7.10 能量守恒定律与能源
人教版物理必修二7.10 能量守恒定律与能源课件(共19张PPT)(优质版)
7.10能量守恒定律与能源
能量耗散
由于取暖和使用电器，室内温度比室外高。热 量散失到室外后，不能回收重新利用。
这种现象叫做能量的耗散．
能量耗散
在能源的利用过程中，即在能量的转化
过程中，能量在数量上并未减少，但从便于 利用变成不便于利用的了。 这是能源危机更深层次的含义，也是 “自然界的能量虽然守恒，但还是要节约能 源”的根本原因。
内 容
某种形式的能减少，一定有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。
永动机
蒸汽机消耗煤炭，内燃机消耗汽油或柴油，电 动机消耗电力，有没有一种机器，它不消耗任 何燃料或动力，却可以不停地运转，源源不断 的对外做功呢？这种机器被称为永动机。
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能量守恒定律与能源
能源
能源：凡是能够提供可利用能量的物质统称为 能源 能源的分类 一次能源和二次能源 可再生能源与不可再生能源 常规能源与新能源 清洁能源与非清洁能源
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另一种形式，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 。
我们要节约的是什么能源？
环境污染
小结
一、能量守恒定律
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
到另外一个物体，而在转化和转移的过程中，
能量的总和保持不变．
二、能量耗散
1．内容：能量转化具有3．永动机是不可能制成的．
随堂练习
随堂练习
6、一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，则下列说法
正确的是（ D ）
A、物体机械能不变，内能也不变 B、物体机械能减小，内能不变 C、物体机械能减小，内能增大，机械能与内 能总量减小
高中物理必修二课件-7.10能量守恒定律与能源9-人教版
题型3 功能关系在传送带类问题中的应用
【例飞3】机场上运送行李的装置为
一水平放置的环形传送带,传送带 Nhomakorabea的总质量为M,其俯视图如图4所示.
现开启电动机,传送带达到稳定运
图4
行的速度v后,将行李依次轻轻放到传送带上.若有 n件质量均为m的行李需通过传送带运送给旅客.
假设在转弯处行李与传送带无相对滑动,忽略皮
素能提升
1.物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下, 分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运 动.在这三种情况下物体机械能的变化情况是( ) D A.匀速上升机械能不变,加速上升机械能增加,减 速上升机械能减小 B.匀速上升和加速上升机械能增加,减速上升机械 能减小 C.由于该拉力与重力大小的关系不明确,所以不能 确定物体机械能的变化情况 D.三种情况中,物体的机械能均增加 解析 在三种情况下,外力均对物体做了正功,所 以物体的机械能均增加,故D正确.
B.小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增大
C.小球的动能逐渐增大
速直线运动,B对,C错;如果全过程都有mg>F,则物体
的动能不断增大,故D项也正确.
答案 BD
4.如图8所示,一轻弹簧的左端固定,
右端与一小球相连,小球处于光滑
水平面上.现对小球施加一个方向
图8
水平向右的恒力F,使小球从静止开始运动,则小
球在向右运动的整个过程中( )
A.小球和弹簧组成的系统机械能守恒
在桌边,离地面高h2=0.3 m,当B、C从
图2
静止下降h1=0.3 m,C穿环而过,B被D挡住,不计
绳子质量和滑轮的摩擦,取g=10 m/s2,若开始时A
离桌边足够远.试求:
(1)物体C穿环瞬间的速度.
7.10 能量守恒定律与能源 课件(人教版必修2)
核心要点突破
一、对功与能关系的理解 1．功是能量转化的量度 ． 不同形式的能量之间的转化是通过做功实现 的．做功的过程就是各种形式的能量之间转 化(或转移 的过程．且做了多少功，就有多 或转移)的过程．且做了多少功， 或转移 的过程 少能量发生转化(或转移 因此， 或转移)， 少能量发生转化 或转移 ，因此，功是能量 转化的量度． 转化的量认识
例1 (2011年浙江宁波高一检测 试说明下列 年浙江宁波高一检测)试说明下列 年浙江宁波高一检测
现象中能量是怎样转化的． 现象中能量是怎样转化的．
(1)在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火之 在水平公路上行驶的汽车， 在水平公路上行驶的汽车 速度越来越小，最后停止． 后，速度越来越小，最后停止． (2)电风扇通电后开始转动，断电后转动着的 电风扇通电后开始转动， 电风扇通电后开始转动 风扇又慢慢停下来． 风扇又慢慢停下来． (3)火药爆炸产生燃气，子弹在燃气的推动下 火药爆炸产生燃气， 火药爆炸产生燃气 从枪膛发射出去，射穿一块钢板， 从枪膛发射出去，射穿一块钢板，速度减小 ． (4)用柴油机带动发电机发电，供给电动水泵 用柴油机带动发电机发电， 用柴油机带动发电机发电 抽水，把水从低处抽到高处． 抽水，把水从低处抽到高处．
2．不同形式的能量变化与不同的功对应 ． 能量的转化必须通过做功才能实现， 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形式的能量变化相联系 即功能关系． ，即功能关系． 常见的力做功与能量转化的对应关系如下( 常见的力做功与能量转化的对应关系如下 即功能关系) 即功能关系
即时突破， 即时应用 (即时突破，小试牛刀 即时突破 小试牛刀) 1．一质量为 kg的物体被人用手以 m/s ．一质量为1 的物体被人用手以2 的物体被人用手以 的速度竖直向上匀速提升1 ， 的速度竖直向上匀速提升 m，则下列说法 ) 正确的是(g取 正确的是 取10 m/s2)( A．物体上升过程中机械能守恒 ． B．物体的机械能增加10 J ．物体的机械能增加 C．合外力对物体做功2 J ．合外力对物体做功 D．物体克服重力做功2 J ．物体克服重力做功
高中物理必修二7-10 能量守恒定律与能源 课件
内燃机车：内能转化机械能
水电站：水的机械能转化为电能
实验一：麦克斯韦摆
动能和势能之间相互转化
不同形式的能之间可以在一定条件的情况 下相互转化。
永动机
精彩源于发现
海盗船
四.能量守恒定律
①内容： 能量既不会凭空消失，也不会凭空出现，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，而在转化和转移过程中， 能量的总量保持不变．
4
• 练习2
• 一小滑块放在如图所示的凹形斜面上，用力F沿斜 面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离。 若已知在这过程中，拉力F所做的功的大小（绝对 值）为A，斜面对滑块的作用力所做的功的大小为 B，重力做功的大小为G，空气阻力做功的大小为D。 当用这些量表达时，小滑块的动能的改变等于多 少？
学习进步！ 孤独并不可怕，每个人都是孤独的，可怕的是害怕孤独。
如果我坚持什么，就是用大炮也不能打倒我。
②能量耗散：燃料燃烧时一旦把自己的 热量释放出去，它就不会自动聚集起来 供人类重新利用。
• 练习1.
