第七章第10节能量守恒定律与能源

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§7.10 能量守恒定律与能源

§7.10  能量守恒定律与能源

§7.10 能量守恒定律与能源《§710 能量守恒定律与能源》在我们生活的这个世界里,能量守恒定律就像一个默默守护着万物运行规律的神秘法则。

它简单却又无比深刻,影响着我们身边的每一个角落。

那什么是能量守恒定律呢?简单来说,就是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另一个物体,而在这个转化和转移的过程中,能量的总量始终保持不变。

想象一下,你用力把一个皮球抛向空中,皮球在上升的过程中,它的速度逐渐变慢,动能在减小,但高度在增加,势能在增大。

当皮球达到最高点时,动能变为零,势能达到最大。

然后皮球开始下落,势能又逐渐转化为动能,速度越来越快。

在整个过程中,皮球的能量总量始终没有改变,只是动能和势能在不断地相互转换。

再比如,一辆汽车在行驶中,燃料燃烧产生的化学能转化为热能和机械能,机械能让汽车能够前进,而热能则通过散热等方式散失到周围环境中。

即便汽车最终停下来,能量也没有消失,只是以不同的形式存在于周围。

能量守恒定律的发现,对于人类认识世界和利用能源有着极其重要的意义。

它让我们明白,想要获得更多的某种形式的能量,就必须付出相应的代价,通过其他形式的能量转化而来。

说到能源,这可是人类社会发展的重要支撑。

从最早的木材燃烧获取热能,到煤炭、石油、天然气等化石能源的大规模使用,再到如今对太阳能、风能、水能等可再生能源的不断探索和开发,能源的发展历程也是人类文明进步的一个重要标志。

化石能源在过去的几个世纪里为人类社会的发展做出了巨大的贡献。

它们能量密度高,使用方便,使得工业生产得以大规模进行,交通运输变得更加便捷,人们的生活水平得到了极大的提高。

但同时,过度依赖化石能源也带来了一系列严重的问题。

首先,化石能源是有限的。

随着人类的不断开采和使用,它们的储量越来越少。

按照目前的消耗速度,煤炭、石油和天然气在未来几十年到几百年内可能就会枯竭。

这就迫使我们必须寻找新的能源来满足未来的需求。

新人教 必修二高中物理7.10《能量守恒定律与能源》课件

新人教 必修二高中物理7.10《能量守恒定律与能源》课件

二、能源和能量耗散
1. 能源:指能够提供可利用能量的物质。 2. 人类利用能源大致经历了三个时期,即柴薪时期,煤 炭时期,石油时期。
3. 能量耗散:内能一旦流散出去,就无法自动聚集起来 供人类重新利用。
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。但是在可利用的品质上降低了,从 便于利用变为不便于利用了。这是节约能源的根本原因。
第七章:机械能守恒定律
第 10 节:能量守恒定律与能源
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。
1. 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) C. 某种形式的能量增加 10 J,一定有其他形式的能量 减少 10 J D. 某个物体的能量减少 10 J,一定有其他物体的能量 增加 10 J
2. 自由摆动的秋千幅度越来越小,直至最后停止摆动,
对于该过程,下列说法正确的是 ( C )
A. 机械能守恒 B. 能量正在消失 C. 减少的机械能转化为内能 D. 只有动能和势能相互转化
3. 一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下,其能量
的变化情况是 ( B )
A. 重力势能减小,动能不变,机械能减小,总能量减小 B. 重力势能减小,动能增加,机械能减小,总能量不变 C. 重力势能减小,动能增加,机械能增加,总能量增加 D. 重力势能减小,动能增加,机械能守恒,总能量不变

18-19 第7章 10.能量守恒定律与能源

18-19 第7章 10.能量守恒定律与能源


• 攻
(5)电能、焦炭、氢能属于一次能源.


(6)冒起的煤烟和散开的炭灰可以重新合成一堆煤炭.




