高中物理 第七章 機械能守恒定律 第10節(jié) 能量守恒定律與能源課件 新人教必修2

第七章新知預(yù)習·巧設(shè)計名師課堂·一點通要點一要點二第10節(jié)創(chuàng)新演練·大沖關(guān)隨堂檢測歸納小結(jié)課下作業(yè)綜合提升1．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。2．知道發(fā)現(xiàn)能量守恒定律的重大意義。3．了解能量耗散，了解自然界中宏觀過程中能量守恒以及能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性，認識提高效率的重要性。[讀教材·填要點]1．能量守恒定律(1)建立定律的兩類重要事實：①確認了

的不可能性。②各種自然現(xiàn)象之間能量的

與

。(2)定律內(nèi)容：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從

轉(zhuǎn)化為

，或者從

轉(zhuǎn)移到

，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，

保持不變。(3)機械能守恒定律與能量守恒定律的關(guān)系：機械能守恒定律是普遍的能量守恒定律在特種背景下的一種特殊表現(xiàn)形式。永動機相互聯(lián)系轉(zhuǎn)化一種形式另一種形式一個物體別的物體能量的總量2．能源、能量耗散和能源危機(1)常規(guī)能源：

、石油、

，新能源：

能、風能、

能。(2)能量耗散：燃料燃燒時把自己的

釋放出去，電池中的

能轉(zhuǎn)化為電能，它又通過燈泡轉(zhuǎn)化成

和光能，熱和光被其他物體吸收之后變成周圍環(huán)境的

，我們無法把這些散失的能量收集起來重新利用。煤天然氣地熱核熱量化學(xué)內(nèi)能內(nèi)能(3)能源危機的含義：在能源的利用過程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過程中，能量在

上雖未減少，但在可利用的

上降低了，從便于利用的變成不便于利用的了。(4)能量轉(zhuǎn)化的方向性與節(jié)約能源的必要性：能量耗散反映了能量轉(zhuǎn)化的方向性，所以能源的利用是

