2019物理同步大讲堂人教必修二课件：7.10 能量守恒定律与能源1

B．克服摩擦力做功14mgh
C．动能损失了32mgh
D．机械能损失了12mgh
图7－10－3
答案 CD
解析 设过程中重力势能增加了 mgh，故 A 错误；加速度 a ＝34g＝mgsin m30°＋f，摩擦力 f＝14mg，物体在斜面上能够上 升的最大高度为 h，发生的位移为 2h，则克服摩擦力做功 m2gh，故 B 错误；由动能定理可知，动能损失量为合外力做 的功的大小，所以ΔEk＝F 合·2h＝m·34g×2h＝32mgh，故 C 正确；机械能的损失量为 fs＝14mg·2h＝12mgh，故 D 正确．
再见
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
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_柴__薪__时__期__、_煤__炭__时__期__、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_内__能__和__光__能__，
【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？
答案 3.4 kW

。2. 一份耕耘，份收获，努力越大，收获越多，奋斗!奋斗!奋斗!3. 让我们将事前的忧虑，换为事前的思考和计划吧！4. 世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力5. 不管现在有多么艰辛，我们也要做个生活的舞者。6. 奋斗是万物之父。— —陶行知7. 上帝制造人类的时候就把我们制造成不完美的人，我们一辈子努力的过程就是使自己变得更加完美的过程，我们的一切美德都来自于克服自身缺点的奋斗。8. 不要被任何人打乱自己的脚步，因为没有谁会像你一样清楚和在乎自己 的梦想。9. 时间不在于你拥有多少，只在于你怎样使用10. 水只有碰到石头才能碰出浪花。11. 嘲讽是一种力量，消极的力量。赞扬也是一种力量，但却是积极的力量。12. 在我们成长的路上也会遇到一些挫折，一些困难，那韩智华就是我们 的榜样，永不认输，因为我知道挫折过后是一片晴朗的天空，瞧，成功就在挫折背后向我们招手，成功就是在努力的路上，“成功就在努力的路上”！让我们记住这句话，向美好的明天走去。13. 销售世界上第一号的产品——不是汽车，而 是自己。在你成功地把自己推销给别人之前，你必须百分之百的把自己推销给自己。14. 不要匆忙的走过一天又一天，以至于忘记自己从哪里来，要到哪里去。生命不是一场速度赛跑，她不是以数量而是以质量来计算，知道你停止努力的那 一刻，什么也没有真正结束。15. 也许终点只有绝望和失败，但这绝不是停止前行的理由。16. 有事者，事竟成；破釜沉舟，百二秦关终归楚；苦心人，天不负；卧薪尝胆，三千越甲可吞吴。17. 我颠覆了整个世界。只为了摆正你的倒影18. 好的想法是十分钱一打，真正无价的是能够实现这些想法的人。19. 伤痕是士兵一生的荣耀。20. 只有一条路不能选择——那就是放弃的路；只有一条路不能拒绝——那就是成长的路。21. 多对自己说“我能行，我一定可以”，只有这样才不 会被“不可能”束缚，才能不断超越自我。22. 人生本来就充满未知，一切被安排好反而无味——坚信朝着目标，一步一步地奋斗，就会迈向美好的未来。23. 回避现实的人，未来将更不理想。24. 空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任 何事情。25. 无论什么思想，都不是靠它本身去征服人心，而是靠它的力量；不论靠思想的内容，而是靠那些在历史上某些时期放射出来的生命的光辉。——罗曼·罗兰《约翰·克利斯朵夫》26. 上帝助自助者。27. 你的爸妈正在为你奋斗，这 就是你要努力的理由。28. 有很多人都说：平平淡淡就福，没有努力去拼博，又如何将你的人生保持平淡?又何来幸福?29. 当事情已经发生，不要抱怨，不要沮丧，笑一笑吧，一切都会过去的。30. 外在压力增加时，就应增强内在的动力。31. 我们每个人都应微笑面对人生，没有了怨言，也就不会有哀愁。一个人有了希望，就会对生活充满信心，只要你用美好的心灵看世界，总是以乐观的精神面对人生。32. 勇敢的人。——托尔斯泰《袭击》33. 昨天下了雨，今天刮了风，明天太 阳就出来了。34. 是的，成功不在于结果，更重要的是过程，只要你努力过，拼搏过，也许结果不一定是最好的那也走过了精彩的过程，至少，你不会为此而后悔。35. 每一天的努力，以后只有美好的未来。每一天的坚持，换来的是明天的辉 煌。36. 青年最要紧的精神，是要与命运奋斗。——恽代英37. 高峰只对攀登它而不是仰望它的人来说才有真正意义。38. 志不可立无可成之事。如无舵之舟，无衔之马，飘荡奔逸，何所底乎？--王守仁39. 拿望远镜看别人，拿放大镜看自己。 40. 顽强的毅力可以征服世界上任何一座高峰。——狄更斯41. 士人第一要有志，第二要有识，第三要有恒。——曾国42. 在我们能掌控和拼搏的时间里，去提升我们生命的质量。43. 我们不是等待未来，我们是创造未来，加油，努力奋斗。 44. 人生如画，一笔一足迹，一步一脚印，有的绚丽辉煌，有的却平淡无奇。45. 脚跟立定以后，你必须拿你的力量和技能，自己奋斗。——萧伯纳46. 一个能从别人的观念来看事情，能了解别人心灵活动的人，永远不必为自己的前途担心。

