高中物理必修2课件-能量的转化与守恒课件1.ppt

1、 学习目标定位学习目标定位了解各种不同形式的能，知道能量守恒定律的探索过程了解各种不同形式的能，知道能量守恒定律的探索过程能够叙述能量守恒定律的内容，会用能量守恒的观点能够叙述能量守恒定律的内容，会用能量守恒的观点分析、解释一些实际问题分析、解释一些实际问题.知道能量短缺和环境恶化问题，增强节约能源和环境知道能量短缺和环境恶化问题，增强节约能源和环境保护意识保护意识.知识储备区知识储备区一、一、1内能内能 电磁能电磁能 化学能化学能 2迈尔迈尔 焦耳焦耳 3 不变不变 4.（1）相互转化）相互转化 （2）第一类）第一类 学习探究区学习探究区一、能量守恒定律一、能量守恒定律二、能量的转化效率二、

2、能量的转化效率三、能量转化和转移的方向性三、能量转化和转移的方向性四、功能关系的理解四、功能关系的理解一、能量守恒定律一、能量守恒定律1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？是考虑了各种摩擦和阻力后这部分能量就消失了呢？问题设计问题

3、设计它转化成了机械能以外的其他形式的能量它转化成了机械能以外的其他形式的能量；实实质上都是其他形式的能与机械能相互转化的过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，能的总量是不变的程，在转化的过程中，能的总量是不变的不是不是除重力之外还除重力之外还有摩擦力做功有摩擦力做功机械能守恒定律机械能守恒定律是能量守是能量守恒定律恒定律的一种特殊情况的一种特殊情况要点提炼要点提炼相等相等某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量一定加量一定 某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量某个物体的能量减

4、少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定和增加量一定 (1)从不同状态看，从不同状态看，E初初E终终(2)从能的转化角度看，从能的转化角度看，E增增E减减(3)从能的转移角度看，从能的转移角度看，EA增增EB减减相等相等二、能量的转化效率二、能量的转化效率观察教材中轿车的能量流向图，计算下列问题观察教材中轿车的能量流向图，计算下列问题(1)轿车行驶时，做有用功的能量占燃料能量的比例是多少？轿车行驶时，做有用功的能量占燃料能量的比例是多少？(2)在散热器和排气管中散失的能量占多大比例？在散热器和排气管中散失的能量占多大比例？问题设计问题设计答案答案 (1)9=100%=100%12.

5、9%70有用的能量燃料的能量(2)52=100%=100%74.3%70散失的能量燃料的能量2能量转化效率是能量转化效率是 的能量跟输入能量的比值，的能量跟输入能量的比值，即能量的转化效率即能量的转化效率要点提炼要点提炼1机器做功不能将输入的能量全部转化为有用的能量，必然会机器做功不能将输入的能量全部转化为有用的能量，必然会 有一部分能量损失掉有一部分能量损失掉转化为有用功转化为有用功有用的能量输入的能量三、能量转化和转移的方向性三、能量转化和转移的方向性问题设计问题设计一碗热水放在室内，过一会自动变凉，说明热量从高温的水传给一碗热水放在室内，过一会自动变凉，说明热量从高温的水传给了周围的空气

6、若把一碗凉水放到温度较高的环境中，水是否会了周围的空气若把一碗凉水放到温度较高的环境中，水是否会自动变热？把水放到温度较低的环境中，水是否会自动变热？自动变热？把水放到温度较低的环境中，水是否会自动变热？答案答案会，凉水放到温度较高的环境中，吸收会，凉水放到温度较高的环境中，吸收 周围空气的热量，水的温度升高；周围空气的热量，水的温度升高；不会，将水放到温度较低的环境中水不会不会，将水放到温度较低的环境中水不会 自动变热自动变热三、能量转化和转移的方向性三、能量转化和转移的方向性(1)热传递具有方向性，热传递具有方向性，即与热现象相关的能量转化过程是有方向性的即与热现象相关的能量转化过程是有方

