人教版高中物理必修2课件-能量守恒定律与能源
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②从使用分类． 一次能源：未经人工加工的能源，如煤、石油、天然气、 水能、风能、生物质能、海洋能等． 二次能源：从一次能源直接或间接转化来的能源．如：电 能、氢能、焦炭．
③从能否再生分类． 可再生能源：水能、风能等． 不可再生能源：石油、煤等． ④从对环境的影响分类． 清洁能源(也称“绿色环保”能源)：太阳能、风能等． 非清洁能源：煤、石油、天然气等．
(2)将已知数据代入可求得平均每天获得的电能为 E＝Pt＝12×0.25×1.3×3.14×42×103×20×3 60Hale Waihona Puke Baidu J ≈5.88×108 J.
【答案】 (1)P＝12ηρπL2v3 (2)5.88×108 J
总结提能 以新能源的开发与利用为背景的试题，实际上 是考查基础知识和基本规律的应用．解答这类问题的基本思路 是从题目所述的情景中抽象出物理模型，然后利用相应的物理 规律求解．
考点二 功能关系
(1)功是能量转化的量度 做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少 能量发生转化．利用这种关系可以定量地研究能量及其转化的 问题．功和能量是有区别的：功是过程量，能量是状态量．只 能说处于某一状态的物体(或系统)具有多少能量，而不能说这 个物体(或系统)具有多少功；功是能量转化的量度，决不能说 “功是能的量度”．因为功只能用来量度在某过程中能量转化 的多少，而不能用来量度物体在某一状态所具有的能量．
近几年流行一种“自发电电动车”，基本原理是将一小型 发电机紧靠车轮处，车轮转动时，带动发电机运转，发出的电 又继续供给电动车，你认为仅靠这种方式，电动车能持续运动 下去吗？
提示：仅靠这种方式，不能使电动车持续运动下去，因为 靠这种方式，只能将电动车的一部分能量收集起来，但电动车 运动时受到的阻力做负功，不断把电动车的机械能转化为内 能，根据能量守恒定律，要想使电动车持续运动下去，必须不 断地给电动车补充新的能量，如用脚蹬电动车或给电动车的电 源充电．
1 2
mgR.选项D正
确．
总结提能 功是能量转化的量度，做功的过程就是能量转 化的过程．某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增 加，且减少量和增加量一定相等；某个物体的能量减少，一定 存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等．因此 应用能量守恒定律解题时，首先应确定初、末状态，其次要搞 清哪种形式的能量减少了，哪种形式的能量增加了，最后由ΔE 增＝ΔE减列式求解．
1 2
aMt2＝s，
可得12amt2－12aMt2＝L，分析可知，选项C错误，D正确．
考点三 能源与能量耗散
1．能源 能源指能够提供可利用能量的物质，它是人类社会活动的 物质基础． (1)分类 ①从人类开发能源的历史划分． 常规能源：已被广泛应用的能源，如煤、石油、天然气、 水力等．
新能源：指目前尚未被人类大规模利用而有待进一步研 究、开发和利用的能源，如核能、太阳能、风能、地热能、海 洋能等．
【例1】 关于能源的利用和节能，下列说法正确的是 (D)
A．根据能量守恒定律，能源的利用率应该是100% B．由于能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，总是守 恒的，所以节约能源的意义不大 C．节约能源只要提高节能意识就行，与科学进步无关 D．在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失 掉
解答本题时应把握以下两点： (1)能量守恒定律说明能量是守恒的． (2)能量耗散说明能量的转化具有方向性．
(2)功能关系 我们关心的大多是能量的转化量，而不是能量的具体数 值，能量的转化必须通过做功才能实现，某种力做功往往与某 一具体的能量变化相联系，即所谓功能关系．
(3)几种常见的功能关系
【例2】 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨 道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A点的正上 方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对 轨道没有压力．已知AP＝2R，重力加速度为g，则小球从P到B 的运动过程中( D )
风力发电是一种环保的电能获取方式，设计每台风力发电 机的功率为40 kW.实验测得风的动能转化为电能的效率约为 20%，空气的密度是1.3 kg/m3，当地水平风速约为10 m/s，问 风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？
机械能转化为内能不需要专门的装置，而内能要转化为机 械能却很复杂．蒸汽机是人类发明的第一种把内能转化为机械 能的装置，开始了对能源的大规模利用，推动了第一次工业革 命的发展．后来又陆续发明了各种热机，如柴油机、汽油机 等，直至喷气式发动机，但无论何种热机，都不可能百分之百 地把内能转化成机械能，即热机的效率一定小于1.