教学重点
能量守恒定律的内容 应用能量守恒定律解决问题
教学难点
理解能量守恒定律的确切含义 能量转化的方向性
能量
能量都有哪些形式？
动能
重力势能
弹性势能
机械能 除了上述的这些，能量还有哪些形式？
能量的概念： 一个物体能够 对外做功，我 们就说这个物 体具有能量
能量
太阳能
化学能
电能
风能
热能
潮汐能
地热能
能量守恒定律
内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失 它只能从一种形式转化为另一种形式， 或者从一个物体转移到别的物体， 在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变
历史上，能量守恒定律是如何被最终确定的呢？
人教版高中物理必修二 7.10能量守恒定律与能源(共41张P PT)
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能量守恒定律的历史发展过程
另一方面，科学家们一直在关注自然现象之间的普遍联系
1801年 戴维发现电流的化学效应（电荷化学的联系）
1820年 奥斯特发现电流的磁效应（电和磁的联系）
1821年 塞贝克发现温差电现象（热和电的联系）
1831年 法拉第发现电磁感应现象（电和磁的联系）
1840年 焦耳发现电流的热效应（电和热的联系）
能量守恒定律的历史发展过程
使得能量守恒定律最后确立的两类重要事实是： ①确认了永动机的不可能性 ②发现了各种自然现象之间的相互联系与转化
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能量守恒定律的历史发展过程
能量守恒定律与能源

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THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/142021/3/142021/3/142021/3/14
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能量耗散 燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会 自动聚集起来供人类重新利用。 能量转化具有方向性 环境污染
例题
指出下列现象中能量的转化或转移情况：
（1）人在跑步时，身体发热（ 化学能转化为内能 ）
（2）风吹动帆船前进（
）
（3）放在火炉旁的冷水变风热的（机械能转移到帆船上 ）
（4）电流通过灯泡，灯泡发光（内能由火炉转移给水）
水电站 水的动能和重力势能
电能
分 析 右 图 中 的 能 量 转 化
水果电池
化学能
电能
分
析
右
图
中 的 能
内 内能
量
燃
转 化
机 车电
能
分
析
右
图
中
光
的 能
光能
量
合
转Байду номын сангаас
作
化
用化
学
能
通过上面几幅图的分析，你能得出什么结论啊？ 结论： 能量之间可以相互转化
再思考： 有没有一种机器，它不消耗任何燃料或动力， 却可以不停地运转，源源不断的对外做功， 提供能量呢？
（5）植物进行光合作用（
电能转化为光能 ）
光能转化为化学能
课堂练习
1.下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是( ABC) A.某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加 B.某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加 C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器—— 永动机是不可能制成的 D.石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能 消失了

