2018-2019學年高考物理 主題二 機械能及其守恒定律 2.6 能量的轉化與守恒課件 粵教版.ppt

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1、2.6 能量的轉化與守恒,一、能量轉化及守恒定律 觀圖助學,如圖所示，“神舟十號”飛船返回艙進入地球大氣層以后，由于它的高速下落，而與空氣發(fā)生劇烈摩擦，返回艙的表面溫度達到1 000攝氏度。,(1)該過程動能和勢能怎么變化？機械能守恒嗎？ (2)該過程中什么能向什么能轉化？機械能和內能的總量變化嗎？,1.各種形式的能量 自然界存在著不同形式的能量。如：_、內能、_、_、核能、_等 2.能量之間的轉化 各種形式的能量是可以相互轉化的。例如：在摩擦生熱的現(xiàn)象中，克服摩擦力做多少功，就有多少機械能轉化成等量的內能；通過電流的導線變熱，電能轉化成_；燃料燃燒生熱，_轉化成內能；灼熱的燈絲發(fā)光，內能轉化

2、成_。,機械能,電能,電磁能,化學能,內能,化學能,光能,3.能量轉化與守恒定律 (1)內容：能量既不會憑空_，也不會憑空消失，它只能從一種形式_為另一種形式，或者從一個物體_到另一個物體，在轉化或轉移的過程中其_不變。 (2)意義 揭示了自然界各種運動形式不僅具有_性、而且具有_性。 宣布_不可能制成。,產生,轉化,轉移,總量,多樣,統(tǒng)一,“第一類永動機”,理解概念,判斷下列說法是否正確。 (1)機械能守恒定律是能量守恒定律的一種特殊形式。( ) (2)在利用能源的過程中，能量在數(shù)量上并未減少。( ) (3)隨著科技的發(fā)展，永動機是可以制成的。( ) (4)太陽照射到地球上的光能轉化成其他能

3、量，但照射到宇宙空間的能量都消失了。( ),二、能量轉化和轉移的方向性 觀圖助學,如圖是在草地上減速運動的足球，此過程是動能轉化成內能而耗散在周圍空氣中，那么反過來周圍空氣中內能能自發(fā)轉化成足球動能讓足球加速運動起來嗎？,在整個自然界中，所有宏觀自發(fā)過程都具有單向性，都有一定的_性，都是一種不可逆過程。 (1)熱傳導的方向性。 兩個溫度不同的物體相互接觸時，熱量會自發(fā)地從高溫物體傳給_物體，結果使高溫物體的溫度降低，低溫物體的溫度升高。 (2)機械能和內能轉化過程的方向性。 機械能是可以_轉化為內能的，但在任何情況下都不可能把從高溫熱源吸收的熱量全部轉變?yōu)橛杏玫臋C械功，而且工作物質本身又回到原

4、來的狀態(tài)，即內能不可能全部轉化為機械能，而不引起其他變化。,方向,低溫,全部,理解概念,判斷下列說法是否正確。 (1)能量轉移和轉化具有方向性與能量守恒相矛盾。( ) (2)內能不可能全部轉化為機械能而不引起其他變化。( ) (3)熱量可以從低溫物體傳到高溫物體。( ),能量守恒定律的理解和應用,觀察探究,(1)在驗證機械能守恒定律的實驗中，計算結果發(fā)現(xiàn)，重物減少的重力勢能的值總大于增加的動能的值，即機械能的總量在減少。機械能減少的原因是什么？減少的機械能是消失了嗎？,圖1,(2)請說明下列現(xiàn)象中能量是如何轉化或轉移的？ 植物進行光合作用。 放在火爐旁的冰融化變熱。 電流通過燈泡，燈泡發(fā)光。,