( √)
• 固

( √) 基
( ×)

( √)
时 分
( ×)
层 作

( ×)
返 首 页






习 •
2.煤、石油、天然气和生物质能作为能源的共同特点是( )
标 •



A.都为可再生能源,取之不尽,用之不竭

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如图 7-10-5 所示,电动机带动水平传送带以速度 v 匀速传动,一 当


预 质量为 m 的小木块由静止轻放在传送带上.若小木块与传送带之间的动摩擦因 达


• 探
数为 μ,当小木块与传送带相对静止时,求:
• 固



(1)小木块的位移;

(2)传送带转过的路程;

作 探
(3)小木块获得的动能;
=mgh 和 Ek=12mv2 知,其重力势能增加,动能增加,故机械能增加,D 正确.]
课 时 分 层 作 业

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4.一个盛水袋,某人从侧面缓慢推装液体的袋壁使它变形至如图 7-10-2 当
主 预
所示位置,则此过程中袋和液体的重心将(
)
堂 达




探 新
A.逐渐升高
固 双


B.逐渐降低
课 时 分 层 作 业

课件人教版高中物理必修2 第七章第10节能量守恒定律与能源

课件人教版高中物理必修2 第七章第10节能量守恒定律与能源

)
(2)太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量,但照 射到宇宙空间的能量都消失了.( )
(3)在水平路面行驶的汽车,关闭油门后慢慢停下来,说明能 量正在消失.(
提示:(1)×
)
(3)×
(2)×
栏目 导引
第七章
机械能守恒定律
二、能源和能量耗散 1.能量耗散:燃料燃烧时把自己的热量释放出去,电池中的
提示:(1)√
(2)×
(3)×
栏目 导引
第七章
机械能守恒定律
知识点一
能量守恒定律的应用
1.适用范围:能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律,是各 种自然现象中普遍适用的一条规律. 2.表达式 (1)E 初=E 末和. (2)Δ E 增=Δ E 减,增加的那些能量的增加量等于减少的那些 能量的减少量.
W 弹=Ep1-Ep2
栏目 导引
第七章
机械能守恒定律
功 合力做功 除重力(或系 统内弹力)外 其他力做功 正功 负功 正功 负功
能的变化 动能增加 动能减少 机械能增加 机械能减少 动能 变化 机械 能变 化
表达式 W 合= Ek2-Ek1
W 外=E2-E1
栏目 导引
第七章
机械能守恒定律
(多选 )(2016· 桂林高一检测 )如图 所示,高 h=2 m 的曲面固定不动.一个 质量为 1 kg 的物体,由静止开始从曲面 的顶点滑下,滑到底端时的速度大小为 4 m/s.g 取 10 m/s2.在此过程中,下列说法正确的是( A.物体克服摩擦力做功 20 J B.物体的动能增加了 8 J C.物体的重力势能减少了 20 J D.曲面对物体的支持力对物体不做功
栏目 导引
第七章
机械能守恒定律

课件8: 7.10 能量守恒定律与能源

课件8: 7.10 能量守恒定律与能源
答案: AC
[变式训练] 1.行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下来;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.物体的动能转化为其他形式的能 B.物体的势能转化为其他形式的能 C.物体的机械能转化为其他形式的能 D.其他形式的能转化为物体的机械能
1 从 A 到 C 有 mgh=Wf+Ep,从 C 到 A 有2mv2+Ep=mgh+Wf,联立
1
1
解得:Wf=4mv2,Ep=mgh-4mv2,所以 B 正确,C 错误;根据能量
1
1
守恒,从 A 到 B 有 mgh1=2mvB2 1+ΔEp1+Wf1,从 C 到 B 有2mv2+ΔEp2
1
1
=2mvB2 2+Wf2+mgh2,又有2mv2+Ep=mgh+Wf,联立可得 vB2>vB1,
1 C.F 与 Ff 对物体做的功等于物体机械能的增量,即(F-Ff)h=2 mv2+mgh D.物体所受合力做的功,等于物体动能的增量,即
1 (F-Ff-mg)h=2mv2
解析: 根据动能定理,物体所受合力做的功,等于物体动能的 1
增量,即(F-Ff-mg)h=2mv2,故选项 A 错误,D 正确;除重 力、弹力之外的其他力所做的功等于物体机械能的变化量,即(F 1
1 由能量守恒定律得2mv2=Ep+μmgd 以上各式联立得 Ep=mgh-μmgd。 (3)物块 A 被弹回的过程中,克服摩擦力所做的功仍为 W=μmgd 由能量守恒定律得 Ep=μmgd+mgh′ 所以物块 A 能够上升的最大高度为 h′=h-2μd。
答案: (1) 2gh (2)mgh-μmgd (3)h-2μd