10 能量守恒定律与能源
要点整合夯基础 课堂达标练经典
课堂讲练破重难 课时作业
知识点一 能量守恒定律
1．导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是：确认 了 永动机 的不可能性和发现了各种 自然现象 之间的相互联 系和转化．
2．内容：能量既不会 消灭 ，也不会 创生 ，它只会从 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，而在转化或转移的过程中，能量的总量 保持不变 ．这 就是能量守恒定律．
A．重力做功2mgR C．合外力做功mgR
B．机械能减少mgR D．克服摩擦力做功12mgR
解答本题时应把握以下两点： (1)小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力，说明 此时只有重力提供向心力． (2)合外力对小球做的功等于小球动能的变化．
【解析】 小球从A点正上方由静止释放，通过轨道最高点
考点一 能量与能量守恒定律
(1)能量 一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量． (2)建立定律的两个重要事实 ①确认了永动机的不可能性． ②各种自然现象之间能量的相互联系与转化．
(3)能量守恒定律 ①内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会 从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物 体，而在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变．这个规 律叫做能量守恒定律． ②表达式：E初＝E末或ΔE增＝ΔE减． ③应用能量转换和守恒定律解题的一般步骤： a．明确研究的对象及过程； b．搞清在这个过程中有哪些能量参与了转化；
解析：根据能量守恒定律可知，不论在能量的转化还是在 能量的转移过程中，能量的总量都是不变的．由能量耗散知， 在能量转化的过程中，有一部分能量转化为周围环境的内能， 而我们无法把这些内能收集起来重新利用，这表明，在能源的 利用过程中，能量的总量并未减少，但是在可利用的品质上降 低了，从便于利用的变成不便于利用的了，而自然界的能量仍 是守恒的．故选项A、B、C正确．
3．机械能守恒定律与能量守恒定律的关系 机械能守恒定律是普遍的 能量守恒定律 在特殊背景下的 一种特殊表现形式．
司机关闭油门后，汽车慢慢停下来，汽车的机械能消失了 吗？
提示：能量并没有消失，而是通过轮胎与地面的摩擦，机 械能转化成了内能．
知识点二 能源与能量耗散
1．能源是人类社会生活的物质基础，人类利用能源从远古 到今天经历了 柴薪时期、煤炭时期和石油时期 三个时期．
在研究空气流的动能时，可取时间t，把空气流看成为vt的 “空气柱”，它的动能通过风力发电机转化为电能．
【解析】 (1)叶片旋转所形成的圆面积为S＝πL2 时间t内流过该圆面积的空气柱体积为V＝Svt＝πL2vt 空气柱的质量为m＝ρV＝ρπL2vt 空气柱的动能为Ek＝12mv2＝12ρπL2v3t 转化成的电能为E＝ηEk＝12ηρπL2v3t 发电功率为P＝Et ＝12ηρπL2v3
B时恰好对轨道没有压力，此时只有重力提供向心力，根据牛顿
第二定律有mg＝m
v2 R
，解得v2＝gR，小球从P点运动到B点，重
力做的功为mgR，设摩擦力做的功为W，根据动能定理有mgR＋
W＝
1 2
mv2＝
1 2
mgR，故合外力做的功为
1 2
mgR，摩擦力做的功为
W＝－
1 2
mgR，由功能关系知小球的机械能减少
(2)常规能源和新能源的转化方式(如下图所示)．
2．能量耗散 能量守恒定律指明各种形式的能量可以相互转化，且在转 化和转移过程中总和不变，但实际上，能量转化和转移也不是 任意的，涉及内能的转化和转移都是有方向的，这表现在： (1)机械能可以全部转化为内能，但内能不能全部转化为机 械能而不引起其他变化．