7、向性的1能量的转化和转移具有方向性，或者说，能量的转化和转移具有不可逆性能量的转化和转移具有方向性，或者说，能量的转化和转移具有不可逆性内能总是自发地从高温物体向低温物体转移，而不能自发地从低温物内能总是自发地从高温物体向低温物体转移，而不能自发地从低温物体向高温物体转移体向高温物体转移(2)做功具有方向性：做功具有方向性：机械能可以全部转化为内能，但内能不能全部转化机械能可以全部转化为内能，但内能不能全部转化 为机械能而不引起其他变化为机械能而不引起其他变化2第二类永动机第二类永动机不违背不违背能量守恒定律，但能量守恒定律，但违背违背了能量转化和转移的不可逆性了能量转化和转移的不可逆性四、功

8、能关系的理解四、功能关系的理解(1)不同形式的能量之间的转化通过做功来实现，即做功的过程就是能不同形式的能量之间的转化通过做功来实现，即做功的过程就是能量量 的过程；的过程；(2)做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种形式，即能量转做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种形式，即能量转化的多少可用化的多少可用 来量度来量度转化转化做功的多少做功的多少四、功能关系的理解四、功能关系的理解 功功能的变化能的变化表达式表达式重力做功重力做功正功正功重力势能减少重力势能减少重力势重力势能变化能变化WGEp_负功负功重力势能增加重力势能增加弹力做功弹力做功正功正功弹性势能减少弹性势能减少弹性势

9、弹性势能变化能变化W弹弹Ep_负功负功弹性势能增加弹性势能增加合力做功合力做功正功正功动能增加动能增加动能变动能变化化W合合Ek_负功负功动能减少动能减少除重力除重力(或系统内弹力或系统内弹力)外其他力做功外其他力做功正功正功机械能增加机械能增加机械能机械能变化变化W其他其他E_负功负功机械能减少机械能减少两物体间滑动摩擦力对物体系统做功两物体间滑动摩擦力对物体系统做功内能变化内能变化fs相对相对QEp1Ep2Ep1Ep2Ek2Ek1E2E1 注意注意功和能的本功和能的本质不同，并质不同，并且功和能也且功和能也不能相互转不能相互转化，而只能化，而只能是通过做功是通过做功实现能量的实现能量的转化

10、转化一、对能量守恒定律的理解一、对能量守恒定律的理解典例精析典例精析例例1 1下列关于能量守恒定律的下列关于能量守恒定律的认识正确的是认识正确的是()A某种形式的能减少，一定存某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加在其他形式的能增加B某个物体的能量减少，必然某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加有其他物体的能量增加C不需要任何外界的动力而持不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械续对外做功的机械永动机不永动机不可能制成可能制成D石子从空中落下，最后静止石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了在地面上，说明机械能消失了ABC能量既不会凭空产生，也不会凭空消失能量既不会凭空产生

11、，也不会凭空消失只能从一种形式转化为其他形式只能从一种形式转化为其他形式:或者从一个物体转移到其他物体或者从一个物体转移到其他物体弹性势能与动能间的相互转化弹性势能与动能间的相互转化不输入能量不输入能量输出能量输出能量碰撞生热碰撞生热不遵循能量的转化与守恒定律不遵循能量的转化与守恒定律能量守恒定律：能量守恒定律：二、能量守恒定律的应用二、能量守恒定律的应用典例精析典例精析例例2如图所示，一个粗细均匀如图所示，一个粗细均匀的的U形管内装有同种液体，液体形管内装有同种液体，液体质量为质量为m.在管口右端用盖板在管口右端用盖板A密密闭，两边液面高度差为闭，两边液面高度差为h，U形形管内液体的总长度为

12、管内液体的总长度为4h，拿去盖，拿去盖板，液体开始运动，由于管壁的板，液体开始运动，由于管壁的阻力作用，最终管内液体停止运阻力作用，最终管内液体停止运动，则该过程中产生的内能为动，则该过程中产生的内能为()A.mgh B.mghC.mgh D.mghAEm gh内=121811614重力势能转化为内能重力势能转化为内能24hmm=2h2hh=16mgh=例例3 如图所示，在光滑的水平面上，如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为有一质量为M的长木块以一定的初速的长木块以一定的初速度向右匀速运动，将质量为度向右匀速运动，将质量为m的小铁的小铁块无初速度地轻放到长木块右端，小块无初速度地轻放到长木块

