化效率是三、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性問題設(shè)計一碗熱水放在室內(nèi)，過一會自動變涼，說明熱量從高溫的水傳給了周圍的空氣．若把一碗涼水放到溫度較高的環(huán)境中，水是否會自動變熱？把水放到溫度較低的環(huán)境中，水是否會自動變熱？答案會，涼水放到溫度較高的環(huán)境中，吸收

周圍空氣的熱量，水的溫度升高；

不會，將水放到溫度較低的環(huán)境中水不會

自動變熱．三、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性問題設(shè)計一碗熱水放在室內(nèi)，過一會自三、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性(1)熱傳遞具有方向性，即與熱現(xiàn)象相關(guān)的能量轉(zhuǎn)化過程是有方向性的．1．能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性，或者說，能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有不可逆性．內(nèi)能總是自發(fā)地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移，而不能自發(fā)地從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移．(2)做功具有方向性：機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化

為機械能而不引起其他變化．2．第二類永動機不違背能量守恒定律，但違背了能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的不可逆性．三、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性(1)熱傳遞具有方向性，即與熱現(xiàn)象四、功能關(guān)系的理解(1)不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化通過做功來實現(xiàn)，即做功的過程就是能量

的過程；1．功和能的關(guān)系可以從以下兩個方面來理解：(2)做了多少功就有多少能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，即能量轉(zhuǎn)化的多少可用

來量度．轉(zhuǎn)化做功的多少四、功能關(guān)系的理解(1)不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化通過做功來實四、功能關(guān)系的理解功能的變化表達式重力做功正功重力勢能減少重力勢能變化WG＝－ΔEp＝________負功重力勢能增加彈力做功正功彈性勢能減少彈性勢能變化W彈＝－ΔEp＝_______負功彈性勢能增加合力做功正功動能增加動能變化W合＝ΔEk＝_______負功動能減少除重力(或系統(tǒng)內(nèi)彈力)外其他力做功正功機械能增加機械能變化W其他＝ΔE＝_______負功機械能減少兩物體間滑動摩擦力對物體系統(tǒng)做功內(nèi)能變化fs相對＝Q2．常用的幾種功能關(guān)系Ep1－Ep2Ep1－Ep2Ek2－Ek1E2－E1

注意功和能的本質(zhì)不同，并且功和能也不能相互轉(zhuǎn)化，而只能是通過做功實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化．四、功能關(guān)系的理解一、對能量守恒定律的理解典例精析例1

下列關(guān)于能量守恒定律的認識正確的是(

)A．某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加B．某個物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加C．不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機械——永動機不可能制成D．石子從空中落下，最后靜止在地面上，說明機械能消失了ABC能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失．只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式:或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體彈性勢能與動能間的相互轉(zhuǎn)化不輸入能量輸出能量碰撞生熱不遵循能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律能量守恒定律：一、對能量守恒定律的理解典例精析例1下列關(guān)于能量守恒定律的二、能量守恒定律的應(yīng)用典例精析例2如圖所示，一個粗細均勻的U形管內(nèi)裝有同種液體，液體質(zhì)量為m.在管口右端用蓋板A密閉，兩邊液面高度差為h，U形管內(nèi)液體的總長度為4h，拿去蓋板，液體開始運動，由于管壁的阻力作用，最終管內(nèi)液體停止運動，則該過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為(

)A.mgh B.mghC.mgh D.mghA重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能二、能量守恒定律的應(yīng)用典例精析例2如圖所示，一個粗細均勻的例3如圖所示，在光滑的水平面上，有一質(zhì)量為M的長木塊以一定的初速度向右勻速運動，將質(zhì)量為m的小鐵塊無初速度地輕放到長木塊右端，小鐵塊與長木塊間的動摩擦因數(shù)為μ，當小鐵塊在長木塊上相對長木塊滑動L時與長木塊保持相對靜止，此時長木塊對地的位移為s，求這個過程中(1)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量；(2)小鐵塊增加的動能；(3)長木塊減少的動能；(4)系統(tǒng)機械能的減少量．典例精析三、對功能關(guān)系的理解和應(yīng)用解析Ls(1)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量(2)根據(jù)動能定理(3)根據(jù)動能定理即長木塊減少的動能μmgs.能量守恒(4)系統(tǒng)機械能減少例3如圖所示，在光滑的水平面上，有一質(zhì)量為M的長木塊課堂要點小結(jié)一、能量守恒定律的表達式E初＝E終或