课件6: 7.10 能量守恒定律与能源

课件6: 7.10 能量守恒定律与能源

题型3•开放·探究 例 3.液体能够沿着很细的毛细管上升一段距离而高出原来的液 面,这种现象叫做毛细现象。棉线浸在煤油中,煤油会沿着棉 线上升一段较大的高度,有人根据这一现象制造了一台可以源 源不断地对外做功的机器,如图所示。试根据能的转化和守恒 定律,分析说明这台装置能够正常工作吗?若不能正常工作, 原因可能出现在哪里?
答案:(1)3.125 s (2)12.5 J
点评:传送带模型问题的分析流程:
变式 2.如图所示,质量为 M 的小车静止放在光滑的水平面上,质 量为 m 的物体(可视为质点)放在小车的一端。受到水平恒力 F 作 用后,物体由静止开始运动,设小车与物体间的摩擦力为 Ff ,车 长为 L,车发生的位移为 s 时,物体从小车一端运动到另一端,下 列说法正确的是 ( )
解析:由能量转化和守恒定律可知,小孩在下滑过程中总能量 守恒,故A、C均错;由于摩擦力要做负功,机械能不守恒, 故D错;下滑过程中重力势能向动能和内能转化,故只有B正 确。
二、能的转化和守恒定律的应用 1.表达式ΔE1减=ΔE2增 2.含义 (1)某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加,且减
A.物体具有的动能为(F- Ff )(s+L) B.小车具有的动能为 Ff s C.这一过程中物体与车之间产生的热量为 Ff (s+L) D.物体克服摩擦力所做的功为Ff (s+L)
答案:ABD
解析:物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力,根据动能定理, 有ΔEk=(F- Ff )(L+s),故A正确;小车受到重力、支持力、压 力和摩擦力,根据动能定理,有ΔEk′= Ff s,故B正确;物体在 摩擦力作用下前进的距离为(L+s),物体克服摩擦力所做的功 为W克= Ff (L+s),故D正确;根据功能关系,小物体和木板系 统 增 加 的 内 能 等 于 它 们 相 对 运 动 克 服 摩 擦 力 做 的 功 , 即 Q = Ff L,故C错误。

高中物理 第七章 机械能守恒定律 第10节 能量守恒定律与能源课件 高中物理课件

高中物理 第七章 机械能守恒定律 第10节 能量守恒定律与能源课件 高中物理课件

2021/12/10
第二十三页,共三十七页。
2.(多选)一质量为 m 的物体,在距地面高 h 处以13g 的加速度由静
止竖直下落到地面,下列说法中正确的是
()
A.物体的重力势能减少13mgh
B.物体的机械能减少23mgh
C.物体的动能增加13mgh
D.物体的重力做的功为 mgh
2021/12/10
2021/12/10
第十一页,共三十七页。
[审题指导] (1)管内液体至最终停止运动时,液体的重力势能减小了。 (2)系统机械能的减少量等于系统内能的改变量。 [解析] 去掉右侧盖板之后,液体向左侧流动, 最终两侧液面相平,液体的重力势能减少,减少的重 力势能转化为内能。如图所示,最终状态可等效为右 侧12h 的液柱移到左侧管中,即增加的内能等于该液 柱减少的重力势能,则 Q=18mg·12h=116mgh,故 A 正确。 [答案] A
C.撤去拉力,重物 P 在任一段运动过程中,重力势能的增加量 一定等于弹性势能的减少量
D.撤去拉力,重物 P 在某段运动过程中,重力势能的增加量可 能等于弹性势能的减少量
2021/12/10
第十六页,共三十七页。
解析:选 BD 向下拉的某段过程中,弹簧的拉力等于重力 和外力的和,重力势能的减少量一定小于弹性势能的增加 量,故 A 错误,B 正确;撤去拉力,重物 P 在运动过程中, 重力和弹簧的弹力做功,弹性势能的减小量等于重力势能 的增加量和重物动能的增加量的和,故 C 错误;撤去拉力 后,若某段运动过程中,重物 P 的动能变化量为 0,则重 力势能的增加量等于弹性势能的减小量,故 D 正确。
2021/12/10
第十三页,共三十七页。
1.(多选)行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下;流星在夜