• (多选)质量为m的物体以加速度 a 3 g 匀加
4
速下落h，g为重力加速度，则 ( )
• A．物体重力势能减小 3 mgh
4
• B．物体重力势能减小mgh
• C．物体动能增加 3 mgh
4
• D．物体机械能减小 1 mgh
身体健康， 立志是事业的大门，工作是登门入室的旅程。
懦弱的人只会裹足不前，莽撞的人只能引为烧身，只有真正勇敢的人才能所向披靡。 如果上帝没有帮助你那他一定相信你可以。 让死人去埋葬死人吧，我们既然有生命，我们就应当活下去，而且要活得幸福。 困难越大，荣耀也越大。 没有情感,道德就会变成枯燥无味的空话,只能培养出伪君子。——苏霍姆林斯基 奢侈是舒适的，否则就不是奢侈。——CocoChanel 白发无凭吾老矣！青春不再汝知乎？年将弱冠非童子，学不成名岂丈夫？俞良弼 每件事情都必须有一个期限，否则，大多数人都会有多少时间就花掉多少时间。
高一物理学案：能量守恒定律与能源
7.10 能量守恒定律与能源学案【教学目标】知识与技能理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。
过程与方法通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义情感、态度与价值观感知我们周围能源的耗散，树立节能意识。
【教学重点】能量守恒定律的内容。
【教学难点】理解能量守恒定律的确切含义。
【自主学习】1能量(1)概念.一个物体能够对外,我们就说这个物体具有。
如:运动的物体可以推动与其接触的另一个物体一起向前运动,对被推动的物体做功,说明运动的物体具有能量。
又如流动的河水、被举高的重物、被压缩的弹簧、高温高压气体……都能对外做功.因此都具有能量。
(2〕形式：能量有各种不同的形式。
运动的物体具有 ;被举高的重物具有 ;发生弹性形变的物体具有 ;由大量粒子构成的系统具有。
另外自然界中还存在化学能、电能、光能、太阳能、风能、潮汐能、原子能等等不同形式的能。
不同的能与物体的不同运动形式相对应,如机械能对应 ;内能与大量微观粒子的相对应(3)能量的转化：各种不同形式的能量可以相互转化,而且在转化过程中保持不变。
也就是说当某个物体的能量时,一定存在其他物体的能量且减少量一定增加量;当的能量减少时,一定存在其他形式的能量增加,且减少量一定增加量。
（4）功是能量转化的量度不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的。
做功的过程就是各种形式的的过程。
且做了多少功,就有能量发生转化(或转移),因此,功是能量转化的。
2能量守恒定律(1)内容:能量既不会，也不会,它只会从一种形式为其地形式,或者从一个物体另一个物体,而在转化和转移过程中.能量的总量,这个规律叫做能量守恒定律.(2)定律的表达式：①②3.能源和能量耗散(1)能源是人类社会活动的物质基础.人类利用能源大致经历了三个时期,即，。
(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,它又通过灯泡转化为内能和光能,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起来这种现象叫做能量的耗散。
7-10 能量守恒定律与能源-高中物理课件(人教版必修二)
在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移 能量转移：例如运动的甲钢球碰击静止的乙钢球、在热传递过程中等等。
特点：能量的形式没有变
能量转化：例如小朋友滑滑梯、水力发电、火力发电、电流通过电热器 时等等。 特点：能量的形式发生变化
例1.指出下列现象中能量的转化或转移情况： （1）人在跑步时，身体发热（ 化学能转化为内能 ） （2）风吹动帆船前进（ 风的机械能转移到帆船上 ） （3）放在火炉旁的冷水变热（ 内能由火炉转移给水 ） （4）电流通过灯泡，灯泡发光（ 电能转化为光能） （5）植物进行光合作用（ 光能转化为化学能 ）
证明
∵ W合 = WG + W弹 + W其他 = ΔE动 又ΔE = ΔE重 + ΔE弹 + ΔE动 WG = -ΔE重, W弹 = -ΔE弹. ∴ W其他 = ΔE
当WG外＞0时，△E＞0，机械能增加
当WG外＜0时，△E＜0，机械能减少
【深化理解】
(1)能量既可通过做功的方式实现不同形式的能量之间的转化,也可在同一物 体的不同部分或不同物体间进行转移。
解：根据动能定理，有
WG W f
1 2
mv22
1 2
mv12
取地面为参考平面，有：
WG mgh1 mgh2
Wf
1 2
mv22
1 2
mv12
mgh2
mgh1
1 2
mv22
mgh2
1 2
mv12
mgh1
E2
E1
E
1.下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是 ( ABC ) 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加 C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可能制成的 D.石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了
(人教版)物理必修二：7.10《能量守恒定律与能源》ppt课件
预习导学
课堂讲义
预习导学
【例2】
10 能量守恒定律与能源 如图7－10－1，质量为M、长度为l的小车静止在光
滑的水平面上．质量为m的小物块(可视为质点)放在小车 的最左端．现在一水平恒力F作用在小物块上，使物块从 静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为 f.经过时间t，小车运动的位移为s，物块刚好滑到小车的 最右端 ( )
柴薪时期 、_________ 煤炭时期 、石油 用大致经历了三个时期，即_________
时期．
