2013年《隨堂優(yōu)化訓(xùn)練》物理 必修2 粵教版 第四章 第六節(jié) 能量的轉(zhuǎn)化與守恒 配套課件

1、第六節(jié) 能量的轉(zhuǎn)化與守恒,1各種形式的能量：物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)是多種多樣的，每一種運(yùn) 動(dòng)形式都對(duì)應(yīng)著_的能量；與物體的運(yùn)動(dòng)和位置高 度、形變有關(guān)的能量叫_；組成物體的粒子的無規(guī)則熱 運(yùn)動(dòng)及分子間相互作用所具有的動(dòng)能與勢(shì)能的總和叫 _；與電磁作用對(duì)應(yīng)的能叫_,2能量之間的轉(zhuǎn)化：樹木燃燒時(shí)，_轉(zhuǎn)化為_； 流動(dòng)的水驅(qū)動(dòng)水力發(fā)電機(jī)發(fā)電，_轉(zhuǎn)化為_；植 物的光合作用，_轉(zhuǎn)化為_,一種形式,機(jī)械能,內(nèi)能,電磁能,化學(xué)能,內(nèi)能,機(jī)械能,電能,太陽能,化學(xué)能,3能量轉(zhuǎn)化與守恒定律： (1)內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能 從_轉(zhuǎn)化為_，或者從一個(gè)_轉(zhuǎn)移到另 外一個(gè)_，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其_不變 (2

2、)表達(dá)形式：E1E2 或_ (3)“第一類永動(dòng)機(jī)”違背了_， 所以制造第一類永動(dòng)機(jī)是不可能的,一種形式,另一種形式,物體,物體,總量,E 增E 減,能量轉(zhuǎn)化與守恒定律,4有關(guān)功和能，下列說法正確的是(,),D,A力對(duì)物體做了多少的功，物體就具有多少能 B物體具有多少能，就一定能做多少功 C物體做了多少功，就有多少能量消失 D能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式時(shí)，可以用功來量 度能量轉(zhuǎn)化的多少 解析：功是能量轉(zhuǎn)化的量度，而不是物體具有多少能量的 量度，所以選項(xiàng) A、B 錯(cuò)誤，選項(xiàng) D 正確；物體做了多少功就 有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)移而不是消失，故選項(xiàng) C 錯(cuò)誤.,5運(yùn)動(dòng)員把原來靜止的足球踢出去，使足球獲得

3、 100 J 的,動(dòng)能，則在運(yùn)動(dòng)員踢球的過程中，運(yùn)動(dòng)員消耗的體能(,),B,A等于 100 J C小于 100 J,B大于 100 J D無法確定,解析：運(yùn)動(dòng)員消耗的能量除了使足球獲得 100 J 的動(dòng)能外， 還有一部分能量轉(zhuǎn)為運(yùn)動(dòng)員的腳所具有的動(dòng)能和克服摩擦力需 要消耗的動(dòng)能，故選項(xiàng) B 正確,知識(shí)點(diǎn) 1,能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的理解與應(yīng)用,圖 461 是牛頓所發(fā)明的儀器，我們用它來演示如下內(nèi) 容：把最左邊的小球拉高釋放，撞向其余靜止的六個(gè)小球，將 會(huì)觀察到落下的小球碰撞后立即靜止，最右邊的_個(gè)小球,彈起，彈起的高度_釋放小球時(shí)的高度,一,等于,我們通過改變拉起的小球個(gè)數(shù)，發(fā)現(xiàn)彈起的小球個(gè)數(shù) _

4、釋放的小球個(gè)數(shù)，彈起的高度_釋放小球時(shí)的高度 如果忽略空氣阻力與摩擦力，上述現(xiàn)象可以一直持續(xù)下去從 能量轉(zhuǎn)化的角度看是_與_發(fā)生相互轉(zhuǎn)化 圖 461,等于,等于,動(dòng)能,重力勢(shì)能,1對(duì)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的理解：,(1)某種形式的能量減少，一定存在另一種形式能量的增,加，且減少量和增加量相等,(2)某個(gè)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能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的意義：,(1)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律是普遍適用的，對(duì)宏觀世界、微觀,世界、高速運(yùn)動(dòng)及低速運(yùn)動(dòng)等都成立,(2)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律反映了自然現(xiàn)象的普遍聯(lián)系，揭示,了自然科學(xué)是相互聯(lián)系、相互統(tǒng)一的,(3)能量轉(zhuǎn)化與守恒定

