4.6能量的转化与守恒ppt课件
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1、第六节 能量的转化与守恒,第四章 机械能和能源,内容索引,自主预习 预习新知 夯实基础,重点探究 启迪思维 探究重点,达标检测 检测评价 达标过关,自主预习,1.各种形式的能量 自然界存在着不同形式的能量.如: 、内能、 、 、核能、 等 2.能量的存在形式多种多样,不同形式的能量可以相互转化.我们所消耗的能量,大部分是 辐射到地球后转化而来的.,一、能量转化及守恒定律,机械能,电能,电磁能,化学能,太阳能,3.能量转化与守恒定律 (1)内容:能量既不会凭空 ,也不会凭空消失,它只能从一种形式 为另一种形式,或者从一个物体 到另一个物体,在转化或转移的过程中其 不变. (2)意义: 揭示了自然
2、界各种运动形式不仅具有 性、而且具有 性. 宣布 不可能制成.,产生,转化,转移,总量,多样,统一,“第一类永动机”,二、能量转化和转移的方向性,在整个自然界中,所有宏观自发过程都具有单向性,都有一定的 性,都是一种不可逆过程. (1)热传导的方向性. 两个温度不同的物体相互接触时,热量会自发地从高温物体传给 物体,结果使高温物体的温度降低,低温物体的温度升高. (2)机械能和内能转化过程的方向性. 机械能是可以 转化为内能的,但在任何情况下都不可能把从高温热源吸收的热量全部转变为有用的机械功,而且工作物质本身又回到原来的状态,即内能不可能全部转化为机械能,而不引起其他变化.,方向,低温,全部
3、,答案,即学即用 1.判断下列说法的正误. (1)机械能守恒定律是能量守恒定律的一种特殊形式.( ) (2)在利用能源的过程中,能量在数量上并未减少.( ) (3)内能不可能全部转化为机械能而不引起其他变化.( ),2.质量为0.4 kg的皮球,从离地面高0.5 m处自由落下,与地面碰撞后以2 m/s的速度反弹,不计空气阻力,g取10 m/s2,碰撞时损失的机械能为_,损失的机械能转化为_能.,答案,1.2 J,内,重点探究,1.在验证机械能守恒定律的实验中,计算发现,重物减少的重力势能的值总大于增加的动能的值,即机械能的总量在减少.机械能减少的原因是什么?减少的部分机械能是消失了吗?,一、对
4、能量守恒定律的理解,答案,答案 机械能减少的原因是由于要克服摩擦阻力和空气阻力做功,机械能转化成了内能.不是.,2.请说明下列现象中能量是如何转化或转移的? (1)植物进行光合作用. 答案 光能转化为化学能 (2)放在火炉旁的冰融化变热. 答案 内能由火炉转移到冰 (3)电流通过灯泡,灯泡发光. 答案 电能转化为光能,答案,1.适用范围:能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律,是各种自然现象中普遍适用的一条规律. 2.对能量守恒定律的理解 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相等. 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.,知识深化,例
5、1 (多选)从光滑斜面上滚下的物体,最后停止在粗糙的水平面上,则 A.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,答案,解析,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,故选A、D.,二、能量守恒定律的应用,1.能量守恒定律的表达式 (1)从不同状态看,E初E末. (2)从能的转化角度看,E增E减. (3)从能的转移角度看,EA增EB减. 2.能量守恒定律应用的关键步骤 (1)明确
6、研究对象和研究过程. (2)找全参与转化或转移的能量,明确哪些能量增加,哪些能量减少. (3)列出增加量和减少量之间的守恒式.,例2 如图1所示,皮带的速度是3 m/s,两圆心的距离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,电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时,求:(g取10 m/s2) (1)小物体获得的动能Ek;,图1,答案 4.5 J,解析 设小物体与皮带达到共同速度时,物体相对地面的位移为s.,答案,解析,(2)这一过程摩擦产生的热量Q;,答案 4.5 J,解析 由mgma得a1.5 m/s2, 由vat得t2 s, 则Qm
7、g(vts)0.15110(63) J4.5 J.,答案,解析,(3)这一过程电动机消耗的电能E.,答案 9 J,解析 由能量守恒知EEkQ4.5 J4.5 J9 J.,针对训练1 一弹珠弹射玩具模型如图2所示,水平粗糙管AB内装有一轻弹簧,左端固定.竖直放置光滑管道BCD,其中CD为半径R0.1 m的四分之一圆周,C点与地面间的高度H0.1 m,用质量m10.2 kg的弹珠(可看成质点)将弹簧缓慢压缩到某一确定位置M,弹珠与弹簧不固连.由静止释放后弹珠恰能停在D点.用同种材料、质量 m20.1 kg的弹珠仍将弹簧缓慢压缩到M 点再由静止释放,弹珠由D点飞出后落在 与D点正下方D点相距x0.8
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