2．能量耗散：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，就不
会再次自动聚集起来供人类重新利用．如电池中的化学能 内能和光能 ， 转化为电能，电能又通过灯泡转化成___________
预习导学
课堂讲义
预习导学
预习导学
课堂讲义
预习导学
(4)摩擦过程中产生的内能；
10 能量守恒定律与能源
(5)因传动物体电动机多消耗的电能． v2 v2 1 2 1 2 答案 (1) (2) (3) mv (4) mv 2 2 2μ g μ g (5)mv2
(1)由牛顿第二定律： μmg＝ ma，得 a＝μg v v v2 由公式 v＝ at 得 t＝ ，小木块的位移 s1＝ t＝ 2 2μg μg v2 (2)传送带始终匀速运动，路程 s2＝ vt＝ μg 1 2 (3)小木块获得的动能 Ek＝ mv 2 解析
kg/m3，有一风车，它的风叶转动时可形成半径为12 m的 圆面．如果这个风车能将圆面内10%的气流动能转变为电 能，则该风车带动的发电机功率是多大？ 答案 3.4 kW 解析 在 t 时间内作用于风车的气流质量 m＝π r2v· tρ 1 2 这些气流的动能为 mv ， 2 1 2 转变成的电能 E＝ mv × 10% 2 E 1 所以风车带动发电机的功率为 P＝ ＝ πr2ρ v3×10% t 2 代入数据得 P＝3.4 kW.
7.10能量守恒定律与能源
机械能守恒定律成立的条件是什么? 机械能守恒定律成立的条件是什么? 机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹 机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹 力做功． 力做功． 当外力(除了重力 A状 外力( ：物体从 思考：物体从A 思考 思考：物体从A 思考：物体从A状 或弹力以外的力)对物 态到B 态到B状态过程中 态到B 态到B状态过程中 体做功时， 体做功时，系统的机 机械能是否守恒? 机械能是否守恒? B 机械能是否守恒? A 机械能是否守恒? 外力对 械能不守恒。 械能不守恒。 如果不守恒， 如果不守恒，原因 物体做正功， 物体做正功，物体机 匀 匀 是什么， 是什么，机械能是 速 速 械能增加； 械能增加；外力对物 下 上 怎样变化的? 怎样变化的? 体做负功， 体做负功，物体机械 落 升 能减少。 能减少。 A B
学 以 致 用
一个物体沿粗糙斜面匀速滑下， 一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，则下列说法正确的 是（ D ） A、物体机械能不变，内能也不变 物体机械能不变， B、物体机械能减小，内能不变 物体机械能减小， C、物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总 物体机械能减小，内能增大， 量减小 D、物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总 物体机械能减小，内能增大， 量不变
7.10能量守恒定律与能源
B. 逐渐降低
D. 始终不变
课堂练习
(1) E重 = - WG = - mgh 解：
(2)E动 =W合 F合 h mah 1 mgh 3
(3)以地面为重力势能参考平面
E E2 E1 1 2 mv 2 mgh mgh 2 3
h
2 故机械能减少了 3 mgh
能量之间有什么联系啊
能 量 守 恒 定 律
三、能量的转化
太阳能电站
太阳能
电能
能 量 守 恒 定 律
三、能量的转化
水电站
水的动能和重力势能
电能
能 量 守 恒 定 律
三、能量的转化
水果电池
化学能
电能
能 量 守 恒 定 律
三、能量的转化
内 燃 机 车
内 能 电 能
能 量 守 恒 定 律
三、能量的转化 光合作用 光 能
化 学 能
能 量 守 恒 定 律
思考： 有没有一种机器，它不消耗任何燃料或动力， 却可以不停地运转，源源不断的对外做功， 提供能量呢？ 这种机器被称为永动机。 行不行？
能 量 守 恒 定 律
思考： 在一定条件下，系统内的动能和势能相互转化， 但其和保持不变，即服从机械能守恒定律。
当其它形式的能量如电能、内能、化学能、 光能等参与转化时，是 否服从类似的规律呢？
能量守恒定律
四、能量守恒定律
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，在转化或转移的过程中能 量的总量保持不变。 2、内涵：能够对外做功的物体具有能量； 能量具有多种形式，不同形式的能量之间可以相互 转化；能量也可以从一个物体转移到另一个物体； 能量在转化或转移过程中总量保持不变； 不同形式能量之间的转化是通过做功实现的。
7.10能量守恒定律与能源
（3）只有重力或弹力做功的系统，机械能守恒，即Fra bibliotekE1 E2
（4）除重力和弹力以外的其它力做的总功，等 于系统机械能的变化量，即
W其它 E
（5）一对滑动摩擦力对系统做的总功等于系统 内能的增加，即
fs相对 Q
动能的改变等于多少？
重力势能的改变等于多少？
机械能的改变等于多少？
如图所示，木块静止在光滑水平面上，质量为m 的子弹水平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对 静止，在子弹射入木块的过程中，木块移动的距离为
L，木块对子弹的平均阻力为f，那么在这一过程中
A、木块的动能增量为 f L
B、子弹的动能减少量为 f（L+d）
10 第七章 机械能守恒定律 能量守恒定律与能源
一、能量守恒定律与能源
阅读课本81页、82页，回答下列问题。 1、能量守恒定律的内容
2、导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实？ 3、机械能守恒定律发现过程中，有突出贡献的 三位科学家？ 4、人类对能源的利用经历了哪三个时期？
5、自然界的能量是守恒的为什么我们还要节约 能源？
