1、第13讲能量守恒定律与能源目标定位1.了解各种不同形式的能，知道能量转化和转移的方向性.2.理解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.了解能量耗散与能源危机和环境变化问题，增强节约能源和环境保护的意识.2 第13讲能量守恒定律与能源预习导学 梳理识记点拨一、能量守恒定律1.确立定律的两个重要事实(1)确认了 的不可能性.(2)发现了各种自然现象之间能量的相互 与 .转化永动机联系3 第13讲能量守恒定律与能源2.内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从 为另一种形式，或者从一个物体_ ，在转化或转移的过程中，保持不变.3.意义：能量守恒定律的建立，是人类认
2、识自然的一次重大飞跃.它是最 、最 、最 的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式.可靠一种形式转化转移到别的物体能量的总量普遍重要4 第13讲能量守恒定律与能源二、能源和能量耗散1.能源：能源是人类社会活动的物质基础.人类对能源的利用大致经历了三个时期，即 、石油时期.2.能量耗散：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，就不会再次自动聚集起来供人类重新利用.如电池中的化学能转化为电能，电能又通过灯泡转化成 ，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的 ，我们无法把这些内能收集起来重新利用.内能柴薪时期煤炭时期内能和光能5 第13讲能量守恒定律与能源3.能源危机的含义：在能源的利用过程中
3、，即在能量的转化过程中，能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上 了，从便于利用的变成 的了.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.不便于利用降低6 第13讲能量守恒定律与能源课堂讲义 理解深化探究一、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增或EA增EB减.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.7 第13讲能量守恒定律与能源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
4、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.8 第13讲能量守恒定律与能源例1某地平均风速为5 m/s，已知空气密度是1.2 kg/m3，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？解析在t时间内作用于风车的气流质量mr2vt9 第13讲能量守恒定律与能源代入数据得P3 391.2 W.答案3 391.2 W10 第13讲能量守恒定律与能源二、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
5、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QF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).11 第13讲能量守恒定律与能源例2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1所示.传送带足够长，当小木块与传送带相对静止时，求：图112 第13讲能量守恒定律与能源(1)小木块的位移；解析由牛顿第二定律：mgma，得ag(2)传送带转过的路程；13 第13讲能量守恒定律与能源(3)小木块获得的动能；(4)摩擦过程中产生的
6、内能；解析小木块在和传送带达到共同速度的过程中，相对传送带移动的距离14 第13讲能量守恒定律与能源(5)因传送小木块电动机多消耗的电能.解析根据能量守恒定律，因传送小木块电动机多消耗电能答案mv215 第13讲能量守恒定律与能源三、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).16 第13讲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(1)合外力做功等于物体动能的增加量W合Ek.(2)重力做功等于重力势能的减小量WGEpEp1Ep2.(3)弹簧弹力做功等于弹性势能的减少量W弹Ep.(4
7、)除重力(及系统内弹力)以外的其他力做的功等于物体机械能的增加量，即W其他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QF滑x相对(摩擦生热).17 第13讲能量守恒定律与能源18 第13讲能量守恒定律与能源解析重力势能减少量等于重力做的功，所以Ep减mgh，故A错，B对；答案BCD19 第13讲能量守恒定律与能源图220 第13讲能量守恒定律与能源解析设过程中重力势能增加了mgh，故A错误；21 第13讲能量守恒定律与能源答案CD22 第13讲能量守恒定律与能源对点练习 巩固应用反馈对能量守恒定律的理解及应用1.从光滑斜面上滚下的物体，最后停止在粗糙的水平面上，说明()A.
8、在斜面上滚动时，只有动能和势能的相互转化B.在斜面上滚动时，有部分势能转化为内能C.在水平面上滚动时，总能量正在消失D.在水平面上滚动时，机械能转化为内能，总能量守恒解析在斜面上滚动时，只有重力做功，只发生动能和势能的相互转化；在水平面上滚动时，有摩擦力做功，机械能转化为内能，总能量是守恒的.AD23 第13讲能量守恒定律与能源对功能关系的理解及应用2.升降机底板上放一质量为100 kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5 m时速度达到4 m/s，则此过程中(g取10 m/s2)()A.升降机对物体做功5 800 JB.合外力对物体做功5 800 JC.物体的重力势能增加5 000 J
9、D.物体的机械能增加800 J24 第13讲能量守恒定律与能源物体重力势能增加mgh100105 J5 000 J，C正确；物体机械能增加EFhW升5 800 J，D错误.答案AC25 第13讲能量守恒定律与能源能量守恒定律的应用3.如图3所示，皮带的速度是3 m/s，两圆心距离s4.5 m，现将m1 kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数0.15，皮带不打滑，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时，求：(g10 m/s2)图326 第13讲能量守恒定律与能源(1)小物体获得的动能Ek；答案4.5 J27 第13讲能量守恒定律与能源(2)这一过程摩擦产生的热量Q；解析vatt2 sQmg(vtx)0.15110(63)J4.5 J答案4.5 J(3)这一过程电动机消耗的电能E.解析E电EkQ4.5 J4.5 J9 J.答案9 J
