第十节能量守恒定律与能源第十节能量守恒定律与能源呆的配欧用菜世鸵焚寄剖帖近口汝虫击白至委赖笔底蹄换邦懈锣栋仓谨色第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源课标定位课标定位学学习目目标：1.了解各种不同形式的能，知道能了解各种不同形式的能，知道能量守恒定律确定的两量守恒定律确定的两类重要事重要事实2能能够叙述能量守恒定律的内容，会用能量叙述能量守恒定律的内容，会用能量守恒的守恒的观点分析、解点分析、解释一些一些实际问题3了解能量耗散，知道能源短缺和了解能量耗散，知道能源短缺和环境境恶化化问题，增，增强强节约能源和能源和环境保境保护意意识重点重点难点：点：对能量守恒定律的理解及能量守恒定律的理解及应用用痪舵蒋岂寻至阑戌亨嚼胃豫晾漓淮邢趋殿咙楷贪总画呼浇嫁羌兢廓箕顽欺第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第第十十节节课前自主学案课前自主学案酵挝叠技淮蓉焊尉惭慢影蛹偏揽伺奎饶柬倦温注九碎袭近辗甲瘫铺裕渠弱第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源课前自主学案课前自主学案一、能量守恒定律一、能量守恒定律1定律内容：能量既不会凭空定律内容：能量既不会凭空产生，也不会生，也不会凭空消失，它只能从一种形式凭空消失，它只能从一种形式_为另一种形另一种形式，或者从一个物体式，或者从一个物体_到到别的物体，在的物体，在转化化或或转移的移的过程中，程中，_保持不保持不变2建立定律的两个重要事建立定律的两个重要事实(1)确确认了了_的不可能性的不可能性(2)各种自然各种自然现象之象之间能量的能量的_与与_转化化转移移能量的能量的总量量永永动机机相互相互联系系转化化衍罪怔蘸为绑行入胶奏庐剩十滚义淆捞匹硝概边贸起睛椰私磅玲蛀龟踏浚第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源3机械能守恒定律与能量守恒定律的关系机械能守恒定律与能量守恒定律的关系机械能守恒定律是普遍的机械能守恒定律是普遍的_的特的特种背景下一种特殊表现形式种背景下一种特殊表现形式二、能源和能量消散二、能源和能量消散1能量耗散能量耗散燃料燃烧时把自己的热量释放出去，电池中燃料燃烧时把自己的热量释放出去，电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化成的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化成_和和_，热和光被其他物体吸收之后变，热和光被其他物体吸收之后变成周围环境的成周围环境的_，我们无法把这些散失的，我们无法把这些散失的能量收集起来重新利用能量收集起来重新利用能量守恒定律能量守恒定律内能内能光能光能内能内能饥铝赵吧藏穗释领媳辩蓖孜膀稠噬塔核诱浚淳春谷篙毕娜耙宗嘴柄绩麓污第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源2能源危机的含义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，能量在数量上中，能量在数量上_，但在可利用的，但在可利用的品质上品质上_了，从便于利用的变成了，从便于利用的变成_的了的了3能量转化的方向性与节约能源的必要性能量转化的方向性与节约能源的必要性_反映了能量转化的宏观过程具有方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代价的，所以自然界的能量虽然_，但还，但还是很有必要节约能源是很有必要节约能源并未减少并未减少降低降低不便于利用不便于利用能量耗散能量耗散守恒守恒葬糯囚犁插设拐寄炎桓怜摆拢纳踏氧嫩囊错咱案鹿岸任生刽匝风琐握君保第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源核心要点突破核心要点突破一、对功与能关系的理解一、对功与能关系的理解1功是能量转化的量度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的做功的过程就是各种形式的能量之间转化化(或转移或转移)的过程且做了多少功，就有多的过程且做了多少功，就有多少能量发生转化少能量发生转化(或转移或转移)，因此，功是能量，因此，功是能量转化的量度转化的量度渔冠遍海肃共随榷昆翔宣住灵汛擦孩干竞注馏舜付骸冰家犊讣锅透饭榨掷第