7-10 能量守恒定律与能源-高中物理课件(人教版必修二)

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

课件3:7.10能量守恒定律与能源

课件3:7.10能量守恒定律与能源
答案 D
借题发挥 利用能量守恒定律解题的基本步骤 1.分清有哪几种形式的能(如机械能、内能、电能等) 在变化. 2.分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表 达式. 3.列等式ΔE减=ΔE增求解.
探究2、功和能的关系 功和能的区别与联系
功是过程量,能是状态量.只能说处于某一状态的 区别 物体(或系统)具有多少能,而不能说这个物体(或系
(1)传送带对小物体做了多少功? (2)小物体由A点传送到B点的过程中,传送带对小物 体摩擦力的最大功率Pm是多大? (3)为传送小物体,电动机额外需做多少功?(g取10 m/s2)
解析 (1)小物体刚放到传送带上时,其受力情况如图 所示,小物体沿传送带做匀加速直线运动.由牛顿第 二定律得:
Ff1-mg sin 30°=ma1,① 且Ff1=μmg cos 30°,②
解析 永动机是指不消耗或少消耗能量而可以大量对外做功的 装置,历史上曾出现过各式各样的所谓永动机的发明,结果都 以失败告终,原因就是违背了能量转化和守恒定律.人类只能 发现规律、利用规律,但绝不可以创造规律、改变规律、违背 规律行事,即使以后科技再发达,也要受自然规律的制约,所 以永动机是永远不可能制成的,A错.太阳辐射大量的能量, 地球只吸收了极小的一部分,就形成了风、云、雨、雪,使万 物生长,但辐射到宇宙空间的能量也没有消失,一定是转化成 了别的能量,B错.马和其他动物,包括人,要运动,必须消 耗能量,运动的能量来源是食物中储存的化学能,C对.

效果自查
1.下列说法正确的是
( ).
A.随着科技的发展,永动机是可以制成的
B.太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量,但照射
到宇宙空间的能量都消失了
C.“既要马儿跑,又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定

高中物理第7章机械能守恒定律第10节能量守恒定律与能

高中物理第7章机械能守恒定律第10节能量守恒定律与能

摩擦生热及产生内能的有关计算
[要点归纳] 1.系统内一对静摩擦力即使对物体做功,但由于相对位移为零
而没有内能产生,只有物体间机械能的转移。 2.作用于系统的滑动摩擦力和物体间相对滑动的距离的乘积,
在数值上等于滑动过程产生的内能。即Q=F滑x相对,其中F滑 必须是滑动摩擦力,x相对必须是两个接触面的相对滑动距离 (或相对位移)。
3.意义:能量守恒定律的建立,是人类认识自然的一次重大飞 跃。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。
思维拓展 “神舟十号”飞船返回舱进入地球大气层以后,由于它的高速
下落,而与空气发生剧烈摩擦,返回舱的表面温度达到1 000 摄氏度。
图1
(1)进入大气层很长一段时间,返回舱加速下落,返回舱表 面温度逐渐升高。该过程动能和势能怎么变化?机械能守 恒吗? (2)返回舱表面温度越高,内能越大。该过程中什么能向 什么能转化?机械能和内能的总量变化呢? 答案 (1)势能减少 动能增加 机械能不守恒 (2)机械能转化为内能 不变
二、能源和能量耗散 阅读教材第82页“能源和能量耗散”部分,知道能量耗散的原 因,了解能量转化的方向性。
3.能源危机的含义: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__虽__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。
4.能量转化的方向性与节约能源的必要性:__能__量__耗__散__反映 了能量转化的宏观过程具有方向性。所以,能源的利用是 有条件的,也是有代价的,所以自然界的能量虽然_守__恒___, 但还是很有必要节约能源。
1.能源与人类社会:人类对能源的利用大致经历了三个时期,即 柴薪时期、__煤__炭__时期、__石__油__时期。自工业革命以来,煤和 __石__油__成为人类的主要能源。

