人教版选修12高二物理第二章2.1能量守恒定律教学课件

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设铁块的温度升高△t,由 根据能量守恒定律,能量不能消失,所以B错。
解:草堆的温度升高了。 机械能和内能的转化具有方向性。 在能量转换的过程中理解能量守恒 了解第一类永动机不能实现的道理。 设铁块的温度升高△t,由 同样自然界中的各种运动都有相关的能量和它对应。 把铜线剪为两段,每段的一端分别与康铜线两端钮接在一起,另一端分别接在电压表的接线柱上,如图所示。 3.用酒精灯对高温端烧杯加热,密切注意温度变化。
2.把碎冰放入低温端烧 杯中加少许冷水,高温端的杯 中加冷水,即可发现电压表指 针偏转。读出高温端温度和电 压表示数,记入表1中。
3.用酒精灯对高温端烧 杯加热,密切注意温度变化。 高温端温度每改变10℃左右读 一次电压表示数。
归纳
这个现象说明了内能和电 能之间可以相互转化。同样自 然界中的各种运动都有相关的 能量和它对应。一种能量消失, 就有另一种能量产生。
这种机器被称为永动机 。
——诺贝尔物理学奖获得者费恩曼 “有一个事实,如果你愿意,也可以说一条定律,支配着至今所知的一切自然现象……这条定律称做能量守恒定律。 其中金属甲为康铜线,金属乙为铜线。
由于小球体积的膨胀,球的重心位置也会变化。
我们已经学当习过供在只有给重力电做功动的前提机下,的机械电能是守能恒的完, 全转化为钻头的机械能,钻头 —的—诺机贝尔械物理学能奖获完得者全费恩曼转化为内能时,就可算出所产生的最大热
教学重难点
重点
能量守恒定律的基本内容
难点
在能量转换的过程中理解能量守恒
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1﹑能量的转化 2﹑能量守恒定律 3﹑永动机
1.能量的转化
探究
自然界中的物质做着 各种各样的运动,因此就 存在着各种各样的能量形 式,那么能量之间是否能 相互转化呢?
观察
用手反复 弯折一根 比较粗的 铁丝,感 受铁丝的 温度变化
[解] 在t=3min内产生的热量的最大值为:
设铁块升高的温度为△t,由吸水热公式流: 具有哪些能量?能量怎样转化?
游乐园中的海盗船,因为存在摩擦力和空气阻力,船体在摇动的过程中会摆得越来越低,直到最后静止在最低点,这个过程就是机械
能量无处不在
动能
势能
当摩天轮被启动后,它具有的 动能和势能怎样变化?
随着弯折次数的 增多,铁丝会变得越 来越热,那为什么会 出现这种现象呢?
下面我们通过如下的温差发 电实验装置来试验一下。
由于两个金属 连接点之间存 在温差而产生 电流,这个现 象叫做温差电 现象。
试验
1.取两种不同金属的导 线,例如康铜和铜。把铜线剪 为两段,每段的一端分别与康 铜线两端钮接在一起,另一端 分别接在电压表的接线柱上, 如图所示。其中金属甲为康铜 线,金属乙为铜线。
2.能量守恒定律
我们已经学习过在只有重力 做功的前提下,机械能是守恒的,
但是在很多情况下机械能是 不守恒的,那么,在这些过程中, 总的能量值是不是守恒呢?
精彩源于发现
游乐园中的海盗船, 因为存在摩擦力和空气 阻力,船体在摇动的过 程中会摆得越来越低, 直到最后静止在最低点, 这个过程就是机械能向 内能的转化。
4.用质量M=0.5kg的铁锤,去打击 质量m=2kg的铁块。铁锤以v=12m/s 的速度与铁块接触,打击以后铁锤的 速度立即变为零。设每次打击产生的 热量中有η=50%被铁块吸收,共打击 n=50次,则铁块温度升高多少?已知 铁的比热C=460J/kg℃。
[分析] :所谓原子能发电,是利用原子反应堆产生大量的热,通过热交换器加热水,形成高温高压的蒸汽,然后推动蒸汽轮机,带动 发电机发电。 其中金属甲为康铜线,金属乙为铜线。 解:正确答案是C。
1. [解] 在t=3min内产生的热量的最大值为: Q=Pt=600×3×60J=1.08×10 J5 自然界中的物质做着各种各样的运动,因此就存在着各种各样的能量形式,那么能量之间是否能相互转化呢?
这个现象说明了内能和电能之间可以相互转化。
根据能量守设恒定律铁,能块量不升能消高失,所的以B错温。 度为△t,由吸热公式: ηQ=cm△t 3.用酒精灯对高温端烧杯加热,密切注意温度变化。
课堂练习
1.试分析子弹从枪膛中飞出过程中能 的转化。
火药的化学能→通过燃烧转化为燃气的 内能→子弹的动能。
[分析]: 发射子弹的过程是:火药爆炸 产生高温高压气体,气体推动子弹从枪 口飞出。
2.核电站利用原子能发电,试说明 从燃料铀在核反应堆中到发电机发 出电的过程中的能的转化。
能的转化过程是:核能→水的内能→汽轮机的 机械能→发电机的电能.
2. 解:草堆的温度升高了。在这个过程中, 植物体发酵使其内部的化学能转化为内能。
3. 解:正确答案是C。根据能量守恒定律, 能量不能消失,所以B错。在本题中,秋千通过 克服空气阻力做功,使机械能逐渐减少而转化 为内能。
[分析] ——诺贝尔物理学奖获得者费恩曼 铁锤打击过程中能的转换及分配关系为
可见,情况( 1)中 球所需的热量较少。 历史上有不少人有过这样美好的愿望:制造一种不需要动力的机器,它可以源源不断的对外界做功 。 (1)将金属球用一根金属丝挂着(2)将金属球放在水平支承面上(假设金属丝和支承物都不吸收热量) 核能威力巨大,核能发电中,能量怎样转化?有无损失? 若太阳能被植物吸收参与光合作用,这时太阳能就转化为化学能储存在植物体内,植物燃烧又把化学能转化为内能和光能;