二、功能关系（力学领域）
1. WG= EP 2. W弹= EP 3. W总= EK 4. 其它力做的功（重力、弹力 以外的力）与机械能的变化之间 的关系：W其它= E
一小滑块放在如图所示的凹形弧面上，用力 F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿弧面运动了一 段距离。若已知在这过程中，拉力F所做的功的 大小为A，斜面对滑块的作用力所做的功的大小 为B，重力做功的大小为G，空气阻力做功的大 小为D。当用这些量表达时，滑块的
C、系统机械能的减少量为 f d
Ld
D、系统机械能的减少量为 f（L+d）
7.10能量守恒定律与能源学参
7.10能量守恒定律与能源【自主学习】1.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和转化；（2)内容：能量既不会凭空，也不会凭空，它只能从一种形式为另一种形式，或者从一个物体到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量。
2.能源和能量耗散：（1)人类对能源的利用大致经历了三个时期，即时期、时期、时期。
自工业革命以来，和成为人类的主要能源；（2) 和环境恶化已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题；（3)燃料燃烧时，一旦把热量释放出去，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，电能又通过灯泡转化为内能和光能，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用，这种现象叫做能量耗散；（4)能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上，但在可利用的品质上了，从便于利用的变成的了。
这是能源危机的深层次的含意，也是“自然界的能量虽然守恒，但还是要节约能源”的根本原因；（5)能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的。
【课堂探究】一、能量守恒定律1.在验证机械能守恒定律的实验中，重物带着纸带下落时，计算结果发现，减少的重力势能的值大于增加的动能的值，即机械能的总量在减少。
原因是纸带和打点计时器之间的摩擦力和空气阻力对实验器材的作用。
这是否说明有一部分能量消失了呢？2.生活中还有很多能量转化或转移的例子，请同学们举出几例，并说明其中的能量转化或转移过程?3.历史上曾有人设想制造一种不需要消耗任何能源就可以不断做功的机器，即永动机，这样的机器能不能制成？为什么？4.能量守恒定律说明：能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃，是哲学和自然科学长期发展和进步的结果，它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。
该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一。
7.10 能量守恒定律与能源
7.10 能量守恒定律与能源1．下列关于能的转化与守恒定律的说法错误的是()A．能量能从一种形式转化为另一种形式，但不能从一个物体转移到另一物体B．能量的形式多种多样，它们之间可以相互转化C．一个物体能量增加，必然伴随着别的物体能量减少D．能的转化与守恒定律证明了能量既不会产生也不会消失2．下列对能量耗散的理解正确的是()A．能量耗散说明能量在不断的减少B．能量耗散遵循能量守恒定律C．能量耗散导致能量品质降低D．能量耗散是指其他形式的能量转化为环境的内能后，我们无法将分散在环境中的内能重新收集起来加以利用的现象3．关于做功和物体动能变化的关系，正确的是()A．只要动力对物体做功，物体的动能就增加B．只要物体克服阻力做功，它的动能就减少C．外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差D．动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化4．一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，并从中穿出．对于这一过程，下列说法正确的是()A．子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B．子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量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D．子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和5．物体以60 J的初动能从A点出发沿一斜面向上运动，当它到达某一高度时，动能损失了50 J，而机械能损失了10 J，则该物体返回A点时动能为多少？一、选择题1．下列关于能量转化的说法中正确的是( )A ．举重运动员把重物举起来，体内一部分化学能转化成重物的机械能B ．电流通过电阻丝时电能转化为内能C ．内燃机做功过程实现了燃料的化学能和机械能的转化D ．水流冲击水轮发电机，水流的动能转化成电能2．行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流．上述不同现象中所包含的相同的物理过程是( )A ．物体克服阻力做功B ．物体的动能转化为其他形式的能量C ．物体的势能转化为其他形式的能量D ．物体的机械能转化为其他形式的能量3．从地面竖直向上抛出一个质量为m 的小球，小球上升的最大高度为H .设上升过程中空气阻力F f 恒定．在小球从抛出到上升至最高处的过程中，下列判断正确的是( )A ．小球的动能减少mgHB ．小球的动能减少F f HC ．