高中物理4.6能量的转化与守恒同课异构课件1粤教版必修2
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第四页，共16页。
不同(bù tónɡ)形式的能量之间 的转化
讨论： 请你说说自己一天(yī tiān)的生活、学习中会与哪些能量及其
转换有关？
第五页，共16页。
请在下图的箭头旁边填上能量转化(zhuǎnhuà)的装置或过 程
电动机
发电机
(shēngwù)
光
电电
效
灯应
做生 功物
光合作用(guānghé-zuòyòng)
第八页，共16页。
问题1： 人们为了满足生产对动力日益增多的需要，幻想制造一种机器，
它不需要任何动力和燃料，却能不断地对外做功，这种机器称为“第 一类永动机”。
你认为这样的永动机可以制造成功吗？ 问题2：
在自然界，有许多现象的自然发生、发展都有方向性。例如“水 往低处流”。
你认为能量的转化和转移是否也具有方向性呢？ 问题3：
功的多少只是说明了能量转化的多少，而不能说明 能量的多少，故B错误；外力(wàilì)做功与物体能量 的有无无关,故C错误；功是能量转化的量度，故D正 确．
第十页，共16页。
• 2．如下图所示撑杆(chēnɡ ɡǎn)跳运动的几个阶段：助 跑、撑杆(chēnɡ ɡǎn)起跳、越横杆．试定性地说明在 这几个阶段中能量的转化情况．
第十五页，共16页。
解析：物体由边缘到最低点的过程中，重力势能 减少 mgR， 动能增加21mv2，产生热量 Q，由系统总能量守恒： ΔE 增＝ΔE 减得12mv2＋Q＝页，共16页。
说明： 1.能量守恒定律是最基本、最普遍、最重要的自然规律之一。任何
形式的能量之间都可以转化，但转化过程并不减少它们的总量。 2.分析物理(wùlǐ)过程、求解实际问题时，对减少的某种能量，要追
踪它的去向；对增加的能量，要能查寻它的来源。可以按照“总 的减少量=总的增加量”列出数学方程。 3.能源利用实际就是不同形式能量之间的转换，把不便于人们利用 的能量形式转变成便于利用的形式。
第二页，共16页。
一、各种各样(ɡè zhǒnɡ
ɡè能y量à形n式ɡ)的能量 涵 义
机械能
机械能是与物体的运动或位置的 高度、形变相关的能量，表现为 动能和势能。
内能
内能是组成物体的分子的无规则 运动所具有的动能和势能的总和
电能 电能是与电有关的能量
电磁能 核能 化学能
电磁能是以各种各样的电磁波的 形式传播的能量
思路： 下落过程中减少(jiǎnshǎo)的机械能变成了内能。
答案(dáàn)：E = 700J
第十三页，共16页。
4、如图，一固定的楔形木块，其斜面的倾角为θ＝300，另一边 与地面垂直，顶上(dǐnɡ shànɡ)有一定滑轮，一柔软的细线跨过 定滑轮．两端分别与物块A和B连接，A的质量为4m，B的质量为 m．开始时将B按在地上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B 上升。物块A与斜面间无摩擦，设当A沿斜面下滑s距离后，细线 突然断了。求物块B上升的最大高度。
燃烧物质
第六页，共16页。
我们所消耗(xiāohào)的能量，无论是食物还是电，大部分是太 阳能辐射到地球后转化而来的。
太阳能与其他形式的能量转化(zhuǎnhuà)关系图
第七页，共16页。
三、能量(néngliàng)转化与 守能恒量定转化律与守恒定律
能量既不会凭空产生(chǎnshēng)，也不会凭空消失，它只 能由一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个 物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变。
粤教版必修(bìxiū)2
第四章 机械能和能源 第六节 能量的转化(zhuǎnhuà)与守恒
第一页，共16页。
我们生活在一个复杂而多变的世界中，物质、能量、信息 (xìnxī)是构成世界的基本要素。能量无处不在，能量转化无时不有。 那么：
⑴常见的能量有那些形式呢？ ⑵能量的转化是如何实现的？ ⑶能量转化遵循什么规律呢？ ⑷能量会被永久地利用吗？