人教版高中物理必修二第七章7.10能量守恒定律与能源课件

人教版高中物理必修二第七章7.10能量守恒定律与能源课件

三思、考不:各同种情情势势的的能能量量之之间间可有以什产么生联转系化?
水电特站别说明:能量之间的转化是通过做功来实内燃现机车 的,功是能量转化的量度。 几种具体体现: 1. ∆Ep=− WG 2. ∆Ek=W合 3. ∆E=W其他
太阳能发电塔
水果电池
即时演练
行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下来;流 星在夜空中坠落,并发出明亮的火焰;降落伞在空中 匀速降落。上述不同现象中所包含的相同的物理过程
(五)能量守恒定律
4.应用
【例题2】一颗质量为m1=2g的子弹以v1=300m/s的水平速度, 射入静置于光滑水平面上的、质量为m2=298g的木块中,并 且最终和木块一道以v2=2m/s的速度沿水平面匀速运动。求: 在此过程中,由子弹和木块组成的系统中产生的热量。
解析:经分析可知,在此过程中系统的机械能(即动能)
1.内容
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种情势 转化为另一种情势,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。
2.表达式
E末= E初 或∆E增= ∆E减
3.意义
能量守恒定律的建立,是人类认识自然的一次重大飞跃,它 是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一,是大自然普遍 和谐性的一种表现情势。
点C施加竖直向下的拉力F,缓慢地将它拉直。试分析在
此过程中绳索重心位置的变化情况。 解析:根据功能关系及能量守恒定律 A
可知,在此过程中,拉力做正功,要 消耗某种情势的能量,而消耗的能量
C
BFLeabharlann 将转化为绳索的机械能,也即重力势能,这意味着绳索的重力势能将
增加。因此,在此过程中,绳索的重心位置将不断升高。
①常规能源:如煤、石油、天然气等。 ②新能源:如核能、太阳能、风能、地热能等。 (2)按获取方式分类 ①一次能源:如煤、石油、天然气等。 ②二次能源:如电能、焦炭等。 (3)按能否再生分类 ①不可再生能源:如煤、石油、天然气等。 ②可再生能源:如风能、水能等。

【人教版】【必修2】第七章第10节能量守恒定律与能源

【人教版】【必修2】第七章第10节能量守恒定律与能源

加强自身建设,增强个人的休养。202 0年12 月15日 上午7时 53分20 .12.152 0.12.15
追求卓越,让自己更好,向上而生。2 020年1 2月15 日星期 二上午7 时53分 54秒07 :53:542 0.12.15
严格把控质量关,让生产更加有保障 。2020 年12月 上午7时 53分20 .12.150 7:53De cember 15, 2020
安全象只弓,不拉它就松,要想保安 全,常 把弓弦 绷。20. 12.1507 :53:540 7:53De c3:5407:53:5 407:53 Tuesday , December 15, 2020
不可麻痹大意,要防微杜渐。20.12.15 20.12.1 507:53:5407:5 3:54De cember 15, 2020
好的事情马上就会到来,一切都是最 好的安 排。上 午7时53 分54秒 上午7 时53分0 7:53:54 20.12.1 5
一马当先,全员举绩,梅开二度,业 绩保底 。20.12. 1520.1 2.1507:5307:53 :5407:5 3:54De c-20
牢记安全之责,善谋安全之策,力务 安全之 实。202 0年12 月15日 星期二7 时53分 54秒T uesday , December 15, 2020
追求至善凭技术开拓市场,凭管理增 创效益 ,凭服 务树立 形象。2 020年1 2月15 日星期 二上午7 时53分 54秒07 :53:542 0.12.15
严格把控质量关,让生产更加有保障 。2020 年12月 上午7时 53分20 .12.150 7:53De cember 15, 2020
作业标准记得牢,驾轻就熟除烦恼。2 020年1 2月15 日星期 二7时53 分54秒 07:53:5 415 December 2020