小球的机械能减少F f HD ．小球的机械能减少(mg ＋F f )H4．有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度．他的办法是：关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转，且不考虑房间内外热量的传递，则开机后，室内的温度将( )A ．逐渐有所升高B ．保持不变C ．开机时降低，停机时又升高D ．开机时升高，停机时降低5．一质量均匀的不可伸长的绳索(其重力不可忽略)A 、B 两端固定在天花板上，如图所示，今在最低点C 施加一竖直向下的力将绳拉至D 点，在此过程中绳索AB 的重心位置将( )A ．逐渐升高B ．逐渐降低C ．先降低后升高D ．始终不变6．如图所示，足够长的传送带以v 匀速传动，一质量为m 的小物块A 由静止轻放于传送带上，若小物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，当物体与传送带相对静止时，转化为内能的能量为( )A ．m v 2B ．2m v 2 C.14m v 2 D.12m v 27．质量为m 的物体，在距地面h 高处以13g 的加速度由静止竖直下落到地面，下面说法中正确的是( )A ．物体的重力势能减少13mghB ．物体的机械能减少23mghC ．物体的动能增加13mghD ．物体的重力做功mgh8．如图所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F 拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动，在移动过程中，下列说法正确的是( )A ．F 对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和B ．F 对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C ．木箱克服重力做功等于木箱增加的重力势能D ．F 对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力所做的功之和9．如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上．其正上方A 位置有一只小球．小球从静止开始下落，在B 位置接触弹簧的上端，在C 位置小球所受弹力大小等于重力，在D 位置小球速度减小到零．下列对小球下降阶段的说法中正确的是( )A ．在B 位置小球动能最大 B ．在C 位置小球动能最大C ．从A →C 位置小球重力势能的减少量大于小球动能的增加量D ．从A →D 位置小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量二、非选择题10．如图所示为推行节水灌溉工程中使用的转动式喷水龙头的示意图．喷水口离地面的高度为5 m ，用效率为50%的抽水机从地下20 m 深的井里抽水，使水充满喷水口并以恒定的速率从该水龙头沿水平方向喷出．喷水口横截面积为10 cm 2，其喷灌半径为10 m ．水的密度为1×103 kg/m 3，若不计空气阻力．带动该抽水机的电动机的最小输出功率为________W(g 取10 m/s 2)．11．质量为m的小球被系在轻绳的一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动如图所示，运动过程中小球受到空气阻力的作用，设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，求在此过程中转化的内能．12．如图所示，一质量为m的滑块从高为h的光滑圆弧形槽的顶端A处无初速度地滑下，槽的底端B与水平传送带相接，传送带的运行速度恒为v0，两轮轴心间距为l，滑块滑到传送带上后做匀加速运动，滑到传送带右端C时，恰好加速到与传送带的速度相同，求：(1)滑块到达底端B时的速度大小v B；(2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ；(3)此过程中，由于克服摩擦力做功而产生的热量Q.参考答案1．解析：选A.能量可以在不同物体之间转移也可以相互转化，但能的总量保持不变． 2．答案：BCD 3．答案：C4．解析：选BD.由能量守恒定律可知对子弹来讲，减少的机械能一是用于木块增加动能，二是用于增加木块和子弹的内能，D 对．对子弹和木块来讲减少的机械能只用来增加它们的内能，B 对，A 、C 错5．解析：由A 点上升到某一点：动能损失ΔE k1＝50 J ，机械能损失ΔE k2＝10 J ．由此可知由此点上升到最高点：动能损失ΔE k2＝10 J.设机械能损失为ΔE 2，则有ΔE k1ΔE k2＝ΔE 1ΔE 2，可知ΔE 2＝2 J.全程机械能损失为(10＋2)×2 J ＝24 J ， 该物体返回A 点时动能为(60－24)J ＝36 J. 答案：36 J1．解析：选ABCD.物体被举高时，机械能增加，增加的机械能由人体内化学能转化而来，A 对；电流通过电阻丝时，电阻丝内能增加，这由电能转化而来，B 对；内燃机中燃料燃烧，将化学能转化为内能，再进一步转化为机械能，C 对；水力发电的原理就是将水的动能转化成电能，D 对．2．解析：选AD.四个现象中物体运动过程中都受到运动阻力，汽车主要是制动阻力，流星、降落伞是空气阻力，条形磁铁下落受磁场阻力，因而物体都克服阻力做功，故A 对；四个物体运动过程中，汽车是动能转化成了内能，流星、降落伞、条形磁铁是重力势能转化成其他形式的能．总之都是物体的机械能转化为其他形式的能量，故D 对．3．解析：选C.小球的动能减少量等于合力做的功，即ΔE k 减＝(mg ＋F f )H ，A 、B 错，小球机械能的减少量等于克服阻力做的功，即ΔE 减＝F f H ，C 对，D 错．4．解析：选A.冰箱压缩机虽然制冷，但压缩机电机有电流流过，会产生热量，即消耗电能，产生了内能，且房间与外界没有能量交换，所以房间温度会升高，A 正确．