《能量守恒定律》课件人教版高中物理1
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新教材人教版高中物理选择性必修第三册 3-3能量守恒定律 教学课件
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让“饮水小鸭”“喝” 完一口水后，直立起来。 直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，然 后又会直立起来。如此循环往复....
这种“饮水小鸭”玩具是一架永动机吗?
第三页，共二十六页。
新课讲解
一、探索足迹
人类对能量的认识
人类对能量的认识能量的概念是人类在对物质运动规律进行长期探索中建立起来的。 所有自然现象都涉及能量，人类的任甸活动都离不开能量。能量具有不同的形式，有描述 热运动的内能、描述机械运动的机械能、描述光辐射的光能，等等。不同形式的运动都可 以用能量来描述。
A错误，符合题意；D正确，不符合题意； BC．冰雹的势能转化为冰雹的动能与内能，所以BC正确，不符合题意；
故选A。
答案:A
第二十三页，共二十六页。
3. 风力发电是一种环保的电能获取方式.图为某风力发电站外观图．假设
当地水平风速约为10m/s，该风力发电站利用风的动能转化为电能的效率 约为20％，风力发电机的叶片长度为10m，空气的密度是1.29kg/m³，某一 工厂用电的功率为320kW，则大约需要多少台这样风力发电机同时为该工 厂供电（ ）
3 、意义：能量守恒定律是自然界最普遍，最重要，最可靠的自然规律之一，它 与细胞学说，进化论一起被恩格斯誉为十九世纪自然科学的三大发现。
第十一页，共二十六页。
三、第一类永动机
1、 第一类永动机 概念：不需要任何动力或燃料，却能源源不断地对外做功.
结果：无一例外地归于失败.
原因：违背了热力学第一定律.
许多类似的设计方案中认识到永动机的尝试是注定要
失败的.他写道：“永恒运动的幻想家们！你们的探索
何等徒劳无功！还是去做淘金者吧！”
达·芬奇设想的永动机
人教版高一物理必修二能量守恒定律与能源
四个阶段的下列描述正确的是（ ）
A．a—b阶段：加速助跑，人和杆的总机械能增加
B．b—c阶段：杆弯曲、人上升，系统动能减少，重力势能和弹性势能增加
C．c—d阶段：杆伸直、人上升，人的动能减少量等于重力势能增加量
D． d—e阶段：人过横杆后下落，重力所做的功等于人机械能的增加量
拓展：拉维勒尼的体重约为70kg，
人教版《高中物理必修2 》第七章
能量守恒定律的运用
能量的转化和转移
能量守恒定律内容
表述一： 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 物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变。
表述二：如果一个系统处于孤立环境，即不可能 有能量或质量传入或传出系统。能量守恒定律表 述为：“孤立系统的总能量保持不变。” 19世纪自然科学的三大发现之一
B
A
c
运用步骤
1.需要选择孤立系统为研究对象 2.分清共有多少种形式的能(如动能、势能、电能、 内能等)在变化．（可以根据受力情况来看） 3.明确哪些能量增加，哪些能量减少． 4.列表达式：（a）根据某一状态的能量等于另一 状态的能量，列出方程：E1＝E2. （b）根据减少的总能量一定等于增加的总能量， 列出方程：ΔE减＝ΔE增.
跳台滑雪
跳台滑雪是利用跳台进行的一种滑雪比赛。跳台 根椐自然山形建成。比赛时滑雪者两脚各绑一块专用 的滑雪板，不用雪杖，不借助任何外力，以自身体重 从起滑台起滑。经助滑道获得很大的速度，于助滑道 末端飞出，沿抛物线在空中飞行 ，在着陆坡着陆。裁 判员根椐飞行距离和动作姿势评分。
人教版高一物理必修二 10.能量守恒定律与能源(共15张PP T)
人教版高一物理必修二 10.能量守恒定律与能源(共15张PP T)
人教版高中物理选修3-3课件《10.3热力学第一定律-能量守恒定律》
3.如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的过程中,内能的变化 ΔU 与热量 Q 及做的功 W 之间又有什么关系呢?
