《能量守恒定律》课件人教版高中物理1

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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
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。
✓ 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
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。
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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℃。
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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……”
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。
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
课பைடு நூலகம்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
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。
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[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：
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。
[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）
——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
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。