5．解析：选A.由功能关系可知，拉力对绳做正功机械能增加，而动能初、末状态均为零，所以绳的重力势能增加，重心升高，故A 对．6．答案：D7．解析：选BCD.由题意知物体所受的合力F ＝ma ＝ 13mg ，方向向下．8．解析：选CD.克服重力做的功等于物体重力势能的增加ΔE p ＝W G ，C 正确．由动能定理：－W G －WF f ＋W F ＝12m v 2，W F ＝12m v 2＋W G ＋WF f ＝ΔE k ＋ΔE p ＋WF f ，A 、B 不对；D 对．9．解析：选BCD.小球动能的增加用合外力做功来量度，A →C 小球受的合力一直向下，对小球做正功，使动能增加；C →D 小球受的合力一直向上，对小球做负功，使动能减小，所以B 正确．从A →C 小球重力势能的减少等于小球动能的增加和弹性势能之和，所以C 正确．A 、D 两位置动能均为零，重力做的正功等于弹力做的负功，所以D 正确．10．解析：水离开管口后，可以认为是做平抛运动，落地时间t ＝2hg＝1 s ，则离开管口时的速度v ＝xt＝10 m/s ，1 s 内所喷水的质量：m ＝ρS v ＝10 kg.1 s 内喷出水的动能E k＝12m v 2＝500 J ．抽水机抽水，1 s 内水获得的重力势能E p ＝mg (h ＋H )＝2500 J ；1 s 内抽水机对水做功为W ＝E k ＋E p ＝3000 J ．则带动抽水机的电动机的最小输出功率P ＝Wηt＝6000W.答案：600011．解析：设小球通过最低点时绳子张力为F T 1，根据牛顿第二定律得F T 1－mg ＝m v 21R将F T 1＝7mg 代入得E k1＝12m v 21＝3mgR .经过半个圆周恰能通过最高点，则mg ＝m v 22R此时小球的动能E k2＝12mgR ，从最低点到最高点应用动能定理得 W F f －mg ·2R ＝E k2－E k1所以W F f ＝－12mgR ，由能量守恒可知，转化的内能为12mgR .答案：12mgR12．解析：(1)滑块在由A 到B 的过程中机械能守恒，可得mgh ＝12m v 2B，解得v B ＝2gh .(2)滑块在由B 到C 的过程中，应用动能定理得μmgl ＝12m v 20－12m v 2B ，解得μ＝v 20－2gh2gl.(3)Q ＝F f ·l 相对＝μmgl 相对， 又v 0＝v B ＋μg t ，得l 相对＝v 0t －v B ＋v 02t ＝(v 0－v B )22μg ＝(v 0－2gh )22μg，故Q ＝m (v 0－2gh )22.答案：见解析。
7.10能量守恒定律与能源导学案
§7.10能量守恒定律与能源命题人：郑州星源外国语学校王留峰一、预习指导：1、了解各种不同形式的能，知道能量是一个重要的物理量2、知道确立能量守恒定律的两类重要事实3、能够叙述能量守恒定律的内容，会用能量守恒的观点分析、解释一些实际问题4、认识建立能量守恒定律的重大意义5、了解能量耗散，了解自然界宏观过程中能量守恒以及能量转化和转移的方向性，认识提高能量利用效率的重要性6、知道能源短缺和环境恶化是关系人类到人类社会能持续发展的大问题，增强节约能源和环境保护意识7、阅读课本P75—P76二、问题思考：1、能量守恒定律是一个人发现的吗?2、既然能量是守恒的，我们为什么还要节约能源？3、通过学习能量守恒定律，你受到了什么启示?三、新课教学：【例l】美国《科学美国人》杂志曾刊登的“地球的能量资源”一文提供如下数据．其中到达地球表面的太阳能的几条主要去路如下表所示．请选用以上数据计算：(1)地球对太阳能的利用率约是多少?(2)如果让地球上水循环资源的1％来发电，全世界能建多少个像我国三峡水电站(功率是1820万千瓦)这样规模的水电站?这一计算结果说明了什么?【例2】三峡水力发电站是我国最大的水力发电站．三峡水库二期蓄水后，水位落差约135 m，水的流量约1．35×104m3／s船只通航需要约3500m3/s的流量，其余流量全部用来发电．水流冲击水轮机发电时，水流减少的机械能有20％转化为电能．(1)三峡发电站的发电功率是多少?(2)根据你对家庭生活用电量的调查，如果三峡电站全部用于城市生活用电，它可以满足多少个百万人口城市的生活用电?四、课后练习：1．(单选)质量为m的子弹，以速度v0水平射入放在光滑水平面上的质量为M的木块中(未穿出)，从子弹射进木块到子弹刚相对于术块静止，下列结论错误的是( ) A．子弹动能的减少量与子弹克服摩擦力做功的数值相等B．子弹克服摩擦力做的功等于系统增加的内能C．子弹对木块的摩擦力做正功．其功的数值等于木块增加的动能D．子弹损失的机械能等于木块增加的动能和系统增加的内能之和2．(多选)一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中．地板对物体的支持力所做的功等于( )A．物体势能的增加量B．物体动能的增加量新课标第一网C．物体动能的增加量加上物体势能的增加量D．物体动能的增加量加上克服重力所做的功3．(多选)下列说法正确的是( )A．做匀变速直线运动的物体机械能一定守恒B．外力对物体做功为零，物体机械能一定守恒C．做变速运动的物体机械能可能守恒D．受摩擦力作用的物体，机械能可能守恒4．能量守恒定律：能量既不会，也不会，它只会，或者，而在和的过程中，能量的总量保持不变．5．人类利用能源大致经历了三个时期：、、．6．叫能量耗散．7．(单选)利用下列哪种能源时，不会给人类带来污染( )A．煤B．石油C．天然气D．太阳能8．(单选)2I世纪人类主要开发利用的新能源( )A．地热能B．潮汐能C．风能D．核能9．(多选)下列说法中正确的是( )A．功和能是相同的概念，所以它们的单位相同B．功和能是两个不同的概念C．做功总伴有能量转化或转移D．功是能量转化的量度10．(多选)下列关于对能的转化和守恒定律的认识正确的是( )A．某种形式的能减少．一定存在其他形式的能增加B．某个物体的能减少，必然有其他物体的能增加C．永动机随社会科技的发展而发展，迟早会研制成功D．石子从空中下落，最后停止在地面上，说明机械能消失了11．(单选)子弹以水平速度v射人静止在光滑水平面上的木块M，并留在其中，则( )A．子弹克服阻力做功与木块获得的动能相等B．子弹克服阻力做功小于子弹动能的减少C．子弹克服阻力做功与子弹对木块做功相等D．子弹克服阻力做功大于子弹对木块做功12．某海湾共占面积1. 0×107m2，涨潮时水深20 m，此时关上水坝闸门，可使水位保持20 m不变，退潮时，坝外水位降至18 m，假如利用此水坝建水电站，且重力势能转变为电能的效率是10％，每天有两次涨潮，问该电站一天能发出多少电能?(g取10 m／s2，不考虑浮力作用)。