答案:ΔU=Q+W。该式表示的是功、热量跟内能改变之间的定量关 系,在物理学中叫做热力学第一定律。
迁移与应用 1 一定质量的气体从外界吸收了 4.2×105J 的热量,同时气体对外界做 了 6×105J 的功,问: (1)物体的内能是增加还是减少?变化量是多少? (2)分子势能是增加还是减少? (3)分子的平均动能是增加还是减少? 答案:见解析 解析:(1)气体从外界吸热为:Q=4.2×105J 气体对外界做功为:W=-6×105J 由热力学第一定律知: ΔU=W+Q=(-6×105J)+(4.2×105J)=-1.8×105J ΔU 取负值,说明气体的内能减少,减少了 1.8×105J。
答案:D 解析:由热力学第一定律 ΔU=Q+W,气体吸收热量 Q>0,体积膨胀对 外做功 W<0,但不能确定 Q 与 W 值的大小,所以不能判断 ΔU 的正负, 则气体内能的增减也就不能确定,选项 D 正确。
预习导引
一、热力学第一定律
1.内容:一个热力学系统的内能的增量等于外界向它传递的热量与 外界对它所做的功的和。这个关系叫做热力学第一定律。
2.数学表达式:ΔU=W+Q。
二、能量守恒定律
1.各种能量:自然界存在着多种不同形式的运动,每种运动对应着 一种形式的能量。如机械运动对应着机械能;分子的热运动对应着内 能。
迁移与应用 2 如图所示,一演示用的“永动机”转轮由 5 根轻杆和转轴构成,轻杆的 末端装有用形状记忆合金制成的叶片。轻推转轮后,进入热水的叶片因 伸展而“划水”,推动转轮转动。离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此 能较长时间转动。下列说法正确的是( )
人教版高中物理选修3-3课件第10章第3节热力学第一定律能量守恒定律
A．尾气的温度越低，柴油机越节能
B．尾气的温度越高，柴油机越节能
C．尾气的温度高低与柴油机是否节能无关
D．以上说法均不正确
A
解析：高温高压的燃气推动活塞向下运动，对活塞做功，燃气的内能大部分转化为活塞的机械能， 在做功的过程中，内能转化为活塞的机械能越多，尾气的温度越低，柴油机越节能，故A正确，BCD错误。
『想一想』 有一种所谓“全自动”机械手表，既不需要上发条，也不用任何电源，却能不停地走下去。这是不 是一种永动机？如果不是，你知道维持表针走动的能量是从哪儿来的吗？
答案：不是永动机，手表戴在手上，手运动的能量一部分转化为手表的能量(动能)。
课内互动探究
探究 一
对热力学第一定律的理解
思考讨论 1
C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高 D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
解析：形状记忆合金进入水后受热形状发生改变而搅动热水，由能量守恒知能量来源于热水，故A、 B、C错；由能量守恒知，叶片吸收的能量一部分转化成叶片的动能，一部分释放于空气中，故D对。
归纳总结
1．能量的存在形式及相互转化
各种运动形式都有对应的能：机械运动有机械能，分子的热运动有内能，还有诸如电磁能、化学能、 原子能等。
各种形式的能，通过做功可以相互转化，例如：利用电炉取暖或烧水，电能转化为内能；煤燃烧， 化学能转化为内能；列车刹车后，轮子温度升高，机械能转化为内能
Hale Waihona Puke 2．守恒条件与某种运动形式对应的能是否守恒是有条件的，例如，物体的机械能守恒，必须是只有重力做功； 而能量守恒定律是没有条件的，它是一切自然界现象都遵守的基本规律。
(3)具有重大实践意义，即彻底粉碎了永动机的幻想。
高中物理精品课件：热力学定律与能量守恒定律
命题点三 热力学第一定律与气体实验定律的综合应用 能力考点 师生共研
例3 (2019·陕西第二次质检)如图6所示，一个长方形汽缸放置于水平地面上， 左右侧壁光滑且绝热，底面面积为S＝20 cm2且导热良好，质量为m＝2 kg且绝 热的活塞下方封闭了一定量的理想气体，稳定时气柱长度为h＝20 cm.现在在 活塞上放一个物块(未画出)，待系统再次稳定后，活塞下方的气柱长度变为 h′＝10 cm，已知大气压强始终为p0＝1×105 Pa，重力加速度g＝ 10 m/s2，一切摩擦阻力不计、汽缸气密性良好且外界环境温度保 持不变.求： (1)活塞上所放物块的质量M； 答案 见解析
√B.气体向外界放出热量2.0×105 J
C.气体从外界吸收热量6.0×104 J D.气体向外界放出热量6.0×104 J
二 热力学第二定律
1.热力学第二定律的两种表述 (1)克劳修斯表述：热量不能 自发地 从低温物体传到高温物体. (2)开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其 他影响. 2.用熵的概念表示热力学第二定律 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会 减小 . 3.热力学第二定律的微观意义 一切自发过程总是沿着分子热运动的 无序性 增大的方向进行. 4.第二类永动机不可能制成的原因是违背了 热力学第二定律 .
锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b两部分.已知a部分气体为1 mol氧气，b部分 气体为2 mol氧气，两部分气体温度相等，均可视为理想气体.解除锁定，活塞滑 动一段距离后，两部分气体各自再次达到平衡态时，它们的
体积分别为Va、Vb，温度分别为Ta、Tb.下列说法正确的是
A.Va>Vb，Ta>Tb B.Va>Vb，Ta<Tb
变式4 (多选)(2016·全国卷Ⅱ·33(1)改编)一定量的理想气体从状态a开始，经
人教版高中物理 能量守恒与能源 ppt课件
不同形式的能之间可以在一定 条件的情况下相互转化
太阳能的利用：太阳能转化为电能 水电站： 水的机械能转化为电能 水果电池： 内能转化机械能 化学能转化为电能 内燃机车：
能 量 守 恒 定 律
1、能量守恒定律
⑴内容： 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 为另一种形式，或者从一个物体转 移到另一个物体，而在转化或转移 过程中，能量的总量保持不变． ⑵能量守恒定律的表达式
对能量守恒定律贡献比较大的科学家有：德国物 理学家和医生迈尔，英国物理学家焦耳，德国物理和 生理学家亥姆霍兹等人．
练 下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是 ( ) ABC 习 A.某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加 B.某个物体的能量减少．必然有其他物体的能量增 既然能量是守恒的， 加 C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器 — 不可能消灭，为什么我 —永动机是不可能制成的 们还要节约能源？ D.石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械 能消失了 注意： 能量守恒定律是指能量的总量不变，但更重 要的是指转化和转移过程中的守恒。在不同形式 的能量间发生转化，在不同的物体间发生转移。
燃料的化学能一部 分转化为食物的内 能，最终都转化为 周围环境的内能。
二、能源节约与环境保护
燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去， 它就不会再次自动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 物质吸收后变为周围环境的内能，我们无 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．
二 2 人 类 对 能 源 的 利 用 经 过 了 三 个 时 期
煤炭时期
出现年代： 18世纪前 蒸汽机的广 泛使用，带 动了工业革 命和资本主 义社会的成 长。
[人教版]高中物理教材《电路中的能量转化》PPT上课课件
![[人教版]高中物理教材《电路中的能量转化》PPT上课课件](https://img.taocdn.com/s3/m/7b0b42cf6c175f0e7dd13760.png)
•知识点 1 电功和电功率
• 1．电能转化为其他形式的能，是通过电_流_______做功来实现的。
• 2．电流做功的实质：导体中的_恒__定__电__场_____对自由电荷的静 电力在做功。
• 3．静电力的功：电流在一段电路中所做的功等于电路两端的
电压U、电路中的电流I、通电时间t三者的________。即W＝
(4)焦耳定律的表达式为 Q＝I2Rt，此式适用于任何电路。( √ ) (5)三个公式 P＝UI、P＝I2R、P＝UR2没有任何区别，它们表达相同的意 义，所示 P 即是电功率。( × )
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________(W)。
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•知识点 2 焦耳定律 • 1．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方正成比
• 解析：家用电器中有纯电阻也有非纯电阻，故总电功率只能用 P＝UI来计算，C正确。
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新人教版高中物理选修3-3课件 热力学第一定律 能量守恒定律
答案：ABC
5．一定质量的气体从外界吸收了 4.2×105 J 的热量， 同时气体对外做了 6×105 J 的功，问：
(1)物体的内能是增加还是减少？变化量是多少？ (2)分子势能是增加还是减少？ (3)分子的平均动能是增加还是减少？
解析：(1)气体从外界吸热为 Q＝4.2×105 J，气体对外做 W＝ －6×105 J，
2．公式 ΔU＝Q＋W Байду номын сангаас符号的规定
符号
W
Q
ΔU
＋ 外界对系统做功 系统吸收热量 内能增加
－ 系统对外界做功 系统放出热量 内能减少
3.几种特殊情况
(1)若过程是绝热的，则 Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等
