高中物理7.10能量守恒定律与能源课件新人教版必修2

的能减少了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的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，因此，功是能量转化的量度对功与能的理解常见的几种功能关系功能量转化重力做功重力势能和其他形式的能相互转化弹力做功弹性势能和其他形式的能相互转化合力做功动能和其他形式的能相互转化除重力系统内弹力外，其他力做功机械能和其他形式的能相互转化特别提醒能是物体运动状态决定的物理量，即状态量而功则是和物体运动状态变化过程有关的物理量，是过程量，两者有着本质的区别做功可以使物体具有的能量发生变化，而且物体能量变化大小是用做功的多少来量度的但功和能不能相互转化例如图所示，木块放在光滑的水平面上，颗子弹水平射入木块中，子弹受到的平均作用力为，射入深度为，此过程中木块移动了，则子弹损失的动能为木块增加的动能为子弹动能的减少等于木块动能的增加子弹木块系统总机械能的损失为互动探究在子弹射入木块的过程中，以地面为参考系，木块和子弹的位移分别为多少提示以地面为参考系，木块的位移为，子弹的位移为如何确定子弹损失的动能提示根据动能定理，子弹损失的动能等于子弹克服阻力做的功，即解析子弹克服阻力做功为，子弹损失的动能为，错误对木块做的功为，木块增加的动能为，错误由功能关系知，子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块系统增加的内能之和，错误子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统内能的增加量，等于，正确答案从单独每个物体来看，子弹的机械能减少，木块的机械能增加，发生了机械能的转移，但子弹减少的机械能并没有全部转移给木块从系统的角度看，系统的机械能减少，减少的机械能转化为系统的内能质量为的物体被人由静止开始向上提升后速度达到，则下列判断正确的是取人对物体传递的功是合力对物体做功物体克服重力做功人对物体做的功等于物体增加的动能答案解析人提升物体的过程中，人对物体做了功，对物体传递了能量，不能说人对物体传递了功，选项错误人对物体做的功即除重力以外的其他力对物体做的功等于物体机械能的改变量，人，选项错误合力对物体做的功包括重力等于物体动能的变化，合，选项正确物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量选项正确能量守恒定律内容能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从种形式转化为另种形式，或者从个物体转移到别的个物体，而在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变表达式初末增减含义种形式的能减少，定存在其他形式的能增加，且减少量定和增加量相等个物体的能量减少，定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量定相等利用能量守恒定律解题的基本思路分清有多少种形式的能在发生变化分别列出减少的能量减和增加的能量增的表达式依据能量守恒列式求解特别提醒能量守恒定律是自然界中最普遍最重要的规律之，也是学习物理学的条主线灵小球自高处以初速度竖直下抛，正好落在弹簧上，把弹簧压缩后又被弹起弹簧质量不计，空气阻力不计，则小球落到弹簧上后立即做减速运动，动能不断减小，但动能与弹性势能总和保持不变在碰到弹簧后的下落过程中，系统的弹性势能与重力势能之和先变小后变大在碰到弹簧后的下落过程中，重力势能与动能之和直减小小球被弹起后，最高点仍是出发点互动探究小球落到弹簧上后，在压缩弹簧的过程中，受几个力，怎样运动提示受重力和弹力，先加速运动后减速运动在压缩弹簧的过程中，有几种形式的能量参与转化提示在压缩弹簧的过程中，重力势能直减少，弹性势能直增加，动能先增加后减少小球的机械能守恒吗提示小球的机械能是指动能和重力势能，不包括弹簧的弹性势能，所以小球的机械能不守恒解析由于没有空气阻力等外力做功，小球弹簧地球三者组成的系统机械能守恒，小球运动过程中，动能重力势能与弹性势能之和保持不变小球碰到弹簧后，开始时弹力小于重力，合力方向向下，小球加速向下运动，动能增加，重力势能减少，弹簧弹性势能增加，但弹性势能与重力势能之和将随动能的增加而减少当小球运动到弹力大小与重力相等时，加速度为零，速度达到最大值再继续向下运动时，弹力大于重力，合力方向向上，小球将做减速运动，动能减少，弹性势能继续增加，重力势能继续减少，但重力势能与弹性势能之和将随动能的减少而增加，当到达最低点时，小球的速度变为零，即此时动能为零，重力势能与弹性势能之和达到最大值在小球的下落过程中，重力势能与弹性势能之和经历了先变小后变大的过程接触弹簧后，因弹簧不断被压缩，弹性势能不断增加，因而重力势能与动能之和直减少，从最低点反弹后，动能重力势能弹性势能经历了相反的变化过程，最后离开弹簧向上运动由机械能守恒知道小球最终上升到的最高点仍是出发点，故应选答案本题中只有小球的重力和弹簧的弹力做功，故机械能守恒需要注意的是，虽然动能重力势能与弹性势能之间相互转化，但其总和保持不变如图所示，质量为的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为质量为的子弹以水平速度射入物块，在很短的时间内以水平速度穿出，木块落地点离桌面边缘的水平距离为，重力加速度取求子弹穿出木块时，木块获得的水平初速度子弹穿过木块产生的热量答案解析由可得由，可得子弹穿过木块产生的热量自然界中的能量只能从种形式转化为另种形式或从个物体转移到别的物体，能量在转化或转移的过程中总量不变虽然自然界