课件9:7.10能量守恒定律与能源

课件9:7.10能量守恒定律与能源

功的大小为 B,重力做功的大小为 C,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(指末态动能减去初态动能)等

,滑块的重力势能的改变等于
,滑块机械能(指
动能与重力势能之和)的改变等于

解析:根据功能关系,动能的改变等于外力做功的代数和,其中做 负功的有空气阻力,斜面对滑块的作用力(因弹力不做功,实际上为 摩擦阻力做的功),因此 ΔEk=A-B+C-D;重力势能的减少等于重力做 的功,因此 ΔEp=-C;滑块机械能的改变等于重力之外的其他力做的 功,因此 ΔE=A-B-D。
地球表面每分钟每平方厘米获得的能量为1.32×6×101203 J=4.2 J。
(2)以太阳为球心,以日地距离 r 为半径作一个球面,根据上述 观测,在此球面的每平方厘米面积上每秒接收到的太阳能(即射到大 气顶层的太阳能)为(4.2÷43%÷60) J≈0.163 J。
太阳是向四面八方均匀辐射的,上述球面每秒接收到的太阳能 即为太阳的辐射功率 P。
要点突破探究
一、 对功能关系的理解
1.功能关系概述 (1)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 就是能量之间转化(或转移)的过程。 (2)功是能量转化的量度。做了多少功,就有多少能量发生转化 (或转移)。
2.功与能的关系 由于功是能量转化的量度,某种力做功往往与某一种具体形式 的能量转化相联系,具体功能关系如表:
思考探究 1.如何理解能量“转化”“转移”与守恒的关系? 答案:(1)某种形式的能量减少,一定存在另外形式的能量增加, 且减少量和增加量相等。 (2)某个物体的能量减少,一定存在别的物体的能量增加,且减少 量和增加量相等。
2.说明下列现象中能量是怎样转化的。 (1)水平公路上行驶的汽车,发动机熄火之后,速度越变越小,最 后停止。 (2)在阻尼振动中,单摆摆动的幅度越来越小,最后停下来。 (3)火药爆炸产生燃气,子弹在燃气的推动下从枪膛发射出去,射 穿一块钢板,速度减小。 (4)柴油机带动发电机发电,供给电动水泵抽水,把水从低处抽到 高处。