球克服重力做功,重力势能增大。
[分析] 铁锤打击过程中能的转换及分配关系为
随着弯折次数的增多,铁丝会变得越来越热,那为什么会出现这种现象呢?
解:草堆的温度升高了。
据此,即可列式算出△t.
历史上有不少人有过这样美好的愿望:制造一种不需要动力的机器,它可以源源不断的对外界做功 。
用手反复弯折一根比较粗的铁丝,感受铁丝的温度变化
课堂小结
1.能量之间的相互转化 自然界中的各种运动都有相关的能量和它对应。一 种能量消失,就有另一种能量产生。 2. 能量守恒定律 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从 一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到 别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变。 3. 永动机 永动机是不可实现的
导入新课
化学能
动势 热 能能 能
热能 电能
核能
核能威力巨大,核能 发电中,能量怎样转化? 有无损失?
永动机
能量守恒定律的基本内容 ——诺贝尔物理学奖获得者费恩曼动能 Nhomakorabea势能
历史上有不少人有过这样美好的愿望:制造一种不需要动力的机器,它可以源源不断的对外界做功 。
理解能量守恒的基本内容。
设铁块升高的温度为△t,由吸热公式:
[分析] :所谓原子能发电,是利用原子反应堆 产生大量的热,通过热交换器加热水,形成高 温高压的蒸汽,然后推动蒸汽轮机,带动发电 机发电。
3.将一个金属球加热到某一温度,问在下列两种 情况下,哪一种需要的热量多些?( )
(1)将金属球用一根金属丝挂着(2)将金属 球放在水平支承面上(假设金属丝和支承物都 不吸收热量)
A.情况(1)中球吸收的热量多些
B.情况(2)中球吸收的热量多些
C.两情况中球吸收的热量一样多
D.无法确定
[误解]选(C)。 [正确解答]选(B)。 [错因分析与解题指导]小球由于受热体积要膨胀。由于 小球体积的膨胀,球的重心位置也会变化。如图所示 ,在情况(1)中,球受热后重心降低,重力对球做功 ,小球重力势能减小。而在情况(2)中,球受热后重 心升高。球克服重力做功,重力势能增大。可见,情 况( 1)中 球所需的热量较少。 造成[误解]的根本原因,是忽略了球的内能与机械能的 转变过程。这是因为内能的变化是明确告诉的,而重 力势能的变化则是隐蔽的。在解题时必须注意某些隐 蔽条件及其变化。
第二章 能量的守恒与耗散
1.能量守恒定律
教学目标
1. 知识与能力
✓ 理解能量守恒的基本内容。 ✓ 了解第一类永动机不能实现的道理。
2 . 过程与方法
✓ 会用能量守恒的观点解释常见的物理现象。 ✓ 理解能量之间的转换。
3. 情感态度与价值观
✓ 通过能量之间的相互转化来研究 生活中的物体的运动 ✓ 培养热爱生活的情趣
5.用功率P=600W的电动机带动钻头 在铁板上钻孔,在t=3min内产生热 量的最大值为多少?若其中η=75% 被铁块吸收,铁块的质量m=0.7kg, 则铁块的温度升高多少?已知铁的 比热为C=460j/kg·℃。
随着弯折次数的增多,铁丝会变得越来越热,那为什么会出现这种现象呢?
[分析] 在这个钻孔过程中,能的转换及分配如下: 人们吧这种只从单一热库吸热,同时不间断的做功的永动机叫第二类永动机。
习题解答
1.解:太阳能到达地球后会变成各种各样 的能量。例如,太阳能使不同地区的温度产生 差异而形成空气流动,产生风能(属于机械 能);太阳能能使地表水分蒸发,形成云,这时 太阳能就是转化为水的重力势能,下雨时雨水 的重力势能又转化为雨水的动能;若太阳能被 植物吸收参与光合作用,这时太阳能就转化为 化学能储存在植物体内,植物燃烧又把化学能 转化为内能和光能;人们利用太阳能电池可以 直接把太阳能转化为电能,电能还可以向其他 各种形式的能转化。
随着弯折次数的增多,铁丝会变得越来越热,那为什么会出现这种现象呢?
[解] 在t=3min内产生的热量的最大值为: 机械能和内能的转化具有方向性。
=251.6℃ 设铁块升高的温度为△t,由吸热公式:
这个现象说明了内能和电能之间可以相互转化。
试分析子弹从枪膛中飞出过程中能的转化。
同样自然界中的各种运动都有相关的能量和它对应。
据此,即可列式算出△t. 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程 [解答] 铁锤打击n=50次共产生热量: 中其总量不变。
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程 中其总量不变。 Q=Pt=600×3×60J=1.08×105J 读出高温端温度和电压表示数,记入表1中。 这个现象说明了内能和电能之间可以相互转化。
第二类永动机
曾经有人设计一类机器,希望它从高温热库 (例如锅炉)吸取热量后全部用来做功,不向 低温热库排出热量。这种机器的效率不是可以 达到100%了吗?这种机器不违背能量守恒定律, 但是都没有成功。人们吧这种只从单一热库吸 热,同时不间断的做功的永动机叫第二类永动 机。
机械能和内能的转化具有 方向性。
知识要点