【解析】 能源的使用在任何情况下都不可能达到理想状 态，做到没有任何损失，虽然遵从能量守恒定律，但它指的是 损失部分和被利用部分总和与原来的能量总量相等，选项A错 误，D正确；根据能量转化的方向性可知，能量经转化后，可利 用的能量只可能减少，不可能增加，因此节能的意义重大，同 时，只有节能意识是不够的，必须利用科技手段来提高能源的 利用率，不断开发新能源，以满足人类社会可持续发展的需 要，选项B、C错误．
解析：将滑块和小车看做一个整体，拉力F做的功等于系统
增加的机械能和产生的内能之和，即WF＝12mv
2 1
＋
12Mv
22＋Q，其
中产生的内能Q＝fL，故选项A错误，B正确；对滑块和小车受
力分析，由牛顿第二定律得，am＝
F－f m
，aM＝
f M
，设滑块从小
车左端运动到右端所用时间为t，则有
1 2
amt2＝L＋s，
2．能量耗散：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它 就不会再次聚集起来供人类重新利用．电池中的化学能转化 为 电能 ，它又通过灯泡转化成 内能和光能 ，热和光被其他 物质吸收之后变成周围环境的内能，我们也无法把这些内能收 集起来重新利用．这种现象叫做能量的耗散．能量耗散表明， 能量在转化过程中，数量上并未 减少 ，但在可利用的品质上 降低了，从便于利用变成不便于利用了．
(2)热量总是自发地从高温物体向低温物体转移，而不能自 动地从低温物体向高温物体转移．机械能和其他形式的能一旦 变为内能，它就不会再次自动聚集起来供人类重新利用，这种 现象叫能量的耗散．
能量耗散表明，在能源的利用过程中，虽然能源的数量并 未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成不便 于利用的了，这是能源危机更深层次的含义．
(多选)如图所示，质量为M、长为L的平板小车置于光滑的 水平面上，一质量为m的滑块放置在小车左端，滑块与小车间 的滑动摩擦力大小为f.用水平的恒定拉力F作用于滑块，当滑块 运动到小车右端时，小车在地面上移动的距离为s，滑块速度为 v1，小车速度为v2.下列结论中正确的是( BD )
A．上述过程中，F做的功为12mv21＋12Mv22 B．上述过程中，滑块和小车产生的内能为Q＝fL C．其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达小车右端所 用的时间越长 D．其他条件不变的情况下，M越大，s越小
总结提能 任何违背能量守恒定律的过程都是不可能实现 的，但是不能认为不违背能量守恒定律的过程就一定能实现， 事实上物理过程能否实现不仅要受能量守恒定律的制约，同时 还要受到物理过程方向性的制约(如能量耗散)．
(多选)下列关于能量转化的说法中，正确的是( ABC ) A．能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们 无法把这些内能收集起来重新利用 B．各种形式的能量在转化时，总能量是不变的 C．在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但在可 利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的 D．各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒 的
c．确定参与转化的能量中有哪些能量增加，哪些能量减 少；
d．列出增加的能量和减少的能量之间的守恒式(或初、末 状态能量相等的守恒式)
④能量守恒定律的重要意义 a．能量守恒定律是普遍适用的．是学习物理学的一条主 线． b．能量守恒定律对人类认识自然、改造自然起着重要的 指导作用． c．能量守恒定律的发现是19世纪自然科学中三大发现之 一．
【例3】 风能是一种环保型能源，目前我国风力发电总 装机容量已达2 640 MW(MW表示兆瓦)．风力发电是将风的动 能转化为电能．设空气的密度为ρ，水平风速为v，风力发电机 每个叶片的长度为L，风力发电机将风能转化为电能的效率为η.