于物体内能的增加。
(2)若过程中不做功，即 W＝0，则 Q＝ΔU，物体吸收的热量等
于物体内能的增加。
[解析] 由热力学第一定律可得 ΔU＝W＋Q＝ 500 J＋(－100 J)＝400 J，即缸内气体内能增加 400 J，气体温度升高，故选项 A 正确，B、C、D 错 误。
[答案] A
[点评] 应用热力学第一定律解题的方法 1．明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统。 2．分别找出题目中研究对象吸收或放出的热量；外界对研 究对象所做的功或研究对象对外界所做的功；研究对象内能的 变化量。 3．根据热力学第一定律 ΔU＝Q＋W 列出方程进行求解。 4．特别注意物理量的正负号及其意义。
解析：自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，说明 机械能在减少，A、C 错误；减少的机械能通过摩擦 转化成了内能，B 错误，D 正确。
答案：D
[知识预览] 1．热力学第一定律的理解和应用 2．能量守恒定律的理解和应用
1.对热力学第一定律的理解 (1)热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种改变内能 的过程是等效的，而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的 定量关系。 (2)定律的表达式 ΔU＝Q＋W 是标量式。 (3)应用时各量的单位应统一为国际单位焦耳。
5．一定质量的气体从外界吸收了 4.2×105 J 的热量， 同时气体对外做了 6×105 J 的功，问：
(1)物体的内能是增加还是减少？变化量是多少？ (2)分子势能是增加还是减少？ (3)分子的平均动能是增加还是减少？
解析：(1)气体从外界吸热为 Q＝4.2×105 J，气体对外做 W＝ －6×105 J，
2．公式 ΔU＝Q＋W Байду номын сангаас符号的规定
符号
W
Q
ΔU
＋ 外界对系统做功 系统吸收热量 内能增加
－ 系统对外界做功 系统放出热量 内能减少
3.几种特殊情况
(1)若过程是绝热的，则 Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等
于物体内能的增加。
(2)若过程中不做功，即 W＝0，则 Q＝ΔU，物体吸收的热量等
于物体内能的增加。
[解析] 由热力学第一定律可得 ΔU＝W＋Q＝ 500 J＋(－100 J)＝400 J，即缸内气体内能增加 400 J，气体温度升高，故选项 A 正确，B、C、D 错 误。
[答案] A
[点评] 应用热力学第一定律解题的方法 1．明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统。 2．分别找出题目中研究对象吸收或放出的热量；外界对研 究对象所做的功或研究对象对外界所做的功；研究对象内能的 变化量。 3．根据热力学第一定律 ΔU＝Q＋W 列出方程进行求解。 4．特别注意物理量的正负号及其意义。
解析：自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，说明 机械能在减少，A、C 错误；减少的机械能通过摩擦 转化成了内能，B 错误，D 正确。
答案：D
[知识预览] 1．热力学第一定律的理解和应用 2．能量守恒定律的理解和应用
1.对热力学第一定律的理解 (1)热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种改变内能 的过程是等效的，而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的 定量关系。 (2)定律的表达式 ΔU＝Q＋W 是标量式。 (3)应用时各量的单位应统一为国际单位焦耳。
高二物理能量守恒定律
dW F cos dr F dr
0 90 , dW 0
B*
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90 180 , dW 0 90 F dr dW 0
1 dr1
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变力的功
dW F dr
• 二、重点、难点分析 • 1．重点内容是量守恒定律，强调量守恒定律是自 然科学中最基本定律。 • 学习运用量守恒原理计算一些物理习题。 • 2．运用量守恒定律对具体的自然现象进行分析， 说明能是怎样转化的，对学生来说是有难度的。 • 三、教 具 • 幻灯、幻灯片，其内容是： • 1．反映电能、机械能、化学能与内能相互转化的 实例插图。 • 2．反映自然界各种形式能相互转化的实例插图。 • 3．历史上有人设计的“永动机”插图。
zB
mg
B
(mgzB mgz A )
W mg dz 0
x
o
y
2） 弹性力作功
F
o
xA
B
xB
x
B
x x ˆ W Fdx kxdx F kxi x x
A A
1 2 1 2 W ( kxB kxA ) 2 2
W kx dx 0
Ek Ek 0 (Ep Ep0 )
Ek Ep
守恒定律的意义 不究过程细节而能对系统的状态下结论，这是 各个守恒定律的特点和优点 .
