教科版能源的开发与利用-课件

,4.6,能源的开发与利用,高中物理必修2教科版,目标定位,1.,了,解各种不同形式的能，知道各种形式的能可以相转化.2.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.3.了解能源的开发和利用，知道能源短缺和环境恶化问题，增强节约能源和环境保护意识.,一、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,为另外一种形式，或者从一个物体,到另一个物体，在,或,的过程中，能量的总量,2,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,、最,、最,的自然规律之一,转化,转移,转化,转移,保持不变,普遍,重要,可靠,二、能源的利用,1能源：,是,指能够提供某种形式,的物质,2,能源的利用,(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，煤和石油成为人类的主要能源,(2)能源利用方式的改进极大地提高了劳动生产率，给人类的生活带来了极大的改善，,的利用和,的诞生引起了产业革命但能源的大量使用引起了环境问题,能量,资源,柴草,煤炭,石油,煤炭,蒸汽机,三、新能源的开发,1,目,前，正在开发的新能源有,、,、,、地热能、氢能、,及核聚变能,2,新能源的优点：,新,能源多为,能源，且,较小,想一想,既,然能量守恒，为什么还提倡节约能源？,答案,能,量耗散是不可避免的，提倡节约能源指的是节约可利用能源.,风能,海洋能,太阳能,生物质能,可再生,污染,一、对能量守恒定律的理解及应用,1表达式：,E,初,E,末,或,E,减,E,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，且减少量一定和增加量相等,(2)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,3,利用能量守恒定律解题的基本思路,(1),分,清有哪几种形式的能(如机械能、内能等)在变化,(2)分别列出减少的能量,E,减,和增加的能量,E,增,的表达式,(3)列等式,E,减,E,增,求解,【例1】,某,地平均风速为5 m/s，已知空气密度是1.2 kg/m,3,，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,二、摩擦生热及产生内能的有关计算,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热能产生，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(或相对路程),【例2】,如,图481，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,x,，物块刚好滑到小车的最右端,(),图481,A此时物块的动能为(,F,f,)(,x,l,),B这一过程中，物块对小车所做的功为,f,(,x,l,),C这一过程中，物块和小车增加的机械能为,Fx,D这一过程中，物块和小车产生的内能为,fl,答案,AD,解析,对物块分析，物块的位移为,x,l,，根据动能定理得，(,F,f,)(,x,l,),E,k,0，所以物块到达小车最右端时具有的动能为(,F,f,)(,x,l,)，故A正确；对小车分析，小车的位移为,x,，所以物块对小车所做的功为,fx,，故B错误；物块与小车增加的内能,Q,fx,相对,fl,，故D正确；根据能量守恒得，外力,F,做的功转化为小车和物块的机械能和摩擦产生的内能，则有：,F,(,l,x,),E,Q,，则,E,F,(,l,x,),fl,，故C错误故选A、D.,【例3】,电,动机带动水平传送带以速度,v,匀速传动，一质量为,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数为,，如图482所示传送带足够长，当小木块与传送带相对静止时求：,图482,三、对功能关系的理解及应用,1功是能量转化的量度,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，就有多少能量发生转化(或转移),2,不同形式的能量变化与不同的功对应,(1),合,外力做功等于物体动能的增加量,W,合,E,k,(2)重力做功对应重力势能的改变,W,G,E,p,E,p1,E,p2,(3)弹簧弹力做功对应弹性势能的变化,W,弹,E,p,(4)除重力(及系统内弹力)以外的其它力做的功与物体机械能的增量相对应，即,W,其它,E,机,(5)滑动摩擦力对系统做的总功对应系统产生的内能，即,E,损,Q,F,滑,s,相对,(摩擦生热),图,483,9,、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。,2024/10/5,2024/10/5,Saturday,October 5,2024,10,、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。,2024/10/5,2024/10/5,2024/10/5,10/5/2024 1:39:12 AM,11,、越是没有本领的就越加自命不凡。,2024/10/5,2024/10/5,2024/10/5,Oct-24,05-Oct-24,12,、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。,2024/10/5,2024/10/5,2024/10/5,Saturday,October 5,2024,13,、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。,2024/10/5,2024/10/5,2024/10/5,2024/10/5,10/5/2024,14,、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。,05 十月 2024,2024/10/5,2024/10/5,2024/10/5,15,、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。,十月 24,2024/10/5,2024/10/5,2024/10/5,10/5/2024,16,、业余生活要有意义，不要越轨。,2024/10/5,2024/10/5,05 October 2024,17,、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。,2024/10/5,2024/10/5,2024/10/5,2024/10/5,谢谢观赏,You made my day!,我们，还在,路,上,