二、能量(néngliàng)之间 的仔转细化观察下面的图片，说明它们(tā men)具有那种形式的能？
涉及哪些形式能量之间的转化？
1.汽艇在海上行驶——化学能转化(zhuǎnhuà)为机械能 2.用电照明——电能转化(zhuǎnhuà)为光能（电磁能） 3.篝火燃烧——化学能转化(zhuǎnhuà)为内能和光能 4.原子弹爆炸——核能转化(zhuǎnhuà)为机械能
核能是一种储存在原子核内部的 能量，原子核发生核反应时，会 释放出巨大的能量
化学能是指储存在化合物的化学 键里的能量
第三页，共16页。
实例
流动的河水、被拉开 的弓、声音等
一切由分子构成的物 质 电器设备所消耗的的 能量都是电能 可见光、紫外线、微 波和红外线等
核潜艇、核电站、核 武器等
巧克力、燃料等都储 存有化学能
第十一页，共16页。
• 答案： 运动员的助跑阶段，身体中的化学能转化为 人和杆的动能；起跳时，运动员的动能和身体中的 化学能转化为人的重力势能和动能，使人体上升 (shàngshēng) 至 横 杆 以 上 ； 越 过 横 杆 后 ， 运 动 员 的 重力势能转化为动能．
第十二页，共16页。
3、一质量为2 kg的物块从离地80 m高处(ɡāo chǔ)自由落下， 测得落地速度为30 m/s，求下落过程中产生的内能. (g＝10 m/s2)
初中物理中曾学过“效率”的概念(gàiniàn)。 试举例说明在利用能量的过程中，“效率”涵义？
第九页，共16页。
课堂练习
• 1．(单选)下列说法中正确的是( ) • A．能就是功，功就是能 • B．做功越多，物体的能量就越大 • C．外力(wàilì)对物体不做功，这个物体就没有能量 • D．能量转化的多少可以用做功来量度 • 解析：选D.功和能是两个不同的概念，故A错误；做
答案(dáành)： 6 s 5
思路： 物块A下滑时，减少的重力势能
有三个去处：使自己(zìjǐ)的动能增加， 使物块B的动能、重力势能都增加。
第十四页，共16页。
• 5、如下图所示，质量为m的物体，从半径为R的竖直 半圆形轨道的边缘由静止(jìngzhǐ)开始下滑，滑至最 低点时速度为v，则物体沿轨道下滑的过程中，产生 的内能是多大？
不同(bù tónɡ)形式的能量之间 的转化
讨论： 请你说说自己一天(yī tiān)的生活、学习中会与哪些能量及其
转换有关？
第五页，共16页。
请在下图的箭头旁边填上能量转化(zhuǎnhuà)的装置或过 程
电动机
发电机
(shēngwù)
光
电电
效
灯应
做生 功物
光合作用(guānghé-zuòyòng)
第八页，共16页。
问题1： 人们为了满足生产对动力日益增多的需要，幻想制造一种机器，
它不需要任何动力和燃料，却能不断地对外做功，这种机器称为“第 一类永动机”。
你认为这样的永动机可以制造成功吗？ 问题2：
在自然界，有许多现象的自然发生、发展都有方向性。例如“水 往低处流”。
你认为能量的转化和转移是否也具有方向性呢？ 问题3：
功的多少只是说明了能量转化的多少，而不能说明 能量的多少，故B错误；外力(wàilì)做功与物体能量 的有无无关,故C错误；功是能量转化的量度，故D正 确．
第十页，共16页。
• 2．如下图所示撑杆(chēnɡ ɡǎn)跳运动的几个阶段：助 跑、撑杆(chēnɡ ɡǎn)起跳、越横杆．试定性地说明在 这几个阶段中能量的转化情况．
第十五页，共16页。
解析：物体由边缘到最低点的过程中，重力势能 减少 mgR， 动能增加21mv2，产生热量 Q，由系统总能量守恒： ΔE 增＝ΔE 减得12mv2＋Q＝页，共16页。
说明： 1.能量守恒定律是最基本、最普遍、最重要的自然规律之一。任何
形式的能量之间都可以转化，但转化过程并不减少它们的总量。 2.分析物理(wùlǐ)过程、求解实际问题时，对减少的某种能量，要追
踪它的去向；对增加的能量，要能查寻它的来源。可以按照“总 的减少量=总的增加量”列出数学方程。 3.能源利用实际就是不同形式能量之间的转换，把不便于人们利用 的能量形式转变成便于利用的形式。
第二页，共16页。
一、各种各样(ɡè zhǒnɡ
ɡè能y量à形n式ɡ)的能量 涵 义
机械能