13、右端，小铁块与长木块间的动摩擦因数为铁块与长木块间的动摩擦因数为，当小铁块在长木块上相对长木块滑动当小铁块在长木块上相对长木块滑动L时与长木块保持相对静止，此时长时与长木块保持相对静止，此时长木块对地的位移为木块对地的位移为s，求这个过程中，求这个过程中(1)系统产生的热量；系统产生的热量；(2)小铁块增加的动能；小铁块增加的动能；(3)长木块减少的动能；长木块减少的动能；(4)系统机械能的减少量系统机械能的减少量典例精析典例精析三、对功能关系的理解和应用三、对功能关系的理解和应用0=vMmLsmgmg(1)(1)系统产生的热量系统产生的热量QmgL=(2)(2)根据动能定理根据动能定理21(

14、)02mg sLmv()msLEg增(3)(3)根据动能定理根据动能定理kMEmgs即长木块减少的动能即长木块减少的动能mgs.能量守恒能量守恒(4)(4)系统机械能减少系统机械能减少mgL课堂要点小结课堂要点小结一、能量守恒定律的表达式一、能量守恒定律的表达式E初初E终终或或E增增E减减或或EA增增EB减减二、能源二、能源与与可持续发展可持续发展1能能量的转化效率量的转化效率：转化为有用功的能量跟输入能量的比值转化为有用功的能量跟输入能量的比值2能量能量转化和转移的方向性转化和转移的方向性三、功能关系的理解三、功能关系的理解1功是能量转化的量度功是能量转化的量度2常用的几种功能关系常用的几种

15、功能关系自我检测区自我检测区1231 1(对能量守恒定律的理解对能量守恒定律的理解)利用利用能源的过程实质上是能源的过程实质上是()A能量的消失过程能量的消失过程B能量的创造过程能量的创造过程C能量不守恒的过程能量不守恒的过程D能量转化或转移并且耗散的能量转化或转移并且耗散的 过程过程D燃气灶烧水燃气灶烧水电磁炉烧水电磁炉烧水散失的能量变为散失的能量变为周围环境的内能周围环境的内能1232 2(能量守恒定律的应用能量守恒定律的应用)一颗子弹以一颗子弹以某一速度击中静止在光滑水平面上的某一速度击中静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出，对于这一过程，木块，并从中穿出，对于这一过程，下列说法正确的是

16、下列说法正确的是()A子弹减少的机械能等于木块增加子弹减少的机械能等于木块增加 的机械能的机械能B子弹和木块组成的系统机械能的子弹和木块组成的系统机械能的 损失量等于系统产生的热量损失量等于系统产生的热量C子弹减少的机械能等于木块增加子弹减少的机械能等于木块增加 的动能与木块增加的内能之和的动能与木块增加的内能之和D子弹减少的机械能等于木块增加子弹减少的机械能等于木块增加 的动能与木块和子弹增加的内能之和的动能与木块和子弹增加的内能之和BD0v=0vff减速减速加速加速减少的能量：子弹的动能减少的能量：子弹的动能增加的能量：木块的动能增加的能量：木块的动能摩擦生热摩擦生热1233(功能关系的应

17、用功能关系的应用)如图所示，斜如图所示，斜面的倾角为面的倾角为，质量为，质量为m的滑块距挡的滑块距挡板板P的距离为的距离为s0，滑块以初速度，滑块以初速度v0沿沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为因数为，滑块所受摩擦力小于重，滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力若滑块每次力沿斜面向下的分力若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑与挡板相碰均无机械能损失，求滑块经过的总路程块经过的总路程123滑块重力势能：滑块重力势能：p0sinEmgs=动能：动能：2k012Em=v1Gf滑块最终停滑块最终停在斜面底端在斜面底端摩擦生热：摩擦生热：cosQmgs=2001+sincos2mmgsmgs=v2001tan)2 cossgs（+=v