的，也是有代價的，所以自然界的能量雖然守恒，但還是很有必要節(jié)約能源。數(shù)量品質(zhì)有條件[試身手·夯基礎(chǔ)]1．如圖7－10－1所示，一小孩從公園中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的變化情況是()A．重力勢能減小，動能不變，機械能減小B．重力勢能減小，動能增加，機械能減小C．重力勢能減小，動能增加，機械能增加D．重力勢能減小，動能增加，機械能守恒圖7－10－1解析：由于摩擦力要做負功，機械能不守恒，故D錯誤；下滑過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能，所以機械能減小，B正確，A、C錯誤。答案：B2．關(guān)于“節(jié)約能源”，下面說法中正確的是()A．由于自然界的能量的總和是守恒的，所以節(jié)約能源是毫無意義的B．浪費能源，只是浪費個人金錢，對整個社會和自然是無關(guān)緊要的，因為能量是守恒的C．從能量轉(zhuǎn)化的角度看，自然界中宏觀過程是有方向性的，能源的利用受這種方向性的制約，所以“節(jié)約能源”對人類社會發(fā)展有很大的影響D．上述說法都是錯誤的解析：能量雖然守恒，但能量耗散現(xiàn)象表明能量的轉(zhuǎn)化具有方向性，在利用的過程中能量的品質(zhì)降低了，故需要節(jié)約能源，C正確。答案：C3．關(guān)于能源的利用中，下列說法不正確的是()A．自然界的能量守恒，所以不需要節(jié)約能源B．一座城市的能量耗散使其環(huán)境溫度略高于周圍農(nóng)村的環(huán)境溫度C．煤炭和石油產(chǎn)品燃燒會造成空氣污染和溫室效應(yīng)D．能量耗散表明能源的利用是有條件的，也是有代價的.解析：自然界的能量守恒，但能量在利用過程中，可利用的品質(zhì)在逐漸降低，因此，必須節(jié)約能源，A項錯，C、D對。城市工業(yè)、交通急劇發(fā)展使得城市過多接收了耗散的能量，使城市溫度升高，B對。答案：A1．功和能的區(qū)別與聯(lián)系區(qū)別功是過程量，能是狀態(tài)量。只能說處于某一狀態(tài)的物體(或系統(tǒng))具有多少能，而不能說這個物體(或系統(tǒng))具有多少功聯(lián)系能量有多種不同的形式，且不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化。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轉(zhuǎn)化的過程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)化的多少可用做功的多少來量度2．幾種常見的力做功與能量轉(zhuǎn)化的對應(yīng)關(guān)系(1)重力做功：重力勢能與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化。(2)彈力做功：彈性勢能與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化。(3)合力做功：動能與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化。(4)除重力、系統(tǒng)內(nèi)彈力外，其他力做功：機械能與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化。圖7－10－2[思路點撥]解答本題時應(yīng)注意以下兩點：(1)根據(jù)運動員的加速度確定其摩擦力的大小和方向。(2)明確動能和機械能的變化對應(yīng)什么力做功。[答案]D力做功都對應(yīng)一定的能量轉(zhuǎn)化，搞清能量轉(zhuǎn)化與對應(yīng)的力做功的關(guān)系，是解決此類問題的關(guān)鍵，具體關(guān)系如下：合力的功W合＝ΔEk增重力的功WG＝ΔEp減彈力的功W彈＝ΔEp減除重力、系統(tǒng)內(nèi)彈力外其他力的功W其＝ΔE機1．對能量守恒定律的理解(1)某種形式的能量減少，一定存在另外形式的能量增加，且減少量和增加量相等。(2)某個物體的能量減少，一定存在別的物體的能量增加，且減少量和增加量相等。2．表達式E初＝E末；ΔE增＝ΔE減3．解題步驟(1)分清共有多少種形式的能(如動能、勢能、電能、內(nèi)能等)在變化。(2)明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少。(3)減少的總能量一定等于增加的總能量，據(jù)此列出方程：ΔE減＝ΔE增。4．利用能量守恒定律解題應(yīng)注意的問題(1)該定律是貫穿整個物理學(xué)的基本規(guī)律之一，是學(xué)習物理的一條主線。(2)要分清系統(tǒng)中有多少種形式的能量，發(fā)生哪些轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化。(3)滑動摩擦力與相對距離的乘積在數(shù)值上等于產(chǎn)生的內(nèi)能，即Q＝Fl相。圖7－10－3[思路點撥]解答本題時應(yīng)注意兩點：(1)摩擦產(chǎn)生的熱與摩擦力做功的區(qū)別。(2)從能量守恒的角度分析電動機多輸出的能量。[答案](1)220J(2)60J(3)280J在應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化與守恒解題時，首先要分析研究對象的受力情況、做功情況、能量的轉(zhuǎn)化方向及初、末狀態(tài)能量的具體形式。然后分別列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達式，并根據(jù)ΔE減＝ΔE增列式求解。1．(對應(yīng)要點一)關(guān)于功和能，下列說法正確的是()A．功就是能，功可以轉(zhuǎn)化為能B．能量轉(zhuǎn)化中，做的功越多，能量轉(zhuǎn)化越多C．做功越多，物體的能越大D．物體能量變化多少，就做了多少功解析：做功的過程，就是能量轉(zhuǎn)化的過程，做功越多，能量轉(zhuǎn)化越多，不能說物體的能越多，也不能理解為功轉(zhuǎn)化為能量，故B正確，A、C錯誤；物體能量變化，不一定是由做功引起的，故D也不正確。答案：B2．(對應(yīng)要點一)(2012·安徽高考)如圖7－10－4所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直，一個質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達最高點B時恰好對軌道沒有壓力。已知AP＝2R，重力加速度為g，則小球從P到B的運動過程中()圖7－10－4答案：D3．(對應(yīng)要點二)有人設(shè)想在夏天用電冰箱來降低房間的溫度。他的辦法是：關(guān)好房間的門窗，然后打開冰箱的所有門讓冰箱運轉(zhuǎn)，且不考慮房間內(nèi)外熱量的傳遞。則開機后，室內(nèi)的溫度將 ()A．升高 B．保持不變C．開機時降低，停機時又升高D．開機時升高，停機時降低解析：電冰箱的壓縮機運行時，一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，室內(nèi)的溫度將升高，A正確。答案：A4．(對應(yīng)要點二)足夠長的水平傳送帶以速度v勻速傳動，質(zhì)量為m的小物塊A由靜止放在傳送帶上，若小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，如圖7－10－5所示，從開始作用到小木塊與傳送帶相對靜止時，系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的能量為()圖7－10－5答案：A