(1)求该风力发电机的发电功率P的数学表达式； (2)若某地平均水平风速为v＝10 m/s，空气密度ρ＝1.3 kg/m3，所用风力发电机的叶片长度L＝4 m，效率η＝25%，平 均每天发电20小时，则平均每天能获得多少电能？
③从能否再生分类． 可再生能源：水能、风能等． 不可再生能源：石油、煤等． ④从对环境的影响分类． 清洁能源(也称“绿色环保”能源)：太阳能、风能等． 非清洁能源：煤、石油、天然气等．
(2)将已知数据代入可求得平均每天获得的电能为 E＝Pt＝12×0.25×1.3×3.14×42×103×20×3 60Hale Waihona Puke Baidu J ≈5.88×108 J.
【答案】 (1)P＝12ηρπL2v3 (2)5.88×108 J
总结提能 以新能源的开发与利用为背景的试题，实际上 是考查基础知识和基本规律的应用．解答这类问题的基本思路 是从题目所述的情景中抽象出物理模型，然后利用相应的物理 规律求解．
考点二 功能关系
(1)功是能量转化的量度 做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少 能量发生转化．利用这种关系可以定量地研究能量及其转化的 问题．功和能量是有区别的：功是过程量，能量是状态量．只 能说处于某一状态的物体(或系统)具有多少能量，而不能说这 个物体(或系统)具有多少功；功是能量转化的量度，决不能说 “功是能的量度”．因为功只能用来量度在某过程中能量转化 的多少，而不能用来量度物体在某一状态所具有的能量．
近几年流行一种“自发电电动车”，基本原理是将一小型 发电机紧靠车轮处，车轮转动时，带动发电机运转，发出的电 又继续供给电动车，你认为仅靠这种方式，电动车能持续运动 下去吗？
提示：仅靠这种方式，不能使电动车持续运动下去，因为 靠这种方式，只能将电动车的一部分能量收集起来，但电动车 运动时受到的阻力做负功，不断把电动车的机械能转化为内 能，根据能量守恒定律，要想使电动车持续运动下去，必须不 断地给电动车补充新的能量，如用脚蹬电动车或给电动车的电 源充电．
1 2
mgR.选项D正
确．
总结提能 功是能量转化的量度，做功的过程就是能量转 化的过程．某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增 加，且减少量和增加量一定相等；某个物体的能量减少，一定 存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等．因此 应用能量守恒定律解题时，首先应确定初、末状态，其次要搞 清哪种形式的能量减少了，哪种形式的能量增加了，最后由ΔE 增＝ΔE减列式求解．
1 2
aMt2＝s，
可得12amt2－12aMt2＝L，分析可知，选项C错误，D正确．
考点三 能源与能量耗散
1．能源 能源指能够提供可利用能量的物质，它是人类社会活动的 物质基础． (1)分类 ①从人类开发能源的历史划分． 常规能源：已被广泛应用的能源，如煤、石油、天然气、 水力等．
新能源：指目前尚未被人类大规模利用而有待进一步研 究、开发和利用的能源，如核能、太阳能、风能、地热能、海 洋能等．
【例1】 关于能源的利用和节能，下列说法正确的是 (D)
A．根据能量守恒定律，能源的利用率应该是100% B．由于能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，总是守 恒的，所以节约能源的意义不大 C．节约能源只要提高节能意识就行，与科学进步无关 D．在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失 掉
解答本题时应把握以下两点： (1)能量守恒定律说明能量是守恒的． (2)能量耗散说明能量的转化具有方向性．
(2)功能关系 我们关心的大多是能量的转化量，而不是能量的具体数 值，能量的转化必须通过做功才能实现，某种力做功往往与某 一具体的能量变化相联系，即所谓功能关系．
(3)几种常见的功能关系
【例2】 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨 道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A点的正上 方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对 轨道没有压力．已知AP＝2R，重力加速度为g，则小球从P到B 的运动过程中( D )
风力发电是一种环保的电能获取方式，设计每台风力发电 机的功率为40 kW.实验测得风的动能转化为电能的效率约为 20%，空气的密度是1.3 kg/m3，当地水平风速约为10 m/s，问 风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？
机械能转化为内能不需要专门的装置，而内能要转化为机 械能却很复杂．蒸汽机是人类发明的第一种把内能转化为机械 能的装置，开始了对能源的大规模利用，推动了第一次工业革 命的发展．后来又陆续发明了各种热机，如柴油机、汽油机 等，直至喷气式发动机，但无论何种热机，都不可能百分之百 地把内能转化成机械能，即热机的效率一定小于1.