讨论 如图的系统，物体 A，B 置于光滑的桌面上，
物体 A 和 C, B 和 D 之间摩擦因数均不为零，首 先用外力沿水平方向相向推压 A 和 B， 使弹簧压 缩，后拆除外力， 则 A 和 B 弹开过程中， 对 A、 B、C、D 组成的系统
高中物理新必修课件能量的转化与守恒
热力学第二定律的理解
学生需要理解热力学第二定律的实质和意义，掌握可逆过程和不可逆过程的概念及其区别，以及了解热 力学第二定律在自然界中的普遍性和重要性。
创新思维拓展延伸
能源利用与环境保护
学生可以通过了解能源利用的历史、现状和未来发展趋势，探讨能源利用对环境的影响 及保护措施，提出可持续发展的能源利用方案。
空调制冷原理
空调制冷时，室内机内的制冷剂通过汽化吸热的方式将室内的热量带到室外，再 通过室外机的冷凝器将热量释放到室外空气中，从而实现室内降温的目的。这个 过程中涉及到热力学第一定律的应用以及热量传递的过程分析。
03 机械能守恒定律及其实例分析
机械能守恒定律内容
机械能守恒定律定义
在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械 能保持不变。
能量定义
能量是物体做功的本领，表示物 体运动状态改变的难易程度。
能量分类
包括动能、势能、内能、电能、 化学能、核能等。
能量转化现象举例
内能转化
如热机工作过程中，内能转化 为机械能。
化学能转化
如电池放电过程中，化学能转 化为电能。
机械能转化
如物体自由落体过程中，重力 势能转化为动能。
电能转化
如电动机工作过程中，电能转 化为机械能；发电机工作过程 中，机械能转化为电能。
05
题探讨
化学反应热效应概念介绍
热效应定义
化学反应在发生过程中，除了生成新的 物质外，往往伴随着能量的转化，这种 能量的转化表现为反应体系温度的变化 ，称为化学反应的热效应。
VS
热力学第一定律
能量守恒定律在热力学中的应用，表明热 量可以从一个物体传递到另一个物体，也 可以与机械能或其他能量互相转换，但是 在转换过程中，能量的总值保持不变。
学生需要理解热力学第二定律的实质和意义，掌握可逆过程和不可逆过程的概念及其区别，以及了解热 力学第二定律在自然界中的普遍性和重要性。
创新思维拓展延伸
能源利用与环境保护
学生可以通过了解能源利用的历史、现状和未来发展趋势，探讨能源利用对环境的影响 及保护措施，提出可持续发展的能源利用方案。
空调制冷原理
空调制冷时，室内机内的制冷剂通过汽化吸热的方式将室内的热量带到室外，再 通过室外机的冷凝器将热量释放到室外空气中，从而实现室内降温的目的。这个 过程中涉及到热力学第一定律的应用以及热量传递的过程分析。
03 机械能守恒定律及其实例分析
机械能守恒定律内容
机械能守恒定律定义
在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械 能保持不变。
能量定义
能量是物体做功的本领，表示物 体运动状态改变的难易程度。
能量分类
包括动能、势能、内能、电能、 化学能、核能等。
能量转化现象举例
内能转化
如热机工作过程中，内能转化 为机械能。
化学能转化
如电池放电过程中，化学能转 化为电能。
机械能转化
如物体自由落体过程中，重力 势能转化为动能。
电能转化
如电动机工作过程中，电能转 化为机械能；发电机工作过程 中，机械能转化为电能。
05
题探讨
化学反应热效应概念介绍
热效应定义
化学反应在发生过程中，除了生成新的 物质外，往往伴随着能量的转化，这种 能量的转化表现为反应体系温度的变化 ，称为化学反应的热效应。
VS
热力学第一定律
能量守恒定律在热力学中的应用，表明热 量可以从一个物体传递到另一个物体，也 可以与机械能或其他能量互相转换，但是 在转换过程中，能量的总值保持不变。
新教材人教版高中物理必修第三册 第12章电能 能量守恒定律 精品教学课件(共203页)
( ×)
(2)电功与电能不同，电流做功的过程就是电能向其他形式的能
量转化的过程。
(√ )
(3)电功率越大，表示电流做功越多。
(×)
(4)焦耳定律的表达式为 Q＝I2Rt，此式适用于任何电路。 ( √ )
(5)三个公式 P＝UI、P＝I2R、P＝UR2没有任何区别，它们表达相
同的意义，所示 P 即是电功率。
第十二章 电能 能量守恒定律
1.电路中的能量转化 2.闭合电路的欧姆定律 P43 3.实验：导体电阻率的测量 P88 4.能源与可持续发展 P144 章末复习课 P181
1.电路中的能量转化
一、电功和电功率
1．电流做功的实质：导体中的恒定电场对自由电荷的_静__电_力__做
功。 2．电功 (1)定义
二、焦耳定律
1．内容：电流通过导体产生的热量跟_电__流_的__二__次__方__成正比，跟 导__体__的__电__阻__及_通_电__时__间__成正比。
2．表达式：Q＝_I_2_R_t____。
3．热功率
快慢
发热量
Q t
三、电路中的能量转化 1．电动机工作时的能量转化 (1)能量关系：电动机从电源获得的能量一部分转化为机械能， 还有一部分转化为内能。 (2)功率关系：电动机消耗的功率 P 电等于电动机的输出功率 P 机
2．并联电路功率关系 (1)各支路电压相同，根据 P＝UR2，各支路电阻上的电功率与电 阻成反比。 (2)总功率 P 总＝UI＝U(I1＋I2＋…＋In)＝P1＋P2＋…＋Pn。
3．结论 无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率均等于各负 载消耗的功率之和。
【例 1】 有额定电压都是 110 V，额定功率 PA＝100 W，PB＝ 40 W 的电灯两盏，若接在电压是 220 V 的电路上，两盏电灯均能正 常发光，那么电路中消耗功率最小的电路是( )
2020_2021学年新教材高中物理第十二章电能能量守恒定律1电路中的能量转化课件新人教版必修320
( ×)
(6)焦耳定律的表达式为Q=I2Rt,此式适用于任何电路。
