能量能量转化与守恒定律课件

第六节第六节第六节第六节 能量能量能量能量 能量转化与守恒定律能量转化与守恒定律能量转化与守恒定律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，我们生活在一个复杂而多变的世界中，物质物质物质物质、能量能量能量能量、信信信信息息息息是构成世界的基本要素。能量无处不在，能量转化无时不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：有。那么：常见的能量有那些形式呢？常见的能量有那些形式呢？常见的能量有那些形式呢？常见的能量有那些形式呢？能量的转化是如何实现的？能量的转化是如何实现的？能量的转化是如何实现的？能量的转化是如何实现的？能量转化遵循什么规律呢？能量转化遵循什么规律呢？能量转化遵循什么规律呢？能量转化遵循什么规律呢？能量会被永久地利用吗？能量会被永久地利用吗？能量会被永久地利用吗？能量会被永久地利用吗？第六节 能量 能量转化与守恒定律 我们生活能量形式能量形式能量形式能量形式涵涵涵涵 义义义义实实实实 例例例例机械能机械能机械能机械能机械能是与物体的运动或位置的机械能是与物体的运动或位置的高度、形变相关的能量，表现为高度、形变相关的能量，表现为动能和势能。动能和势能。流动的河水、被拉开流动的河水、被拉开的弓、声音等的弓、声音等内能内能内能内能内能是组成物体的分子的无规则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运动所具有的动能和势能的总和一切由分子构成的物一切由分子构成的物质质电能电能电能电能电能是与电有关的能量电能是与电有关的能量电器设备所消耗的的电器设备所消耗的的能量都是电能能量都是电能电磁能电磁能电磁能电磁能电磁能是以各种各样的电磁波的电磁能是以各种各样的电磁波的形式传播的能量形式传播的能量可见光、紫外线、微可见光、紫外线、微波和红外线等波和红外线等核能核能核能核能核能是一种储存在原子核内部的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，会能量，原子核发生核反应时，会释放出巨大的能量释放出巨大的能量核潜艇、核电站、核核潜艇、核电站、核武器等武器等化学能化学能化学能化学能化学能是指储存在化合物的化学化学能是指储存在化合物的化学键里的能量键里的能量巧克力、燃料等都储巧克力、燃料等都储存有化学能存有化学能一一一一.各种各样的能量各种各样的能量各种各样的能量各种各样的能量能量形式涵 义实 例机械能机械能是与物体的运动或1.汽艇在海上行驶汽艇在海上行驶化学能转化为机械能化学能转化为机械能2.用电照明用电照明电能转化为光能（电磁能）电能转化为光能（电磁能）3.篝火燃烧篝火燃烧化学能转化为内能和光能化学能转化为内能和光能4.原子弹爆炸原子弹爆炸核能转化为机械能核能转化为机械能仔细观察下面的图片，说明它们具有那种形式的能？涉及仔细观察下面的图片，说明它们具有那种形式的能？涉及仔细观察下面的图片，说明它们具有那种形式的能？涉及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？哪些形式能量之间的转化？哪些形式能量之间的转化？哪些形式能量之间的转化？二二二二.能量之间的转化能量之间的转化能量之间的转化能量之间的转化1.汽艇在海上行驶化学能转化为机械能仔细观察下面的图片，这些能量之间有联系吗？有什么联系呢？这些能量之间有联系吗？有什么联系呢？讨论与思考讨论与思考太阳能的利用：太阳能转化为电能太阳能的利用：太阳能转化为电能这些能量之间有联系吗？有什么联系呢？讨论与思考太阳能的利用：水电站：水的机械能转化为电能水电站：水的机械能转化为电能这些能量之间有联系吗？有什么联系呢？这些能量之间有联系吗？有什么联系呢？讨论与思考讨论与思考水电站：水的机械能转化为电能这些能量之间有联系吗？