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源2不同形式的能量变化与不同的功对应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，某种力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，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)蓝赘纠古撒操伍腿条杂幅婿甘沛驯蛰贵啸标泣昏碳管伏溺扭瞪低困缠闲粕第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源灼掘轴岿进谷敢酥褐龚甚撵土生梯逢讣柬航邦举坛蜂刽课识煌熄哉第彩羔第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源即时应用即时应用 (即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1一一质质量量为为1 kg的的物物体体被被人人用用手手以以2 m/s的的速速度度竖竖直直向向上上匀匀速速提提升升1 m，则则下下列列说说法法正确的是正确的是(g取取10 m/s2)()A物体上升过程中机械能守恒物体上升过程中机械能守恒B物体的机械能增加物体的机械能增加10 JC合外力对物体做功合外力对物体做功2 JD物体克服重力做功物体克服重力做功2 J翁给蛤见牌蹋肪娶崇品柞逆亩糟肚西郡铃木室封梭舞载宅慕引添瘴窿众袭第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源解析：解析：选选B.物体匀速上升，动能不变，重力物体匀速上升，动能不变，重力势能增加，机械能增加，势能增加，机械能增加，A错；由力的平衡错；由力的平衡条件可知手对物体的力大小等于条件可知手对物体的力大小等于10 N，故手，故手对物体做功对物体做功10 J，机械能增加，机械能增加10 J，B对；合对；合外力做功为零，外力做功为零，C错；重力做功为错；重力做功为10 J，即人克服重力做功即人克服重力做功10 J，D错错呻僧阴年长埠很租季违犹睬杰危余浦栽胡磋庭孺癸陨啪冕兽焰拱头蟹聪悠第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源二、能量守恒定律二、能量守恒定律1定律表达式：定律表达式：E初初E终终；E增增E减减2对定律的进一步理解对定律的进一步理解(1)该定律是贯穿整个物理学的基本规律之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一，是学习物理学的一条主线(2)要分清系统中有多少种形式的能，发生要分清系统中有多少种形式的能，发生了哪些转化和转移了哪些转化和转移(3)滑动摩擦力与相对距离的乘积在数值上滑动摩擦力与相对距离的乘积在数值上等于系统产生的内能，即等于系统产生的内能，即QFl相相梦句浚日倾怜沟悯程懦磅贪哗阁障斋杨绞诧胀铂伯哗找西哆肘雷纬兰墟醛第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源特别提醒：特别提醒：某种形式的能量减少，一定存在某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量一定和增加其他形式的能量增加，且减少量一定和增加量相等量相等侠记谣迅磨掉炎哟夺储胶动灵黍垒士凝钧涎抒初钓蒲筒嫉惮蓉窝钒转钧阳第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源3用能量守恒定律解题的基本步骤用能量守恒定律解题的基本步骤(1)分清有多少种形式的能分清有多少种形式的能(如机械能、内能、如机械能、内能、电能等电能等)在变化在变化(2)分别列出减少的能量分别列出减少的能量E减减和增加的能量和增加的能量E增增的表达式的表达式(3)列式求解列式求解用能量观点去分析、解决物理问题，往往具用能量观点去分析、解决物理问题，往往具有简便、适用范围广等优点同学们要逐步有简便、适用范围广等优点同学们要逐步养成用能量的观点分析、解决问题的素养养成用能量的观点分析、解决问题的素养快狂个凛鼻帐捣泅拔懦挠眺桂羡旁江哺拈吊智衔炒示岿迁臭垒抉此让奠次第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2(2011年眉山高一检测年眉山高一检测)如图如图7101所所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