7.10_能量守恒定律与能源课件
分析：根据动能定理， 分析：根据动能定理，有
1 2 1 2 WG + W f = mv2 − mv 1 2 2
下落过程中重力对物体做功， 下落过程中重力对物体做功，重力做功在数值 上等于物体重力势能的变化量。 上等于物体重力势能的变化量。取地面为参考 平面， 平面，有：
WG = mgh − mgh 1 2
第七章《机械能及其守恒定律》 第七章《机械能及其守恒定律》
7.10 能量守恒定律与能源
知识回顾
EP = mgh 重力势能
势能
1 2 弹性势能 弹性势能 EP = kx 2 1 2 Ek = mv 2
动能
机械能
能 量
一、能量的概念 能量的概念 一个物体能够对外做功， 一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具 有能量。 有能量。 二、能量的多样性 对应于不同的运动形式， 对应于不同的运动形式，能的形式也是多种多 的 ．
通过以上分析我们知道了： 通过以上分析我们知道了：
能量的耗散从能量转化的角度反 映出自然界中宏观过程的方向性。 映出自然界中宏观过程的方向性。 正是因为能量转化的方向性， 正是因为能量转化的方向性，能 量的利用受这种方向性的制约， 量的利用受这种方向性的制约，所 以能量的利用是有条件的， 以能量的利用是有条件的，也是有 代价的． 代价的．
学 以 致 用
下列说法中正确的是（ 下列说法中正确的是（ ABCD）
A. 不同形式能量的转化是通过做功来实现的 B. 做功的过程总是伴随着能量的转化（或转移） 做功的过程总是伴随着能量的转化（或转移） C. 某种形式的能量增加10J，一定有其他形式的 某种形式的能量增加10J， 能量减少10J 能量减少10J D. 某个物体的能量减少10J，一定有其他物体的 某个物体的能量减少10J， 能量增加10J 能量增加10J
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7.10 能量守恒定律与能源（学案）
学习目标:理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散
学习重点: 1．能量守恒定律的内容．
2．应用能量守恒定律解决问题．
学习难点: 1．理解能量守恒定律的确切含义．
2．能量转化的方向性。
主要内容:
一、能量守恒定律（阅读课本第75页内容）
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外一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总和保持不变．这个规律就是能量守恒定律
阅读材料：能量守恒定律是建立在自然科学发展的基础上的，从16世纪到18世纪．经过伽利略、牛顿，惠更斯、莱布尼茨以及伯努利等许多物理学家的认真研究，使动力学得到了较大的发展，机械能的转化和守恒的初步思想，在这一时期已经萌发．18世纪末和19世纪初，各种自然现象之间联系相继被发现．伦福德和戴维的摩擦生热实验否定了热质说．把物体内能的变化与机械运动联系起来．1800年发明伏打电池之后不久，又发现了电流的热效应、磁效应和其他的一些电磁现象．这一时期，电流的化学效应也被发现，并被用来进行电镀．在生物学界，证明了动物维持体温和进行机械活动的能量跟它所摄取的食物的化学能有关，自然科学的这些成就，为建立能量守恒定律作了必要的准备．能量守恒定律的最后确定，是在19世纪中叶由迈尔、焦耳和亥姆霍兹等人完成．德国医生迈尔是从生理学的角度开始对能量进行研究的．1842年，他从“无不生有，有不变无”的哲学观念出发．表达了对能量转化和守恒思想，他分析了25种能量的转化和守恒现象，成为世界上最先阐述能量守恒思想的人．英国物理学家焦耳从1840年到1878年将近40年的时间里．研究了电流的热效应，压缩空气的温度升高以及电、化学和机械作用之间的联系，做了400多次实验，用各种方法测定了热和功之间的当量关系，为能量守恒定律的发现奠定了坚实的实验基础．在1847年，当焦耳宜布他的能量观点的时候，德国学者亥姆霍兹在柏林也宜读了同样课题的论文．在这篇论文里，他分析了化学能、机械能、电磁能、光能等不同形式的能的转化和守恒，并且把结果跟永动机不可能制造成功联系起采，他认为不可能无中生有地创造一个永久的推动力，机器只能转化能量，不能创造和消灭能量．亥姆霍兹在论文里对能量守恒定律作了一个清晰、全面而且概括的论述，使这一定律为人们广泛接受．在19世纪中叶，还有一些人也致力于能量守恒地研究．他们从不同的角度出发，彼此独立地研究，却几乎同耐发现了这一伟大的定律．因此，能量守恒定律的发现是科学发展的必然结果．此时，能量转化和守恒定律得到了科学界的普遍承认．这一原理指出：自然界的一切物质都具有能量，对应于不同的运动形式，能量也有不同的形式，如机械运动的动能和势能，热运动的内能．电磁运动的电磁能，化学运动的化学能等，他们分别以各种运动形式特定的状态参量来表示。
当运动形式发生变化或运动量发生转移时，能量也从一种形式转化为另一种形式，从一个系统传递给另一个系统：在转化和传递中总能量始终不变．恩格斯曾经把能量转化和守恒定律称为“伟大的运动基本规律”，认为它的发现是19世纪自然科学的三大发现之一．(另两个发现是细胞学说，达尔文的生物
进化论)
二、能源和能量耗散
1、什么是能量耗散?