5、律的建立，揭示了自然界各種運(yùn)動(dòng)形 式不僅具有多樣性，而且具有統(tǒng)一性，宣布了“第一類永動(dòng)機(jī)” 是不可能制成的,3能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的應(yīng)用：,(1)分清哪些形式的能在轉(zhuǎn)化及其轉(zhuǎn)化方向 (2)分別列出減少的能量E 減和增加的能量E 增 (3)列出方程E 減E 增，代入數(shù)據(jù)計(jì)算,【例 1】(雙選)一顆子彈以某一水平速度擊中了靜止在光滑 水平面上的木塊，并從中穿出對(duì)于這一過程，下列說法正確,的是(,),A子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的機(jī)械能 B子彈和木塊組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于系統(tǒng)產(chǎn)生的 熱量 C子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的動(dòng)能與木塊增加的 內(nèi)能之和 D子彈減少的動(dòng)能等于木塊增加的動(dòng)能與子彈和木塊增

6、 加的內(nèi)能之和,解析：子彈射穿木塊的過程中，由于相互間摩擦力的作用 使得子彈的動(dòng)能減少，木塊獲得動(dòng)能，同時(shí)產(chǎn)生熱量，且系統(tǒng) 產(chǎn)生的熱量在數(shù)值上等于系統(tǒng)機(jī)械能的損失A 選項(xiàng)沒考慮系 統(tǒng)內(nèi)能的增加，C 選項(xiàng)應(yīng)考慮系統(tǒng)(子彈、木塊)內(nèi)能的增加，故 選 B、D.,答案：BD,【觸類旁通】,1下列說法正確的是(,),A隨著科技的發(fā)展，永動(dòng)機(jī)是可以制成的 B太陽照射到地球上的光能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量， 但照射到宇宙空間的能量都消失了 C“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違背了能量轉(zhuǎn)化與 守恒定律，因而是不可能的 D有種“全自動(dòng)”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式 的電源，卻能一直走動(dòng)，說明能量可以憑空產(chǎn)生,解

7、析：永動(dòng)機(jī)違背了能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，是不可能造成 的，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；太陽照射到宇宙空間的能量并沒有消失，選 項(xiàng) B 錯(cuò)誤；“全自動(dòng)”手表的能量是由人的手不斷擺動(dòng)產(chǎn)生的 能量轉(zhuǎn)化而來，并不是憑空產(chǎn)生的，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤,答案：C,知識(shí)點(diǎn) 2,功能關(guān)系的理解與應(yīng)用,圖 462 是撐桿跳高運(yùn)動(dòng)員的模型，運(yùn)動(dòng)員的助跑階段， 身體中的_轉(zhuǎn)化為人和桿的_；起跳時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的 _和身體中的_轉(zhuǎn)化為人的_和_，使 人體上升至橫桿以上；越過橫桿后，運(yùn)動(dòng)員的_轉(zhuǎn)化,為_,化學(xué)能,動(dòng)能,動(dòng)能,化學(xué)能,重力勢(shì)能,自然界中有許多不同形式的能量，如機(jī)械能、內(nèi)能、光能、 化學(xué)能、原子能等，各種形式的能之間是_的,動(dòng)能,重力勢(shì)

8、能,動(dòng)能,可以相互轉(zhuǎn)化,各種能相互轉(zhuǎn)化是通過_來實(shí)現(xiàn)的，并且能轉(zhuǎn)化的多 少通過_來量度，物體對(duì)外做多少功，它就等 量地轉(zhuǎn)化多少能量，即 WE.能在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，總量,_,圖 462,做功,做功的多少,不變,1功是能量轉(zhuǎn)化的量度：,不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過做功實(shí)現(xiàn)的做功的過 程就是各種形式的能量之間轉(zhuǎn)化的過程，做了多少功，就有多 少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化，因此，功是能量轉(zhuǎn)化的量度,2幾種常見的功與能的轉(zhuǎn)化關(guān)系：,(1)合外力對(duì)物體做功，使其他形式的能與動(dòng)能之間相互轉(zhuǎn),化，即 W 合Ek.,(2)重力做正功，重力勢(shì)能減少；重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增 加重力做功等于重力勢(shì)能增量的負(fù)值，即 WGEp.,