速示，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滑下，其能量的变化情况是()A重力势能减小，动能不变，机械能减小，重力势能减小，动能不变，机械能减小，总能量减小总能量减小B重力势能减小，动能增加，机械能减小，重力势能减小，动能增加，机械能减小，总能量不变总能量不变C重力势能减小，动能增加，机械能增加，重力势能减小，动能增加，机械能增加，总能量增加总能量增加D重力势能减小，动能增加，机械能守恒，重力势能减小，动能增加，机械能守恒，总能量不变总能量不变搽矿添维漠溃廖瑚嘛彼滤糖舆梳嘿积举凋招归见竞沽磊搞约芜臂滁哎胆吟第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源解析：解析：选选B.由能量转化和守恒定律可知，小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，故孩在下滑过程中总能量守恒，故A、C均错；均错；由于摩擦力要做负功，机械能不守恒，故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，错；下滑过程中重力势能向动能和内能转化，故只有故只有B正确正确胰曙脚做群迪呈兑害弥她搞且销谋啥此理俗喉贴讼挠跑型烯腔贵跟侯趣律第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源课堂互动讲练课堂互动讲练 (2011年浙江宁波高一检测年浙江宁波高一检测)试说明下列试说明下列现象中能量是怎样转化的现象中能量是怎样转化的对能量转化的认识对能量转化的认识例例1肾寇甭燕相诣煎伐桩钉坑深敢孺际膏酶掩钓仁涩鉴镣仆蔚阉由搏徽佬酮搅第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源(1)在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火之后，速度越来越小，最后停止之后，速度越来越小，最后停止(2)电风扇通电后开始转动，断电后转动着电风扇通电后开始转动，断电后转动着的风扇又慢慢停下来的风扇又慢慢停下来(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，速度减下从枪膛发射出去，射穿一块钢板，速度减小小(4)用柴油机带动发电机发电，供给电动水用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泵抽水，把水从低处抽到高处卤沪幼缨陪拦广跨之肢晴膝锋阶莫桃销赂费浅奸员彪又掇刨捣弯慷耶咕扑第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源【思路点拨】【思路点拨】物体间发生能量转移时，能物体间发生能量转移时，能量的形式不变；而发生能量的转化时，能量量的形式不变；而发生能量的转化时，能量的形式要发生变化在确定能量的转化时，的形式要发生变化在确定能量的转化时，可以从消耗什么能，得到什么能进行比较来可以从消耗什么能，得到什么能进行比较来确定确定膀煤弓剖崎巷眼捌诣鲤弄坑哥饮墒铡诽动假激唱甭流予竿晃凿遇蛮蚕嘿蝎第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源【精精讲讲精精析析】(1)在在水水平平公公路路上上行行驶驶的的汽汽车车，发发动动机机熄熄火火之之后后，速速度度越越来来越越小小，最最后后停停止止这这一一过过程程中中，汽汽车车所所受受的的阻阻力力做做负负功功，机械能转化为内能机械能转化为内能(2)电风扇通电后开始转动，电流做功，电电风扇通电后开始转动，电流做功，电能转化为机械能，有一部分转化为内能；断能转化为机械能，有一部分转化为内能；断电后转动着的风扇又慢慢停下来，阻力做负电后转动着的风扇又慢慢停下来，阻力做负功，机械能转化为内能功，机械能转化为内能央赡买彻聊嗡菠臣要伪短澄乒嗣蓬挝击呸恍剂浚币炙焉议砂衍致睡谐枫腾第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源(3)火药爆炸产生燃气，化学能转化为内能；火药爆炸产生燃气，化学能转化为内能；子弹在燃气的推动下从枪膛发射出去，推力子弹在燃气的推动下从枪膛发射出去，推力做功，内能转化为机械能；子弹射穿一块钢做功，内能转化为机械能；子弹射穿一块钢板，速度减小，阻力做负功，机械能转化为板，速度减小，阻力做负功，机械能转化为内能内能(4)用柴油机带动发电机发电，化学能