有什么联系不同形式的能量之间的转化不同形式的能量之间的转化不同形式的能量之间的转化不同形式的能量之间的转化能量之间的转化能量之间的转化能量之间的转化能量之间的转化【讨论】【讨论】【讨论】【讨论】请你说说自己一天的生活、学习中会与哪些能量及请你说说自己一天的生活、学习中会与哪些能量及其转换有关？其转换有关？不同形式的能量之间的转化能量之间的转化【讨论】能量之间的转化能量之间的转化能量之间的转化能量之间的转化请在下图的箭头旁边填上能量转化的装置或过程请在下图的箭头旁边填上能量转化的装置或过程请在下图的箭头旁边填上能量转化的装置或过程请在下图的箭头旁边填上能量转化的装置或过程电动机电动机电动机电动机发电机发电机发电机发电机生物做功生物做功生物做功生物做功光合作用光合作用光合作用光合作用燃烧物质燃烧物质燃烧物质燃烧物质电电电电 灯灯灯灯光电效应光电效应光电效应光电效应太阳照射太阳照射太阳照射太阳照射炽热发光炽热发光炽热发光炽热发光电加热电加热电加热电加热地热发电地热发电地热发电地热发电摩擦生热摩擦生热摩擦生热摩擦生热蒸汽机蒸汽机蒸汽机蒸汽机放热反应放热反应放热反应放热反应吸热反应吸热反应吸热反应吸热反应能量之间的转化请在下图的箭头旁边填上能量转化的装置或过程电动 我们所消耗的能量，无论是食物还是电，大我们所消耗的能量，无论是食物还是电，大部分是太阳能辐射到地球后转化而来的。部分是太阳能辐射到地球后转化而来的。太阳能与其他形式的能量转化关系图太阳能与其他形式的能量转化关系图太阳能与其他形式的能量转化关系图太阳能与其他形式的能量转化关系图能量之间的转化能量之间的转化能量之间的转化能量之间的转化 我们所消耗的能量，无论是食物还是电，大部分是三三三三.能量转化与守恒定律能量转化与守恒定律能量转化与守恒定律能量转化与守恒定律能量转化与守恒定律能量转化与守恒定律能量转化与守恒定律能量转化与守恒定律 能能量量既既不不会会凭凭空空产产生生，也也不不会会凭凭空空消消失失，它它只只能能由由一一种种形形式式转转转转化化化化为为另另一一种种形形式式，或或者者从从一一个个物物体体转转转转移移移移到到另另一一个个物物体体，在转化或转移的过程中其总量保持不变。在转化或转移的过程中其总量保持不变。【说明】【说明】【说明】【说明】1.1.能能量量守守恒恒定定律律是是最最基基本本、最最普普遍遍、最最重重要要的的自自然然规规律律之之一一。任任何何形形式式的的能能量量之之间间都都可可以以转转化化，但但转转化化过过程程并并不不减减少少它它们的总量。们的总量。2.2.分分析析物物理理过过程程、求求解解实实际际问问题题时时，对对减减少少的的某某种种能能量量，要要追追踪踪它它的的去去向向；对对增增加加的的能能量量，要要能能查查寻寻它它的的来来源源。可可以以按照按照“总的减少量总的减少量总的减少量总的减少量=总的增加量总的增加量总的增加量总的增加量”列出数学方程。列出数学方程。3.3.能能源源利利用用实实际际就就是是不不同同形形式式能能量量之之间间的的转转换换，把把不不便便于于人人们利用的能量形式转变成便于利用的形式。们利用的能量形式转变成便于利用的形式。三.能量转化与守恒定律能量转化与守恒定律【说明】内容：内容：能量既不会凭空产生，也不能凭空消失，它只会能量既不会凭空产生，也不能凭空消失，它只会从一种形式从一种形式转化转化为其他形式，或者从一个物体为其他形式，或者从一个物体转移转移到到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变持不变定律的表达式定律的表达式 E初初E终终 ；E增增E减减说明：说明：a.该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一，是学习该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一，是学习物理学的一条主线。物理学的一条主线。b.要分清系统中有多少种形式的能，发生了哪些转化要分清系统中有多少种形式的能，发生了哪些转化和转移。和转移。