到与传送带的速度相同.求:
A
(1).滑块到达底端B时的速度
m
(2).滑块与传送带间的动摩 h 擦因素
B
v0
C
(3).此过程中,由于克服摩擦
力做功而产生的热量Q
L
例2.小物块A的质量为m,物块与坡道间的动摩擦因素为μ ,水平 面光滑;坡道顶端距水平面的高度为h,倾角为θ ;物块从坡道进 入水平轨道时,在底端O处无机械能损失,重力加速度为g.将轻弹 簧的一端连接在水平滑道M处并固定在墙上,另一自由端恰好位于 坡道的底端O点,如图所示,物块A从坡顶由静止滑下,求:
高温物体
热量Q能自发传 热量Q不能自发传
低温物体
5.机械能和内能转化过程的方向性
机械能是可以全部转化为内能的，但在任何情况 下都不可能把从高温物体吸收的热量全部转变为有 用的机械能，而且工作物质本身又到原来的状态。 即内能不可能全部转化为机能，同时不引起其他变 化。
机械能
可自发且完全转变 不可自发且不能完全转变
θ
图 12
1.解：因物体与盒的碰撞没有机械能损失，所以 当盒下滑时损失 的机械能全部用来克服斜面的 摩擦力做功，且最终都处于静止状态。 （4分）
设盒下移的位移为x，物体的质量为m，如图所 示。根据能量守恒定律有：
m
μ 2mgxcos θ ＝mgxsin θ ＋mg(L＋x)sin θ
x
解此方程得： x＝o.26m
3.第一类永动机不可能制成
(1).概念：不消耗能量的机器 (2).结果：无一例外地归于失败 (3).原因：违背能量守恒定律
(4).启示：人类利用和改造自然，必须遵循 自然规律
二.能源和能量耗散
1.人类对能源的利用大致经历了三个时期时期:

练 习：
下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是
（ AB）C
A、某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加 B、某个物体的能减少．必然有其他物体的能增加 C、不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器— 永动机是不可能制成的 D、石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械 能消失了
思考与讨论
• 既然能量是守恒的,不可能消失,为什么我们还要节 约能源?
3．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宏观过程具有方向性， 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，但还是很有必要节约能源．
• 能量耗散
➢能量转化具有方向性 ➢环境污染
节约能源！
能源应用与环境保护
大气污染
高大的烟囱吐着金黄色的烟尘
这是在哪儿 呢？
力做功 能的变化
定量关系
只有重力、弹 不引起机械
簧弹力做功
能变化
机械能守恒ΔE＝0
除重力和弹簧 弹力之外的其
他力做的功
机械 能变化
(1)其他力做多少正功，物体的机械能就 增加多少 (2)其他力做多少负功，物体的机械能就 减少多少 (3)W＝ΔE
一对相互作用 的滑动摩擦力
的总功
内能变化
(1)作用于系统的一对滑动摩擦力一定做 负功，系统内能增加 (2)Q＝Ff·L相对
下落过程中重力对物体做功，重力做功在数值 上等于物体重力势能的变化量。取地面为参考 平面，有：
WG m gh1 m gh2
由以上两式可以得到：
Wf

1 2
m v22

1 2
m v12

m
gh2

m gh1

⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
2019/8/11
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谢谢欣赏！
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水果电池：化学能转化为电能
不同形式的能之间可以在一定条件下相互转化
1. 内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只 能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移 到别的物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持 不变。
2. 表达式：E初 ＝ E终 ΔE增 ＝ ΔE减
3. 功能关系
不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的。
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知识 逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。
③ 根据老师的提示抓住老师的思路。老师在教学中经常有一些提示用语，如“请注意”、“我再重复一遍”、“这个问题的关键是····”等等，这些 用语往往体现了老师的思路。来自：学习方法网
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
以提问的方式回顾前面所学的功与能量之间的关系，内 能与摩擦力做功的关系，可以通过讲解两道例题来总结它们 的关系。
你知道哪些能量之间的相互转化？
水的机械能转化为电能

