能量守恒定律剖析

【例题】一质量为2 kg的物块从离地80 m高处自由落下， 测得落地速度为30 m/s，求下落过程中产生的内能. (g＝10 m/s2)
【思路】 下落过程中减少的机械能变成了内能。
【答案】E = 700J
【例题】如图，一固定的楔形木块，其斜面的倾角为θ＝300， 另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮，一柔软的细线跨过定滑 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，设当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。
涵义
机械能是与物体的运动或位置的 高度、形变相关的能量，表现为 动能和势能。
内能是组成物体的分子的无规则 运动所具有的动能和势能的总和
电能 电能是与电有关的能量
电磁能 核能
化学能
电磁能是以各种各样的电磁波的 形式传播的能量
核能是一种储存在原子核内部的 能量，原子核发生核反应时，会 释放出巨大的能量
化学能是指储存在化合物的化学 键里的能量
输入能量=输出有效能量+输出无效能量 能量转化效率：=输出的有效能量/输入能量
永远小于1
11.3能源
11.3能源
11.3能源
11.3能源
11.3能源
11.4核能
－－－原子核发生改变所产生的能量 获得核能有两种途径 1、裂变 2、聚变
1、裂变－质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原 子核，并释放能量的过程
例：原子弹
－－链式反应
2、聚变－ 2个质量较小的原子核结合成质量较大 的新核，同时释放出能量的过程。
例：氢弹、太阳
－－热核反应
氘核
氚核
3、聚变威力更大
氦核
一个中子（随 能量释放）
核裂变原子模型
原子弹――根据 核裂变的原理制 成。属于不可控 制的链式反应的 结果！
原子弹爆炸时形成的蘑菇云
氢弹――根据核聚变的原理制成。威力比 原子弹还大。
【答案】 h 6 s 5
【思路】 物块A下滑时，减少的重力势
能有三个去处：使自己的动能增wk.baidu.com， 使物块B的动能、重力势能都增加。
【问题1】 人们为了满足生产对动力日益增多的需要，幻想制造一
种机器，它不需要任何动力和燃料，却能不断地对外做功， 这种机器称为“第一类永动机”。
你认为这样的永动机可以制造成功吗？ 【问题2】
请在下图的箭头旁边填上能量转化的装置或过程
电动机 发电机
电
光 电
灯
效 应
生 物 做 功
光合作用 燃烧物质
三.能量转化与守恒定律
能量转化与守恒定律 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能由一种
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其总量保持不变。
【说明】 1.能量守恒定律是最基本、最普遍、最重要的自然规律之一。
• 沼气能源的使用 应注意什么？
地热能
• 冰岛地热
西藏羊八井地热电站， 是我国最大的地热电站
1、能量转化：
核能
内能
机械能
电能
2、我国第一座自行设计建造的核电站：
3、存在的问题：
－－秦山核电站 －－放射性污染
三、其他新能源
氢能源
• 你认为氢能源 有哪些优点？
• 你认为目前不 能大量使用氢 能源的原因是 什么？
• 应用氢能源， 你有什么良策？
沼气能源
• 什么地区适合发 展沼气能源？
• 沼气是怎么得到 的？
实例
流动的河水、被拉开 的弓、声音等
一切由分子构成的物 质 电器设备所消耗的的 能量都是电能 可见光、紫外线、微 波和红外线等
核潜艇、核电站、核 武器等
巧克力、燃料等都储 存有化学能
二.能量之间的转化
仔细观察下面的图片，说明它们具有那种形式的能？涉及 哪些形式能量之间的转化？
1.汽艇在海上行驶——化学能转化为机械能 2.用电照明——电能转化为光能（电磁能） 3.篝火燃烧——化学能转化为内能和光能 4.原子弹爆炸——核能转化为机械能
在自然界，有许多现象的自然发生、发展都有方向性。 例如“水往低处流”。
你认为能量的转化和转移是否也具有方向性呢？ 【问题3】
初中物理中曾学过“效率”的概念。 试举例说明在利用能量的过程中，“效率”涵义？
2.能量转化的方向性和效率
内能总是自发地从高温 物体向低温物体转移
而不会自发的由低温物 体向高温物体转移
11.1 能量 能量转化与 守恒定律
我们生活在一个复杂而多变的世界中，物质、能量、信 息是构成世界的基本要素。能量无处不在，能量转化无时不 有。那么：
⑴常见的能量有那些形式呢？ ⑵能量的转化是如何实现的？ ⑶能量转化遵循什么规律呢？ ⑷能量会被永久地利用吗？
一.各种各样的能量
能量形式 机械能
内能
一、太阳能
1、你能说说太阳能的特点吗？
2、目前利用太阳能的主要方法有哪些？
太阳灶
太阳能热水器
航天器
太阳能发电装置
11.4核能
－－－原子核发生改变所产生的能量
核能的和平利用――核电站
如果使原子核的裂变和聚变在可控制的条件下 缓慢进行，释放的核能就可有效地利用。
核能的和平利用――核电站
思考：在电站工作过程中，能是如何转化的？ 核能→内能→机械能→电能
能量转化的效率：
机械能可以全部转化为内 能 而内能不可全部转化为机 械能而不引起其他变化 热机的效率不可能1000/0
例如：一辆行驶的小轿车，燃料燃烧产生的内能有 370/0通过发动机散热系统排除，370/0直接由排气 管排出，有260/0变为发动机输出的机械能
几个物理量：输入能量，输出有效能量，输出无效能量
看下列三则材料，你有什么想说的？
▲1、我国和世界的能源消耗
▲2、我国的能源结构
3、国际能源机构的统计，地球上的石油、天然气、煤 供人类开采的年限，分别只有40年、50年和240年。
太阳能 地热
氢能
沼气
潮汐
可燃冰
1、你认为或你知道还有哪些能源值得 人类开发？
2、你认为哪种新能源最有开发前途？
3、结合丽水生态示范区建设，谈谈我市 在解决“能源问题”中，可以做哪些工作？
任何形式的能量之间都可以转化，但转化过程并不减少它 们的总量。 2.分析物理过程、求解实际问题时，对减少的某种能量，要 追踪它的去向；对增加的能量，要能查寻它的来源。可以 按照“总的减少量=总的增加量”列出数学方程。 3.能源利用实际就是不同形式能量之间的转换，把不便于人 们利用的能量形式转变成便于利用的形式。