恒 能量既不会凭空产生,也不
定 会凭空消失,它只能从一种形式
转化为别的形式,或者从一个物 体转移到别的物体,在转化或转

移的过程中其总量不变。
小资料
“有一个事实,如果你愿意,也 可以说一条定律,支配着至今所知 的一切自然现象……这条定律称做 能量守恒定律。它指出某一个量, 我们把它称为能量,在自然界经历 的多种多样的变化中它不变化。那 是一个最抽象的概念……”
设铁块的温度升高△t,由
根据能量守恒定律,能量不能消失,所以B错。
解:正确答案是C。
解:正确答案是C。
在能量转换的过程中理解能量守恒
能量守恒定律的基本内容
历史上有不少人有过这样美好的愿望:制造一种不需要动力的机器,它可以源源不断的对外界做功 。
核能威力巨大,核能发电中,能量怎样转化?有无损失?
水坝为什么有一个高度差? 由于小球体积的膨胀,球的重心位置也会变化。
读出高温端温度和电压表示数,记入表1中。
能量的转.化过由程是上:核能述→水能的内能的→汽分轮机配的机械,能→根发电据机的电吸能.热公式可算出铁块所升高的 温度。 把铜线剪为两段,每段的一端分别与康铜线两端钮接在一起,另一端分别接在电压表的接线柱上,如图所示。
由于小球体积的膨胀,球的重心位置也会变化。
——诺贝尔物理学奖获得者费恩曼
3. 永 动 机
名 词
历史上有不少人希望设计一种 机器,这种机器不消耗任何能 量,却可以源源不断地对外做

功。这种机器被称为永动机 。

第一类永动机
历史上有不少人有过这样美好的愿望:制造一 种不需要动力的机器,它可以源源不断的对外界 做功 。如下图
违背能量守恒定律 而不能实现。
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