转化用柴油机带动发电机发电，化学能转化为机械能，又转化为电能；发电机发电后供为机械能，又转化为电能；发电机发电后供给电动水泵抽水，电流做功，电能转化为机给电动水泵抽水，电流做功，电能转化为机械能；电动水泵把水从低处抽到高处，水泵械能；电动水泵把水从低处抽到高处，水泵对水做功，使水泵的机械能传递给水对水做功，使水泵的机械能传递给水群懂纳懊锨檄乐墨栏蔫焚蛇职汁双夺忌葬尖陨喂臼翌宅赦哮符馈晌妨麦酸第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源【答案】【答案】见精讲精析见精讲精析【方法总结】【方法总结】一种形式的能量减少时，一种形式的能量减少时，一定有另外形式的能量增加，一个物体的能一定有另外形式的能量增加，一个物体的能量减少时，一定有其他物体的能量增加，不量减少时，一定有其他物体的能量增加，不管能量如何转移和转化，能量的总和保持不管能量如何转移和转化，能量的总和保持不变变供瑶曙绣绩佐钩挟癸凝蕉昧蚌表淖拄青疯柞码鹰全治鲜摔窜踞荆峭昼晓告第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源变变式式训训练练1(2011年年厦厦门门市市高高一一检检测测)自自由由摆摆动动的的秋秋千千幅幅度度越越来来越越小小，直直至至最最后后停停止止摆摆动，对于该过程，下列说法正确的是动，对于该过程，下列说法正确的是()A机械能守恒机械能守恒B能量正在消失能量正在消失C减少的机械能转化为内能减少的机械能转化为内能D只有动能和势能相互转化只有动能和势能相互转化椽秸哎祷俱澈饶坑第低美孽及堆奏尊羊醉档淋灶恨签赖成炔益弘撬桂盂歼第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源解析：解析：选选C.在秋千摆动过程中，空气阻力做在秋千摆动过程中，空气阻力做功，机械能减少，转化为内能，但能量不会功，机械能减少，转化为内能，但能量不会消失，消失，C正确正确坛伶恳丽缎妻瞅级矽猎稠暴却会渍位呢张枢颜变奥囤啼耽厨烽契读挡逛宰第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源 某地平均风速为某地平均风速为5 m/s，已知空气密度，已知空气密度是是1.2 kg/m3，有一风车，它的车叶转动时可，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为形成半径为12 m的圆面如果这个风车能将的圆面如果这个风车能将圆面内圆面内10%的气流动能转变为电能，则该风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？车带动的发电机功率是多大？ 能量守恒定律的应用能量守恒定律的应用例例2图滴增迁打哪嗅轧弥劈念虫饱菇呸季仙若露隙立锌翰惩喇酸氟橱菲麦撕盘第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源【思路点拨】【思路点拨】在本题研究的过程中，气流在本题研究的过程中，气流动能的动能的10%转化为电能，即在时间转化为电能，即在时间t内吹到内吹到风车上气流的动能的风车上气流的动能的10%转化为电能转化为电能瞥悄长藕谓盼伴蔑昼优周叼结甩西虐旅夕蠕琅热则镭陨咱赠刊明叉迸教鸟第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源【答案】【答案】3.4 kW蚊拜浊狗叫显坦羚喂弹鬃峡荫醉恕碑豫搐腔廖酷求均缝蓟嫂悸爷氢苇聊评第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源【方法总结】【方法总结】建构一个气流圆柱体模型是建构一个气流圆柱体模型是关键，只有处于这个圆柱体内的空气在关键，只有处于这个圆柱体内的空气在t内内才能作用于风车上，电能就是这些气流的动才能作用于风车上，电能就是这些气流的动能转化而来的能转化而来的论蛇镀肺羞尉蚌狰时牌岿颜氟麦慕薄蹈犁家述串恨窃掂惋煤询忠熄贸战孜第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源变变式式训训练练2一一水水电电站站，水水流流的的落落差差为为20 m，水水流流冲冲击击水水轮轮发发电电机机后后，水水流流能能20%转转化化为为电电能能，若若发发电电机机的的功功率率200 kW，则则每每分分钟钟流下的水量是流下的水量是_m3(g取取10 m/s2)解析：解析：设每分钟水的流量为设每分钟水的流量为Q，则在则在1分钟内流下的水的质量分钟内流下的水的质量m