10 能量守恒定律与能源
要点整合夯基础 课堂达标练经典
课堂讲练破重难 课时作业
知识点一 能量守恒定律
1．导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是：确认 了 永动机 的不可能性和发现了各种 自然现象 之间的相互联 系和转化．
2．内容：能量既不会 消灭 ，也不会 创生 ，它只会从 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，而在转化或转移的过程中，能量的总量 保持不变 ．这 就是能量守恒定律．
A．重力做功2mgR C．合外力做功mgR
B．机械能减少mgR D．克服摩擦力做功12mgR
解答本题时应把握以下两点： (1)小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力，说明 此时只有重力提供向心力． (2)合外力对小球做的功等于小球动能的变化．
【解析】 小球从A点正上方由静止释放，通过轨道最高点
考点一 能量与能量守恒定律
(1)能量 一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量． (2)建立定律的两个重要事实 ①确认了永动机的不可能性． ②各种自然现象之间能量的相互联系与转化．
(3)能量守恒定律 ①内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会 从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物 体，而在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变．这个规 律叫做能量守恒定律． ②表达式：E初＝E末或ΔE增＝ΔE减． ③应用能量转换和守恒定律解题的一般步骤： a．明确研究的对象及过程； b．搞清在这个过程中有哪些能量参与了转化；
解析：根据能量守恒定律可知，不论在能量的转化还是在 能量的转移过程中，能量的总量都是不变的．由能量耗散知， 在能量转化的过程中，有一部分能量转化为周围环境的内能， 而我们无法把这些内能收集起来重新利用，这表明，在能源的 利用过程中，能量的总量并未减少，但是在可利用的品质上降 低了，从便于利用的变成不便于利用的了，而自然界的能量仍 是守恒的．故选项A、B、C正确．
3．机械能守恒定律与能量守恒定律的关系 机械能守恒定律是普遍的 能量守恒定律 在特殊背景下的 一种特殊表现形式．
司机关闭油门后，汽车慢慢停下来，汽车的机械能消失了 吗？
提示：能量并没有消失，而是通过轮胎与地面的摩擦，机 械能转化成了内能．
知识点二 能源与能量耗散
1．能源是人类社会生活的物质基础，人类利用能源从远古 到今天经历了 柴薪时期、煤炭时期和石油时期 三个时期．
在研究空气流的动能时，可取时间t，把空气流看成为vt的 “空气柱”，它的动能通过风力发电机转化为电能．
【解析】 (1)叶片旋转所形成的圆面积为S＝πL2 时间t内流过该圆面积的空气柱体积为V＝Svt＝πL2vt 空气柱的质量为m＝ρV＝ρπL2vt 空气柱的动能为Ek＝12mv2＝12ρπL2v3t 转化成的电能为E＝ηEk＝12ηρπL2v3t 发电功率为P＝Et ＝12ηρπL2v3
B时恰好对轨道没有压力，此时只有重力提供向心力，根据牛顿
第二定律有mg＝m
v2 R
，解得v2＝gR，小球从P点运动到B点，重
力做的功为mgR，设摩擦力做的功为W，根据动能定理有mgR＋
W＝
1 2
mv2＝
1 2
mgR，故合外力做的功为
1 2
mgR，摩擦力做的功为
W＝－
1 2
mgR，由功能关系知小球的机械能减少
(2)常规能源和新能源的转化方式(如下图所示)．
2．能量耗散 能量守恒定律指明各种形式的能量可以相互转化，且在转 化和转移过程中总和不变，但实际上，能量转化和转移也不是 任意的，涉及内能的转化和转移都是有方向的，这表现在： (1)机械能可以全部转化为内能，但内能不能全部转化为机 械能而不引起其他变化．