中的能量是守恒的，但能量在转化过程中，可利用的品质降低了，所以很有必要节约能源力对物体做功的过程就是能量转化的过程，不同的力对物体做功，对应着不同形式的能的转化，如重力做功对应重力势能变化，合力做功对应动能变化，除重力系统内弹力以外的力做功对应物体机械能的变化滑动摩擦力做功与摩擦生热滑动摩擦力做功的特点滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以对物体做负功，还可以不做功对滑动摩擦力做功的过程中，能量的转化有两种情况是相互摩擦的物体之间机械能的转移二是机械能转化为内能，即摩擦生热相互摩擦的系统内，对滑动摩擦力所做的总功总是负值，其绝对值恰等于系统损失的机械能其意义是系统损失的这些机械能转化成了系统的内能摩擦生“热”公式因摩擦而产生的热等于对滑动摩擦力所做的总功的绝对值，恰等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，即相对典例如图所示，表面粗糙的小车足够长，小车放在光滑的水平地面上，木块以定速度由小车左端滑上小车，当小车与木块相对静止时，木块相对小车的位移为，小车相对地面的位移为，若二者的滑动摩擦力为，求在相对滑动过程中产生的热量解析由图可知木块的位移，所以滑动摩擦力对木块做的功木滑动摩擦力对小车做的功车由动能定理知小车动能的增量为车木块动能的增量为木系统机械能的变化量即为小车木块动能增量之和车木由能量守恒知，系统损失的机械能等于系统产生的热量答案点睛滑动摩擦力做功时，系统的机械能定减少，减少的机械能转化为内能，所以滑动摩擦力做功过程中产生的内能为相，其中指滑动摩擦力大小，相指发生相对滑动的物体间的相对位移第七章机械能守恒定律能量守恒定律与能源课标定位了解各种不同形式的能，知道能量转化和转移的方向性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些实际问题了解能量耗散与能源危机自主梳理能量守恒定律定律内容能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从为另种形式，或者从个物体，而在转化或转移的过程中，保持不变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的特种背景下种特殊表现形式二能源能量耗散和能源危机常规能源，新能源能能能能量耗散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和，热和光被其他物体吸收之后变成周围环境的，我们无法把这些散失的能量收集起来重新利用能源危机的含义在能源的利用过程中，即使在能量的转化过程中，能量在数量上，但在可利用的品质上了，从便于利用的变成的了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，但还是要节约能源答案种形式转化转移到别的物体能量的总量能量守恒定律二煤石油天然气风核太阳光能热能内能并未减少降低不便于利用自查自测判断正误技术足够发达后，永动机就可以制成机械能守恒定律是能量守恒定律的种特殊形式在利用能源的过程中，能量在数量上减少了能量是守恒的，生产中不用节能降耗能量不能创造，不能再生，能量只能进行转化或转移，但能量间的转化或转移具有方向性答案解析永动机违背了能量守恒定律，与技术是否发达无关机械能守恒定律反映了动能与势能间的转化与守恒，是各式各样的能量转化中的种根据能量守恒定律，在利用能源的过程中，能量的数量不变能量是守恒的，但是能量的利用是有条件的，也是有代价的，所以要节约能源能量的耗散说明能量的转化或转移是有方向的在验证机械能守恒定律的实验中，重物带着纸带下落时，计算结果发现，减少的重力势能的值大于增加的动能的值，即机械能的总量在减少原因就是存在纸带和打点计时器之间的摩擦力和空气的阻力等是不是考虑了各种摩擦和阻力后这部分能量就消失了呢答案不是它转化成了机械能外的其他形式的能量，除重力或弹力做功外，其他任何力对物体做功使物体的机械能增加或减少的过程，实质上都是其他形式的能与机械能相互转化的过程，在转化的过程中，能的总量是不变的这是大自然的条普遍规律，而机械能守恒定律只是这条普遍规律的种特殊情况各种形式的能都可以互相转化，你能说出下列现象见下图中，能是如何转化的吗答案甲图中电能转化为机械能乙图中光能转化为内能丙图中手摇发电机时，人体内的化学能转化为电能，使电铃发声时，电能又转化为机械能既然能量是守恒的，不可能消失，为什么我们还要节约能源答案在能量的转化和转移过程中，能的总量是守恒的，但能量的品质却降低了，即可被人直接利用的能减少了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的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，因此，功是能量转化的量度对功与能的理解常见的几种功能关系功能量转化重力做功重力势能和其他形式的能相互转化弹力做功弹性势能和其他形式的能相互转化合力做功动能和其他形式的能相互转化除重力系统内弹力外，其他力做功机械能和其他形式的能相互转化特别提醒能是物体运动状态决定的物理量，即状态量而功则是和物体运动状态变化过程有关的物理量，是过程量，两者有着本质的区别做功可以使物体具有的能量发生变化，而且物体能量变化大小是用做功的多少来量度的但功和能不能相互转化例如图所示，木块放在光滑的水平面上，颗子弹水平射入木块中，子弹受到的平均作用力为，射入深度为，此过程中木块移动了，则子弹损失的动能为木块增加的动能为子弹动能的减少等于木块动能的增加子弹木块系统总机械能的损失为互动探究在子弹射入木块的过程中，以地面为参考系，木块和子弹的位移分别为多少提示以地面为参考系，木块的位移为