9、(3)彈力做正功，彈性勢(shì)能減少；彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增 加彈力做功等于彈性勢(shì)能增量的負(fù)值，即 W 彈E 彈 (4)除重力和彈力以外的力做功，使其他形式的能與機(jī)械能,之間相互轉(zhuǎn)化，即 W 外E 機(jī) 3應(yīng)用功能關(guān)系的解題步驟：,(1)認(rèn)真審題，明確研究對(duì)象和物理情景 (2)分析研究對(duì)象的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,(3)選定過程及確定過程中力做功和能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系 (4)根據(jù)功能關(guān)系列方程求解,【例 2】如圖 463 所示，質(zhì)量為 m 的物體，從半徑為 R 的豎直半圓形軌道的邊緣由靜止開始下滑，滑 至最低點(diǎn)時(shí)速度為 v，則物體沿軌道下滑的過,程中，產(chǎn)生的熱能是多少？若摩擦力大小不,變，則摩擦力多大？ 思路點(diǎn)

10、撥：物體下滑時(shí)受重力、軌道對(duì)它的彈力和摩擦力， 我們分析一下這幾個(gè)力的做功情況以及發(fā)生了哪些能量的變 化，再對(duì)應(yīng)功和能的關(guān)系列方程即可解題,圖 463,解：物體由軌道邊緣到最低點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能減少了,因?yàn)楣κ悄芰哭D(zhuǎn)化的量度，所以克服摩擦力做的功數(shù)值上,等于產(chǎn)生的熱能，即,【觸類旁通】 2(雙選)在奧運(yùn)會(huì)比賽項(xiàng)目中，高臺(tái)跳水是我國運(yùn)動(dòng)員的 強(qiáng)項(xiàng)質(zhì)量為 m 的跳水運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減 速運(yùn)動(dòng)，設(shè)水對(duì)他的阻力大小恒為 F，那么在他減速下降高度 為 h 的 過 程 中 ， 下 列 說法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀?度)(,),BD,A他的動(dòng)能減少了 Fh B他的重力勢(shì)能減少了 mgh

11、 C他的機(jī)械能減少了(Fmg)h D他的機(jī)械能減少了 Fh,能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性,1能量轉(zhuǎn)化與守恒定律表明各種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn) 化的，且在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變但實(shí)際上，能量 轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移也不是任意的，涉及內(nèi)能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都是有方向 的主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：,(1)機(jī)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(jī),械能而不引起其他變化,(2)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,(3)內(nèi)能可以從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移，但會(huì)引起其他變,化,與溫度有關(guān)的現(xiàn)象叫熱現(xiàn)象凡是與熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過,程都是有方向的，不可逆的,2第二類永動(dòng)機(jī)：,(1)定

12、義：能自發(fā)從低溫?zé)嵩次諢崃肯蚋邷責(zé)嵩瘁尫?，?高溫?zé)嵩磳⒌玫降哪芰客ㄟ^另一臺(tái)做功裝置對(duì)外做功，這樣， 不需要任何其他動(dòng)力機(jī)械，不消耗任何其他能源，整個(gè)循環(huán)可 永遠(yuǎn)進(jìn)行下去這樣的機(jī)器稱為第二類永動(dòng)機(jī),(2)第二類永動(dòng)機(jī)違背了能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的不可逆性(即方,向性)，所以第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成,【例 3】 下列說法正確的是(,),A熱量能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體 B熱量不能從低溫物體傳給高溫物體 C熱傳導(dǎo)是具有方向的 D能量耗散說明能量是不守恒的 解析：熱量能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，但不能自 發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體能量可以從低溫物體傳給高溫 物體，但要引起其他變化，故選項(xiàng) A、C 正確，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤 能量耗散是有部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但能量是守恒的，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤 答案：AC,【觸類旁通