机械能是与物体的运动或位置的 高度、形变相关的能量，表现为 动能和势能。
内能
内能是组成物体的分子的无规则 运动所具有的动能和势能的总和
电能 电能是与电有关的能量
电磁能 核能 化学能
电磁能是以各种各样的电磁波的 形式传播的能量
思路： 下落过程中减少(jiǎnshǎo)的机械能变成了内能。
答案(dáàn)：E = 700J
第十三页，共16页。
4、如图，一固定的楔形木块，其斜面的倾角为θ＝300，另一边 与地面垂直，顶上(dǐnɡ shànɡ)有一定滑轮，一柔软的细线跨过 定滑轮．两端分别与物块A和B连接，A的质量为4m，B的质量为 m．开始时将B按在地上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B 上升。物块A与斜面间无摩擦，设当A沿斜面下滑s距离后，细线 突然断了。求物块B上升的最大高度。
燃烧物质
第六页，共16页。
我们所消耗(xiāohào)的能量，无论是食物还是电，大部分是太 阳能辐射到地球后转化而来的。
太阳能与其他形式的能量转化(zhuǎnhuà)关系图
第七页，共16页。
三、能量(néngliàng)转化与 守能恒量定转化律与守恒定律
能量既不会凭空产生(chǎnshēng)，也不会凭空消失，它只 能由一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个 物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变。
粤教版必修(bìxiū)2
第四章 机械能和能源 第六节 能量的转化(zhuǎnhuà)与守恒
第一页，共16页。
我们生活在一个复杂而多变的世界中，物质、能量、信息 (xìnxī)是构成世界的基本要素。能量无处不在，能量转化无时不有。 那么：
⑴常见的能量有那些形式呢？ ⑵能量的转化是如何实现的？ ⑶能量转化遵循什么规律呢？ ⑷能量会被永久地利用吗？
二、能量(néngliàng)之间 的仔转细化观察下面的图片，说明它们(tā men)具有那种形式的能？
涉及哪些形式能量之间的转化？
1.汽艇在海上行驶——化学能转化(zhuǎnhuà)为机械能 2.用电照明——电能转化(zhuǎnhuà)为光能（电磁能） 3.篝火燃烧——化学能转化(zhuǎnhuà)为内能和光能 4.原子弹爆炸——核能转化(zhuǎnhuà)为机械能
核能是一种储存在原子核内部的 能量，原子核发生核反应时，会 释放出巨大的能量
化学能是指储存在化合物的化学 键里的能量
第三页，共16页。
实例
流动的河水、被拉开 的弓、声音等
一切由分子构成的物 质 电器设备所消耗的的 能量都是电能 可见光、紫外线、微 波和红外线等
核潜艇、核电站、核 武器等
巧克力、燃料等都储 存有化学能
第十一页，共16页。
• 答案： 运动员的助跑阶段，身体中的化学能转化为 人和杆的动能；起跳时，运动员的动能和身体中的 化学能转化为人的重力势能和动能，使人体上升 (shàngshēng) 至 横 杆 以 上 ； 越 过 横 杆 后 ， 运 动 员 的 重力势能转化为动能．
第十二页，共16页。
3、一质量为2 kg的物块从离地80 m高处(ɡāo chǔ)自由落下， 测得落地速度为30 m/s，求下落过程中产生的内能. (g＝10 m/s2)
初中物理中曾学过“效率”的概念(gàiniàn)。 试举例说明在利用能量的过程中，“效率”涵义？
第九页，共16页。
课堂练习
• 1．(单选)下列说法中正确的是( ) • A．能就是功，功就是能 • B．做功越多，物体的能量就越大 • C．外力(wàilì)对物体不做功，这个物体就没有能量 • D．能量转化的多少可以用做功来量度 • 解析：选D.功和能是两个不同的概念，故A错误；做
答案(dáành)： 6 s 5
思路： 物块A下滑时，减少的重力势能
有三个去处：使自己(zìjǐ)的动能增加， 使物块B的动能、重力势能都增加。
第十四页，共16页。
• 5、如下图所示，质量为m的物体，从半径为R的竖直 半圆形轨道的边缘由静止(jìngzhǐ)开始下滑，滑至最 低点时速度为v，则物体沿轨道下滑的过程中，产生 的内能是多大？