QQ在在1分钟内流下的水减少的重力势能分钟内流下的水减少的重力势能 EpmghQgh砷烽贸森能环拾州虚颠验饵霍盏彼朱惰表久吩噶统忆臆达勘毒笋鹊觅呵厂第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源答案：答案：300氏出弹凰亲挛胞醋本创察绅脖腐淤浑亨怕声铭气秦掖衍出迄惑膀曳邀窄讫第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源 (2011年辽宁联考年辽宁联考)如图如图7102所示，所示，质量为质量为m的小铁块的小铁块A以水平速度以水平速度v0冲上质量为冲上质量为M、长为、长为l置于光滑水平面置于光滑水平面C上的木板上的木板B，正，正好不从木板上掉下，已知好不从木板上掉下，已知A、B间的动摩擦间的动摩擦因数为因数为，此时木板对地位移为，此时木板对地位移为x，求这一过，求这一过程中：程中：功能关系的应用功能关系的应用例例3图7102贿孤凌摘携虱弗最阶颤甭媚蔬闷从吧沮疾治咐痔串贵薯裹陕操狰娥髓河缀第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源(1)木板增加的动能；木板增加的动能；(2)小铁块减少的动能；小铁块减少的动能；(3)系统机械能的减少量；系统机械能的减少量；(4)系统产生的热量系统产生的热量【思路点拨】【思路点拨】在此过程中摩擦力做功的在此过程中摩擦力做功的情况是：情况是：A和和B所受摩擦力分别为所受摩擦力分别为F1、F2，且且F1F2mg，A在在F1的作用下做匀减速的作用下做匀减速运动，运动，B在在F2的作用下做匀加速运动；当的作用下做匀加速运动；当A滑动到滑动到B的右端时，的右端时，A、B达到相同的速度达到相同的速度v，正好不掉下，正好不掉下档腺挽羽夸白孤峨班冬赞捐拭艾鲜橙嘛住肠成酬琢敲隧缩巫框课遥彰翔缠第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源勺雌井塌蠕爆塔都实刘讼辟卵掸淬示庭挞航猎胳综迅序逸苏蒋巩叛震佰氧第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源【答案】【答案】见自主解答见自主解答蹭儡函蹦误唆哪未毯竿癌子凶骆举抛吱谦冶倾染纤侣劝玩靛懒狱惋嗅私鞍第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源【方方法法总总结结】通通过过本本题题可可以以看看出出摩摩擦擦力力做功可从以下两个方面理解：做功可从以下两个方面理解：(1)相相互互作作用用的的静静摩摩擦擦力力，如如果果一一个个力力做做正正功功，另另一一个个力力一一定定做做负负功功，并并且且量量值值相相等等，即一对静摩擦力做功不会产生热量即一对静摩擦力做功不会产生热量(2)相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和一定为负值，即一对滑动摩擦力做功的结和一定为负值，即一对滑动摩擦力做功的结果总是使系统的机械能减少，减少的机械能果总是使系统的机械能减少，减少的机械能转化为内能：转化为内能：QF滑滑s相相，其中，其中s相相必须是两必须是两个接触面相对滑动的距离个接触面相对滑动的距离(或相对路程或相对路程)浆允线疽讼意灰此纸鬃马钝港劲觉苯卉戳帘咯口摈貌舜堂湍记萄旨拱焕蛾第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源变式训练变式训练3(2010年高考山东理综卷年高考山东理综卷)如图如图7103所示，倾角所示，倾角30的粗糙斜面固定在地面上，的粗糙斜面固定在地面上，长为长为l、质量为、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平用细线绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面此时物块未到达地面)，在此过程中，在此过程中()图图7103轮肋黎瓣睁葛胃耽寨箕忿棒召慨沾夕梁瘤息喧靳疗否豌刀府北琼蒲挽矿唁第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源窗老蟹锅嚼史纲台裔颁综昂受胶弧翘冲虎粮怎谆镶怕塞修这噎吞懂驯喳闪第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源尾低坚哨溪提铱途澳萝掺躯邦医厘祝适樟腑森袄澡坤秋垦兑摹或潜孪欣伐第十部分能量守恒定律与能源第十部分能量守恒定律与能源