( √)
关键能力·合作学习
知识点一 电功、电热与焦耳定律的理解
1.电功与电功率:
电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。静电力对 自由电荷做功的过程,就是电荷的电势能转化为其他形式的能的过程。 (1)电功的计算公式:W=UIt=Pt。 (2)电功的单位:在国际单位制中电功的单位是焦耳,常用单位还有“度”,
压都是灯L3两端电压的一半。
(U)2 所以P1=P2= 2
＝U2
＝P3
＝ =120.5WW,
R 4R 4 4
则整个电路消耗的功率
P=P1+P2+P3=(2.5+2.5+10) W=15 W,故C项正确。阿
【规律方法】电功、电热问题的求解技巧 (1)判断电路中的用电器是纯电阻用电器还是非纯电阻用电器。 (2)分析各用电器之间的连接方式,对纯电阻电路,计算时可以利用串联电路的 分压特点或并联电路的分流特点。
1度=1千瓦时=3.6×106焦耳。
(3)额定功率与实际功率: 额定功率:用电器在额定电压下工作的功率; 实际功率:用电器在实际电压下工作的功率。 为了用电器不被烧毁,实际功率不能大于额定功率。
2.焦耳定律:
(1)推导:设导体的电阻为R,通过的电流为I,由欧姆定律可知,导体两端的电压 U=IR,又因为Q=W=UIt,可得,Q=I2Rt。 (2)注意:焦耳定律是实验规律,这里的推导过程只是为了方便大家理解。 (3)在推导过程中用到Q=W,即电热等于电功,但其实在非纯电阻电路中,焦耳定 律依然成立。
二、焦耳定律和热功率 【情境思考】 不同型号的白炽灯泡串联在电路中,它们的发光亮度会有明显差异,影响这个 差异的主要参数是什么?该参数是如何影响灯泡亮度的? 提示:电阻。串联电路中电流相同,所以电阻越大灯泡越亮。
能量守恒定律(高中物理教学课件)完整版
1.第一类永动机：不需要动力或燃料，却能源源 不断对外做功的机器 2.第一类永动机不可能制成：违背能量守恒定律
例1.一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑
水平面上的木块，未从木块中穿出．对于这一过 程，下列说法中正确的是（ BD ） A．子弹减少的机械能等于木块增加的机械能 B．子弹减少的动量等于木块增加的动量 C．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木 块增加的内能之和
另一种表述：如果一个系统处于孤立环境，即不 可能有能量或质量传入或传出系统。能量守恒定 律表述为：“孤立系统的总能量保持不变。”
恩格斯把能量守恒定律与细胞学说、生物进化论一起列 为19世纪的三大发现。它是自然科学长期发展和进步的 结果，是普遍、和谐、可靠的自然规律之一。
二. 能量守恒定律
2.意义：
C．第一类永动机不可能制成是因为它违背了能 量守恒定律
D．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功 3.0×105 J，同时空气的内能增加2.2×105 J，则 空气从外界吸热5.2×105 J
例4. 高空形成的冰雹加速下落，并有部分熔化，以下说
法中不正确的是（ A ）
A．只有重力做功，冰雹下落时机械能守恒
阅读书本，了解俄国化学家盖斯、英国物理学家焦耳、德国医 生迈尔、德国科学家亥姆霍兹等人对建立能量转化与守恒定律方 面作出的贡献。
半个多世纪人类对能量以及能量守恒研究的历史，预示着人们 把各分立的领域连成一体的时刻已经到来，也就是到了建立能量 转化与守恒定律的时候了。
二. 能量守恒定律 1.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其他形式， 或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移 的过程中，能量的总量保持不变。
二. 能量守恒定律
例1.一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑
水平面上的木块，未从木块中穿出．对于这一过 程，下列说法中正确的是（ BD ） A．子弹减少的机械能等于木块增加的机械能 B．子弹减少的动量等于木块增加的动量 C．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木 块增加的内能之和
另一种表述：如果一个系统处于孤立环境，即不 可能有能量或质量传入或传出系统。能量守恒定 律表述为：“孤立系统的总能量保持不变。”
恩格斯把能量守恒定律与细胞学说、生物进化论一起列 为19世纪的三大发现。它是自然科学长期发展和进步的 结果，是普遍、和谐、可靠的自然规律之一。
二. 能量守恒定律
2.意义：
C．第一类永动机不可能制成是因为它违背了能 量守恒定律
D．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功 3.0×105 J，同时空气的内能增加2.2×105 J，则 空气从外界吸热5.2×105 J
例4. 高空形成的冰雹加速下落，并有部分熔化，以下说
法中不正确的是（ A ）
A．只有重力做功，冰雹下落时机械能守恒
阅读书本，了解俄国化学家盖斯、英国物理学家焦耳、德国医 生迈尔、德国科学家亥姆霍兹等人对建立能量转化与守恒定律方 面作出的贡献。
半个多世纪人类对能量以及能量守恒研究的历史，预示着人们 把各分立的领域连成一体的时刻已经到来，也就是到了建立能量 转化与守恒定律的时候了。
二. 能量守恒定律 1.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其他形式， 或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移 的过程中，能量的总量保持不变。
二. 能量守恒定律