5、答案 (1)機械能減少的原因是由于要克服摩擦阻力和空氣阻力做功，機械能轉化成了內能。不是。 (2)光能轉化為化學能 內能由火爐轉移到冰 電能轉化為光能,探究歸納 1.能量守恒定律的理解 某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量和增加量一定相等。 某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等。 2.能量守恒定律的表達式 (1)從不同狀態(tài)看，E初E末。 (2)從能的轉化角度看，E增E減。 (3)從能的轉移角度看，EA增EB減。 3.能量守恒定律應用的關鍵步驟 (1)明確研究對象和研究過程。 (2)找全參與轉化或轉移的能量，明確哪些能量增加，哪些能量減少。 (

6、3)列出增加量和減少量之間的守恒式。,試題案例 例1 (多選)從光滑斜面上滾下的物體，最后停止在粗糙的水平面上，說明( ) A.在斜面上滾動時，只有動能和勢能的相互轉化 B.在斜面上滾動時，有部分勢能轉化為內能 C.在水平面上滾動時，總能量正在消失 D.在水平面上滾動時，機械能轉化為內能，總能量守恒 解析 在斜面上滾動時，只有重力做功，只發(fā)生動能和勢能的相互轉化；在水平面上滾動時，有摩擦力做功，機械能轉化為內能，總能量是守恒的。 答案 AD,針對訓練1 (2018江門高一檢測)如圖2所示，皮帶的速度是3 m/s，兩圓心的距離s4.5 m，現(xiàn)將m1 kg的小物體輕放在左輪正上方的皮帶上，物體與皮

7、帶間的動摩擦因數(shù)0.15，電動機帶動皮帶將物體從左輪運送到右輪正上方時(g取10 m/s2)，求：,圖2 (1)小物體獲得的動能Ek； (2)這一過程摩擦產生的熱量Q； (3)這一過程電動機多消耗的電能E。,答案 (1)4.5 J (2)4.5 J (3)9 J,功能關系的理解與應用,探究歸納 1.功能關系概述 (1)不同形式的能量之間的轉化是通過做功實現(xiàn)的，做功的過程就是能量之間轉化的過程。 (2)功是能量轉化的量度。做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉化。 2.功與能的關系 由于功是能量轉化的量度，某種力做功往往與某一種具體形式的能量轉化相聯(lián)系，具體功能關系如下：,試題案例,圖3,答案 CD,要

8、認清每種形式能的變化與相應力做功相關：重力勢能的變化只與重力做功有關；彈性勢能的變化與彈簧類彈力做功有關；動能的變化與合力做功有關；機械能的改變量與除重力(及系統(tǒng)內彈力)之外的力做功有關。,針對訓練2 (2018珠海高一檢測)如圖4所示，在光滑的水平面上，有一質量為M的長木塊以一定的初速度向右勻速運動，將質量為m的小鐵塊無初速度地輕放到長木塊右端，小鐵塊與長木塊間的動摩擦因數(shù)為，當小鐵塊在長木塊上相對長木塊滑動L時與長木塊保持相對靜止，此時長木塊對地的位移為l，求這個過程中：,圖4 (1)系統(tǒng)產生的熱量； (2)小鐵塊增加的動能； (3)長木塊減少的動能； (4)系統(tǒng)機械能的減少量。,解析 畫出這一過程兩物體位移示意圖，如圖所示。,(1)m、M間相對滑動的位移為L，根據(jù)能量守恒定律，有QmgL，即摩擦力對系統(tǒng)做的總功等于系統(tǒng)產生的熱量。 (2)根據(jù)動能定理得mg(lL)Ek，即小鐵塊動能的增加量等于滑動摩擦力對小鐵塊做的功。 (3)摩擦力對長木塊做負功，根據(jù)功能關系得EkMmgl，即長木塊減少的動能等于長木塊克服摩擦力做的功mgl。 (4)系統(tǒng)機械能的減少量等于系統(tǒng)克服摩擦力做的功EmgL。 答案 (1)mgL (2)mg(lL) (3)mgl (4)mgL,