然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．
2、能量耗散与能量守恒是否矛盾，该怎样理解?
能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散表明，在能源利用的过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并没有减少．但是可利用的品质上降低了，从便于利用变为不便于利用了．这说明能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性
3、我们为什么要节约能源呢?
正是因为能量转化的方向性，能量的利用受这种方向性的制约，所以能量的利用是有条件的，也是有代价的．节约能源同时开发可再生能源．
阅读材料：世界能源问题的解决途径是什么?能源，是人类敕以生存和进行生产的不可缺少的资源．近年来，随着生产力的发展和能源消费的增长．能源问题已被列为世界上研究的重大问题之一．解决世界能源问题的根本途径，主要有两个方面：其一是广泛开源，其二是认真节流．所谓开源，就是积极开发和利用各种能源．在继续加紧石油勘探和寻找新的石油产地的同时，积极开发丰富的煤炭资源，还要大力开发水能，生物能等常规能源，加强核能、太阳能，风能、沼气，海洋能，地热能以及其他各种新能源的研究和利用，从而不断扩大人类的能源资源的种类和来源．所谓节流，就是要大力提倡节约能源．节能是世界上许多国家关心和研究的重要课题，甚至有人把节能称为世界的“第五大能源”，与煤、石油和天然气、水能、核能等并列．在节能方面，在有计划地控制人口增长的同时，重点要发挥先进科学技术的优势，提高各国的能源利用效率．如果世界各国家和各地区都能改进各种用能设备，不断提高能源的质量标准和降低单位产品的能耗，加强科学管理，适当控制生活能源的合理使用，就能使能源更加有效地用于生产和生活之中，从而解决人类面临的能源问题．
机械能守恒定律的应用练习题
1．质量为m 的物体，从静止出发以g /2的加速度竖直下降h ，下列几种说法 ①物体的机械能增加了
21mg h ②物体的动能增加了21mg h ③物体的机械能减少了2
1mg h ④物体的重力势能减少了mg h 以上说法中正确的是( )
A ．①②③
B ．②③④
C ．①③④
D ．①②④
2． 质量为m 的滑块沿着高为h ，长为l 的粗糙斜面匀速下滑，在滑块从斜面顶端滑至底端的过程中，下列几种说法中：
①重力对滑块所做的功为mgh ②滑块的机械能守恒 ③滑块的重力势能减少了mgh ④滑块克服摩擦力所做的功为mgh
上述说法中正确的是( )
A ．①②③
B ．②③④
C ．①③④
D ．①②④
3．水平传送带以速度v 匀速传动，一质量为m 的小物块A 由静止轻放在传送带上，若小物块与传送带间的动摩擦因数为 ，如图所示，在小木块与传送带相对静止时，系统转化为内能的能量为( )
A ．mv 2
B ．2mv 2
C ．41mv 2
D ．2
1mv 2 4．三个质量相同的物体以相同大小的初速度v 0在同一水平面上分别进行竖直上抛、沿光滑斜面上滑和斜上抛．若不计空气阻力，它们所能达到的最大高度分别用H 1、H 2和H 3表示，则( )
A ．H 1＝H 2＝H 3
B ．H 1＝H 2＞H 3
C ．H 1＞H 2＞H 3
D ．H 1＞H 2＝H 3
5．如图所示，通过空间任意一点A 可作无数个斜面．如果
物体从A 点分别沿这些倾角各不相同的光滑斜面滑下，那么物
体在这些斜面上速率相同的点所构成的面是( )
A ．球面
B ．抛物面
C ．水平面
D ．不规则的曲面
6．质量为m 的小球在竖直平面内的圆环轨道内做圆周运动，如图所示．某时刻运动到最高点A ，受到轨道的弹力与其所受的重力相等；它继续运动
到最低点B 时，受到轨道的弹力是其重力的7倍．
①小球只能再通过最高点1次
②小球能通过最高点多次
③小球运动到某位置时，受到的弹力可能为零
④小球运动到任意位置时，受到的弹力都不为零
上述说法正确的是( )
A ．①③
B ．①④
C ．②③
D ．②④
7．功率为P ，质量为M 的汽车，下坡时关闭油门，则速度不变．若不关闭油门，且保持功率不变，则在时间t 内速度增大为原来的2倍，则汽车
的初速度为______．
8．质量为1 kg 的物体在水平面上滑行，且动能随位移变
化的情况如右图所示，取g ＝10 m/s 2，则物体滑行持续的时
间是______．
9．质量为m ＝2 kg 的物体，在水平面上以v 1＝6 m/s 的速
度匀速向西运动，若有一个F ＝8 N ，方向向北的恒力作用于物体，在t ＝2 s 内物体的动能增加了_____J ．
10．如图两物体质量分别为m和2m，滑轮的质量和摩擦都不计，开始时用手托住2m的物体，释放后，当2m的物体从静止开始下降h后的速度是多少?
11．如图所示，斜面倾角为θ，质量为m的滑块距挡板P为s，以初速度v沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于滑块重力沿斜面的分力，若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块经过的路程有多大？
12．如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角θ＝30°，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮，一柔软的细绳跨过定滑轮，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按在地面上不动，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，若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H．。