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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。
本节导航
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
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？
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。
——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
解
功。这种机器被称为永动机 。
释
第一类永动机Βιβλιοθήκη 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。
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。
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。
《能量守恒定律》课件人教版高中物 理1
[分析] 铁锤打击过程中能的转换及分配关系为 据此，即可列式算出△t． [解答] 铁锤打击n=50次共产生热量：
《能量守恒定律》课件人教版高中物 理1
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℃。
《能量守恒定律》课件人教版高中物 理1
[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）
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。
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．
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？
动能
势能
水坝为什么有一个高度差？ 水流具有哪些能量？能量怎样转化？
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？
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
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
知识要点
能
量
守
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
律
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……”
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
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。
本节导航
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
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？
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。
——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
解
功。这种机器被称为永动机 。
释
第一类永动机Βιβλιοθήκη 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。
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。
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。
《能量守恒定律》课件人教版高中物 理1
[分析] 铁锤打击过程中能的转换及分配关系为 据此，即可列式算出△t． [解答] 铁锤打击n=50次共产生热量：
《能量守恒定律》课件人教版高中物 理1
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℃。
《能量守恒定律》课件人教版高中物 理1
[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）
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。
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．
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？
动能
势能
水坝为什么有一个高度差？ 水流具有哪些能量？能量怎样转化？
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？
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
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
知识要点
能
量
守
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
律
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……”
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