7.10能量守恒定律与能源

7.10能量守恒定律与能源
W总 EK
(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课件

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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2.合作探究——议一议
结束
(1) 一个叫丹尼斯·李(Dennis Lee)的美国人在《美
国今日》《新闻周刊》等全国性报刊上刊登大幅
广告,在全美各地表演,展示其号称无需任何
能源的发电机。
你认为这种发电机能造出来吗?
提示:不能。能量守恒定律是自然界最普遍、最重要、最可靠
的规律之一,物体间只能发生能量的转化或转移,但总能量不
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利用能量转化与转移解题的两点注意 (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。 (2)能量在转化与转移过程中,能量的总量保持不变。利用 能量守恒定律解题的关键是正确分析有多少种能量变化,分析 时避免出现遗漏。
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1.自主思考——判一判
(1)当一个物体的能量减少时,一定有其他物体的能量增多。 (√ )
(2)做功越多,能量的转化也越多。
(√ )
(3)外力对物体不做功,这个物体就没有能量。
(× )
(4)煤、石油、天然气属于常规能源。
(√ )
(5)电能、焦炭、氢能属于一次能源。
(× )
(6)冒起的煤烟和散开的炭灰可以重新合成一堆煤炭。
有同种液体,液体质量为 m。在管口右端用盖板 A
密闭,两边液面高度差为 h,U 形管内液体的总长
度为 4h,先拿去盖板,液体开始运动,由于管壁
的阻力作用,最终管内液体停止运动,则该过程
中产生的内能为
()
A.116mgh
B.18mgh
C.14mgh D.12mgh
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[审题指导]
结束
3.能量耗散反映了能量转化的宏观方向性,所以 能源的利用是有条件的,也是有代价的,自然 界的能量虽然守恒,但还是要节约能源。
4.功和能量的关系:功是能量转化的量度。
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一、能量守恒定律 1.建立能量守恒定律的两个重要事实 (1)确认了永动机的_不__可__能__性。 (2)发现了各种自然现象之间能量的 相互联系 与 转化 。
提示:①我国的能源结构主要以煤为主;我国的能源消耗中不可 再生能源占据的比例过大,结构不合理;我国能源消耗中可再生 能源的比例过小。 ②建议:节能降耗;开发新能源;开发可再生能源(如太阳能、 风能等)。
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能量守恒定律的应用
1.适用范围 能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律,是各种自然现象中普遍 适用的一条规律。 2.表达式 (1)E 初=E 末,初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和。 (2)ΔE 增=ΔE 减,增加的那些能量的增加量等于减少的那些能量的 减少量。
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1.(多选)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火焰;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
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二、能源和能量耗散 1.能源与人类社会
人类对能源的利用大致经历了三个时期,即柴薪时期、_煤__炭__时 期、_石__油__时期。自工业革命以来,煤和_石__油__成为人类的主要能源。
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。电池中的化学能转化为电能,电能又通过灯 泡转化成_内__能__和_光__能__,热和光被其他物体吸收之后变成周围环境 的_内__能__,我们无法把这些散失的能量收集起来重新利用。
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3.应用步骤 (1)明确研究对象及研究过程。 (2)明确该过程中,哪些形式的能量在变化。 (3)确定参与转化的能量中,哪些能量增加,哪些能量减少。 (4)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)。
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[典例] 如图所示,一个粗细均匀的 U 形管内装
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3.能源危机的含义 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_虽__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。
4.能量转化的方向性与节约能源的必要性 _能__量__耗__散___反映了能量转化的宏观过程具有方向性。所以, 能源的利用是有条件的,也是有代价的,所以自然界的能量虽然 _守__恒__,但还是很有必要节约能源。
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2.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__到别的物体,在_转__化__ 或_转__移__的过程中,能量的总量_保__持__不__变__。 3.意义 能量守恒定律的建立,是人类认识自然的一次重大飞跃。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。
变,任何不消耗其他能量而源源不断地产生电
能,违背了能量守恒,因此这种发电机不能制造出来。
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(2)如图所示是我国能源结构的统计图,
结束
请根据此图数据完成下面两个问题:
①总结出我国能源结构或能源现状的规律。
②试着提出解决这种现状的合理化建议。
第 10 节
结束
能量守恒定律与能源
1.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, 能量的总量保持不变,这个规律叫做能量守恒 定律。
2.能量耗散是指可利用的能源最终变成了周围环 境的内能,我们无法把这些散失的能量收集起 来重新利用。
(1)管内液体至最终停止运动时,液体的重力势能减小了。
(2)系统机械能的减少量等于系统内能的改变量。 [解析] 去掉右侧盖板之后,液体向左侧流动,
最终两侧液面相平,液体的重力势能减少,减少的重
力势能转化为内能。如图所示,最终状态可等效为右
侧12h 的液柱移到左侧管中,即增加的内能等于该液
柱减少的重力势能,则 Q=18mg·12h=116mgh,故 A 正确。 [答案] A
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