μmgL.由能的转化与守恒定律可知系统减少的动能转化成了木块 和木板的内能． 答案 见解析
借题发挥
解答此类题目应理解以下规律：
(1)物体间发生能量转化或转移时，能量总量不变，在转化或转移 过程中，有部分能量得不到应用，而损能量的转化时，能
量的形式发生改变，在确定能量转化的方向时，可以从消耗什么 能，而得到什么能进行比较来确定．
机械能和其他形式的能相互转化
力外，其他力做功
二、对能量守恒定律的理解
ΔE1减＝ΔE2增
(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．
应用步骤
(1)分清哪些形式的能(如机械能、热能、电能等)在变化． (2)分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式． (3)依据能量守恒列式求解． 特别提醒 (1)能量守恒定律是个普遍规律，它不受条件约束，是 自然科学的基本规律之一． (2)应用能量守恒定律解题时，一定要分清系统中有哪些形式的
能量守恒定律的理解
【典例1】 在最近几年的夏季家电市场上出现一个新宠“变频空
调”，据专家介绍变频空调比定频的要节能，因为定频空调开
机时就等同于汽车启动时，很耗能，是正常运行的5至7倍．空 调在工作时达到设定温度就停机，等温度高了再继续启动．这 样会频繁启动，耗电多，而变频空调启动时有一个由低到高的 过程，而运行过程是自动变速来保持室内温度，从开机到关机
一种形式转化 为另一种形式，或者从一个物体 转移到
别的物体 ，在转化和转移的过程中， 能量的总和 保持不变． (1)确认了 永动机 的不可能性． (2)各种自然现象之间能量的 相互联系 与 转化 ．

水电站： 内水燃果机电车池：：
内化水能学的转能机化转械机化能械为转能电化能为电能
2、说出能量守恒定律的内容，能量守恒定律的建立有何 重大意义？
1、能量守恒定律 的内容： 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，
它只能从一种形式转化为另一种形式，或者 从一个物体转移到另一个物体，而在转化或 转移过程中，能量的总量保持不变．
17～18世纪许多机械专家就已经论证了永动机是不 可能的。 法国科学院在1775年就正式决定，不再研究和试验 任何永动机。
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练习 下A列.某对种能形的式转的化能和减守少恒，定一律定的存认在识其正他确形的式是的( A能B增C)加 人教版高中物理必修二第七章第10节能量守恒定律与能源(共20张PPT)【PPT优秀课件】-精美版
第七章《机械能及其守恒定律》
7.10 能量守恒定律 与能源
1、说一说：你知道的能量形式,请你举几个能量转 化的例子。
2、说出能量守恒定律的内容，能量守恒定律的建 立有何重大意义？
3、历史上曾有人设想制造一种不需要消耗任何能 源就可以不断做功的机器即永动机，这样的机器能 不能制成？为什么？ 4、既然能量是守恒的，不可能消灭，为什么我们 还要节约能源？ 5、什么是能量耗散？能量耗散与能量守恒是否矛 盾，该怎样理解？ 6、举出几个生活中节能的方法。
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5、能量耗散与能量守恒是否矛盾，该怎样理解?

三思、考不:各同种情情势势的的能能量量之之间间可有以什产么生联转系化？
水电特站别说明：能量之间的转化是通过做功来实内燃现机车 的，功是能量转化的量度。 几种具体体现： 1. ∆Ep=− WG 2. ∆Ek=W合 3. ∆E=W其他
太阳能发电塔
水果电池
即时演练
行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下来；流 星在夜空中坠落，并发出明亮的火焰；降落伞在空中 匀速降落。上述不同现象中所包含的相同的物理过程
（五）能量守恒定律
4.应用
【例题2】一颗质量为m1=2g的子弹以v1=300m/s的水平速度， 射入静置于光滑水平面上的、质量为m2=298g的木块中，并 且最终和木块一道以v2=2m/s的速度沿水平面匀速运动。求： 在此过程中，由子弹和木块组成的系统中产生的热量。
解析：经分析可知，在此过程中系统的机械能（即动能）
1.内容
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种情势 转化为另一种情势，或者从一个物体转移到别的物体，在转 化或转移的过程中，能量的总量保持不变。
2.表达式
E末= E初 或∆E增= ∆E减
3.意义
能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃，它 是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，是大自然普遍 和谐性的一种表现情势。
点C施加竖直向下的拉力F，缓慢地将它拉直。试分析在
此过程中绳索重心位置的变化情况。 解析：根据功能关系及能量守恒定律 A
可知，在此过程中，拉力做正功，要 消耗某种情势的能量，而消耗的能量
C
BFLeabharlann 将转化为绳索的机械能，也即重力势能，这意味着绳索的重力势能将
增加。因此，在此过程中，绳索的重心位置将不断升高。
①常规能源：如煤、石油、天然气等。 ②新能源：如核能、太阳能、风能、地热能等。 （2）按获取方式分类 ①一次能源：如煤、石油、天然气等。 ②二次能源：如电能、焦炭等。 （3）按能否再生分类 ①不可再生能源：如煤、石油、天然气等。 ②可再生能源：如风能、水能等。