《金榜课件》必修二 第七章 机械能守恒定律 第10节 能量守恒定律与能源（教学课件+素材）（4份打包）

10 能量守恒定律与能源 能量的转化是如何实现的？遵循什么规律呢？能量会被永久地利用吗？ 1.了解各种不同形式的能，知道能量是一个重要的物理量。 2.会用能量守恒的观点分析、解释一些实际问题。（重点） 3.了解能量耗散，知道自然界中能量转化和转移具有方向性。 一、能量守恒定律 1.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。 2.能量的多样性 对应于不同的运动形式，能的形式也是多种多样的。 机械能、内能、电能、太阳能、 化学能、生物能、原子能等。 说一说： 你知道的能量形式 　　　 思考：你知道哪些能量之间的相互转化？ 太阳能的利用： 水电站： 内燃机车： 化学能转化为电能 太阳能转化为电能 水的机械能转化为电能 内能转化为机械能 水果电池 不同形式的能之间可以在一定 条件下相互转化 3.能量守恒定律建立的过程 阅读课本P81能量守恒定律建立的过程，回答以下问题： (1)导致能量守恒定律最后确立的两个重要事实是什么? (2)能量守恒定律是一个人发现的吗? 4.能量守恒定律 (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)定律的表达式 E初＝E终 ；ΔE增＝ ΔE减 能量守恒定律建立之后受到过质疑吗？结果又怎样了？ 中微子的发现 20世纪30年代，人们发现在某些原子核反应中能量似乎不守恒，当时有人提出能量守恒并不是普遍规律的观点。奥地利物理学家泡利猜想，之所以观察到能量“不守恒”，可能因为存在着一种未知粒子，是它带走了一小部分能量。物理学家费米把这种未知的粒子叫做中微子。直到1956年，人们才在实验室找到了中微子。 因此，可以说是能量的转化与守恒定律直接导致了中微子的发现。 泡利和费米 学以致用1.下列对能的转化和守恒定律的认识正确的 是 ( ) A.某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加 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 ABC 注意：能量守恒定律是指能量的总量不变，但更重要的是指转化和转移过程中的守恒。 既然能量是守恒的，不可能消灭，为什么我们还要节约能源？ 二、能源和能量耗散 1.人类利用能源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，它就不会自动聚集起来供人类重新利用(能量转化的方向性）。 一座房屋的红外线照片,可以看出，由于取暖和使用电器，室内温度比室外高。热量散失到室外后，不能回收重新利用。 能量耗散与能量守恒是否矛盾，该怎样理解? 3.能量耗散与能量守恒是否矛盾，该怎样理解? 能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散表明，在能源利用的过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并没有减少。但是在可利用的品质上降低了，从便于利用变为不便于利用了。这是节约能源的根本原因。 这说明能量的耗散从能量 转化的角度反映出自然界 中宏观过程的方向性,受 此方向性的制约，使得能 源的利用是有条件的，也 是有代价的。 思考：功和能的关系是怎样的？ 不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的。 1.重力做功 重力势能的变化； 2.合外力做功 动能的变化； 3.弹簧弹力做功 弹性势能的变化： 三、功能关系 WG= Ep W合= Ek W弹= Ep 用什么力做的功来量度机械能的变化？ 4.除重力(弹力)外，其他外力对物体所做的总功WG外等于物体机械能的变化量ΔE。 当WG外＞0时，ΔE＞0，机械能增加 当WG外＜0时，ΔE＜0，机械能减少 证明 学以致用2.一质量为1kg的物体被人用手以2m/s的速度竖 直向上匀速提升1m，则下列说法正确的是(　　) A．物体上升过程中机械能守恒 B．物体的机械能增加10J C．合外力对物体做功2J D．物体克服重力做功2J 【解析】由力的平衡条件可知手对物体的力大小等于 10 N，故手对物体做功10J，机械能增加10J，B对；合外力做功为零，C错；重力做功为－10J，即人克服重力做功10J，D错。 B 一、能量守恒定律 能量守恒定律的内容 二、能源和能量耗散 1.人类利用能源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(能量转化的方向性） 三、功能关系 WG= E重 W合= E动 W弹= E弹 W其他= E机械 1.下列说法中正确的是（ ） A.不