内容：定律的表达式 说明：【问题【问题【问题【问题1 1】人们为了满足生产对动力日益增多的需要，幻想制造一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，种机器，它不需要任何动力和燃料，却能不断地对外做功，这种机器称为这种机器称为“第一类永动机第一类永动机”。你认为这样的永动机可以制造成功吗？你认为这样的永动机可以制造成功吗？你认为这样的永动机可以制造成功吗？你认为这样的永动机可以制造成功吗？【问题【问题【问题【问题2 2】在自然界，有许多现象的自然发生、发展都有方向性。在自然界，有许多现象的自然发生、发展都有方向性。例如例如“水往低处流水往低处流”。你认为能量的转化和转移是否也具有方向性呢？你认为能量的转化和转移是否也具有方向性呢？你认为能量的转化和转移是否也具有方向性呢？你认为能量的转化和转移是否也具有方向性呢？【问题【问题【问题【问题3 3】初中物理中曾学过初中物理中曾学过“效率效率”的概念。的概念。试举例说明在利用能量的过程中，试举例说明在利用能量的过程中，试举例说明在利用能量的过程中，试举例说明在利用能量的过程中，“效率效率效率效率”涵义？涵义？涵义？涵义？能量转化与守恒定律能量转化与守恒定律能量转化与守恒定律能量转化与守恒定律【问题1】能量转化与守恒定律讨论与思考讨论与思考1 1、根据如图所示的情景，判断图中的、根据如图所示的情景，判断图中的A A、B B两两台机器，哪台是发电机？哪台是电动机？并描台机器，哪台是发电机？哪台是电动机？并描述这一情景下所涉及的能量转化。述这一情景下所涉及的能量转化。A是电动机，是电动机，电能转化为机械能。电能转化为机械能。B是发电机，是发电机，机械能转化为电能。机械能转化为电能。讨论与思考1、根据如图所示的情景，判断图中的A、B两台机器，例题例题2 2、如图所示，一质量均匀的不可伸长的绳索，重、如图所示，一质量均匀的不可伸长的绳索，重为为G，两端固定在天花板上，今在最低点施加一竖直，两端固定在天花板上，今在最低点施加一竖直向下的力交绳拉成一个三角形，向下的力交绳拉成一个三角形，请定性分析在此过程请定性分析在此过程中，绳索的重心位置如何变化？中，绳索的重心位置如何变化？例题例题3 3、在水平面上平铺着在水平面上平铺着n块相同的砖，每砖的质量块相同的砖，每砖的质量都为都为m，厚度为，厚度为 s，若将这，若将这 n 块砖一块一块地叠放起来块砖一块一块地叠放起来,至少需要做多少功？砖的重力势能变化多少？至少需要做多少功？砖的重力势能变化多少？例题2、如图所示，一质量均匀的不可伸长的绳索，重为G，两端固1、质量量为m=2kg的物体下落的物体下落过程中，程中，经过高度高度h1=2.3m处速度速度为v1=1m/s，下落至高度，下落至高度h2=2.0m处速度速度为v2=2m/s，求物体由，求物体由h1下落到下落到h2过程中程中由于空气阻力由于空气阻力产生的内能生的内能。解：设产生的内能为解：设产生的内能为Q，根据能量守恒定律，有，根据能量守恒定律，有 例题例题解得：解得：1、质量为m=2kg的物体下落过程中，经过高度h1=2.3m【例题】【例题】【例题】【例题】一质量为一质量为2 kg的物块从离地的物块从离地80 m高处自由落下，高处自由落下，测得落地速度为测得落地速度为30 m/s，求下落过程中产生的内能，求下落过程中产生的内能.(g10 m/s2)【思路】【思路】【思路】【思路】下落过程中减少的机械能变成了内能。下落过程中减少的机械能变成了内能。【答案】【答案】【答案】【答案】E=E=700700J J第六节第六节第六节第六节 能量能量能量能量 能量转化与守恒定律能量转化与守恒定律能量转化与守恒定律能量转化与守恒定律【例题】一质量为2 kg的物块从离地80 m高处自由落下，测5质量为质量为4kg,的物体被人由静止开始向上的物体被人由静止开始向上提升提升0.25m后速度达后速度达1m/s,则下列判断正确的则下列判断正确的是（是（）A人对物体做功人对物体做功12JB合外力对物体做功合外力对物体做功2JC物体克服重力做功物体克服重力做功10J D人对物体做的功等于物体增加的动能人对物体做的功等于物体增加的动能5质量为4kg,的物体被人由静止开始向上提升0.25m后速