【解析】 能源的使用在任何情况下都不可能达到理想状 态，做到没有任何损失，虽然遵从能量守恒定律，但它指的是 损失部分和被利用部分总和与原来的能量总量相等，选项A错 误，D正确；根据能量转化的方向性可知，能量经转化后，可利 用的能量只可能减少，不可能增加，因此节能的意义重大，同 时，只有节能意识是不够的，必须利用科技手段来提高能源的 利用率，不断开发新能源，以满足人类社会可持续发展的需 要，选项B、C错误．
解析：将滑块和小车看做一个整体，拉力F做的功等于系统
增加的机械能和产生的内能之和，即WF＝12mv
2 1
＋
12Mv
22＋Q，其
中产生的内能Q＝fL，故选项A错误，B正确；对滑块和小车受
力分析，由牛顿第二定律得，am＝
F－f m
，aM＝
f M
，设滑块从小
车左端运动到右端所用时间为t，则有
1 2
amt2＝L＋s，
2．能量耗散：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它 就不会再次聚集起来供人类重新利用．电池中的化学能转化 为 电能 ，它又通过灯泡转化成 内能和光能 ，热和光被其他 物质吸收之后变成周围环境的内能，我们也无法把这些内能收 集起来重新利用．这种现象叫做能量的耗散．能量耗散表明， 能量在转化过程中，数量上并未 减少 ，但在可利用的品质上 降低了，从便于利用变成不便于利用了．
(2)热量总是自发地从高温物体向低温物体转移，而不能自 动地从低温物体向高温物体转移．机械能和其他形式的能一旦 变为内能，它就不会再次自动聚集起来供人类重新利用，这种 现象叫能量的耗散．
能量耗散表明，在能源的利用过程中，虽然能源的数量并 未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成不便 于利用的了，这是能源危机更深层次的含义．
(多选)如图所示，质量为M、长为L的平板小车置于光滑的 水平面上，一质量为m的滑块放置在小车左端，滑块与小车间 的滑动摩擦力大小为f.用水平的恒定拉力F作用于滑块，当滑块 运动到小车右端时，小车在地面上移动的距离为s，滑块速度为 v1，小车速度为v2.下列结论中正确的是( BD )
A．上述过程中，F做的功为12mv21＋12Mv22 B．上述过程中，滑块和小车产生的内能为Q＝fL C．其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达小车右端所 用的时间越长 D．其他条件不变的情况下，M越大，s越小
总结提能 任何违背能量守恒定律的过程都是不可能实现 的，但是不能认为不违背能量守恒定律的过程就一定能实现， 事实上物理过程能否实现不仅要受能量守恒定律的制约，同时 还要受到物理过程方向性的制约(如能量耗散)．
(多选)下列关于能量转化的说法中，正确的是( ABC ) A．能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们 无法把这些内能收集起来重新利用 B．各种形式的能量在转化时，总能量是不变的 C．在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但在可 利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的 D．各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒 的
c．确定参与转化的能量中有哪些能量增加，哪些能量减 少；
d．列出增加的能量和减少的能量之间的守恒式(或初、末 状态能量相等的守恒式)
④能量守恒定律的重要意义 a．能量守恒定律是普遍适用的．是学习物理学的一条主 线． b．能量守恒定律对人类认识自然、改造自然起着重要的 指导作用． c．能量守恒定律的发现是19世纪自然科学中三大发现之 一．
【例3】 风能是一种环保型能源，目前我国风力发电总 装机容量已达2 640 MW(MW表示兆瓦)．风力发电是将风的动 能转化为电能．设空气的密度为ρ，水平风速为v，风力发电机 每个叶片的长度为L，风力发电机将风能转化为电能的效率为η.
(1)求该风力发电机的发电功率P的数学表达式； (2)若某地平均水平风速为v＝10 m/s，空气密度ρ＝1.3 kg/m3，所用风力发电机的叶片长度L＝4 m，效率η＝25%，平 均每天发电20小时，则平均每天能获得多少电能？