2017-2018学年粤教版必修2 第四章机械能和能源章节课件 （8份打包）

第四章 机械能和能源 第六节 能量的转化与守恒 粤教版必修2 课标定位 学习目标：1.知道自然界中各种不同形式的能量之间可以相互转化且能量转化和转移的方向性． 2．能够叙述能量守恒定律的内容并会用能量守恒的观点分析计算一些实际问题． 重点难点：能量转化与守恒定律的应用． 课前自主学案 一、各种各样的能量 自然界中存在着不同形式的能量，与物体的机械运动对应的能量称_________，与物体内大量分子热运动及分子间相互作用对应的能量称为______,与电磁运动对应的能量称为_________，与物质的化学运动对应的能量称为_________． 二、能量之间的转化 虽然自然界中存在多种形式的能量，但不同形式的能量之间可以相互______． 机械能 内能 电磁能 化学能 转化 思考感悟 1．不同形式能量间的相互转化是通过什么实现的？在某一过程中能量转化了多少可以用什么来量度？ 提示：不同形式能量间的相互转化是通过做功实现的．做功的过程就是能量发生相互转化的过程,且做了多少功，就有多少能量发生相互转化，即功是能量转化的量度． 三、能量转化与守恒定律 1．内容：能量既不会凭空______，也不会凭空______,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总量不变． 2．意义：能量转化与守恒定律是最基本、 ______、最重要的自然规律之一，它揭示了自然界各种运动形式不仅具有多样性，而且具有统一性，它指出了能量既不能无中生有，也不能______，只能在一定条件下相互______． 产生 消失 转化 转移 最普遍 消灭 转化 思考感悟 2．永动机(如图4－6－1所示)新闻又现江湖，国内某知名报纸曾经在头版正中央位置登出一则报道《无偏二极管有望开辟新的能源出路》，声称中国科学院生物研究所研究员发明的无偏二极管在不需要外加任何能源的条件下，只要环境温 一个经典的永动机设计方案图 4－6－1 度高于负273 ℃，该器件就能奇迹般地输出直流电流,将是一种取之不尽、完全没有污染的新型能源.此消息一经刊登，就招致众人的口诛笔伐，大家一致认为，这是一条假新闻，可能是因为记者、编辑的科学素质不高，只听发明者的一面之词就急急忙忙地发表出来． 你认为大家为何说这是一条假新闻？ 提示：本新闻报道的发明不消耗其他能量而源源不断地产生电能违背了能量守恒,因此是假新闻． 四、能量转化和转移的方向性 能量转化和转移具有_______，如烧火生热，化学能通过燃烧转化为内能，但内能不会自发地重新转化为化学能． 方向性 核心要点突破 一、功能关系的进一步理解 1．内容：功是能量转化的量度． 2．对功能关系的四点理解 (1)能量的转化是通过做功来完成的，做功的过程就是能量转化的过程．如：重力做功，可使重力势能和动能发生相互转化；弹簧的弹力做功，可使弹性势能和动能发生相互转化；电动机做功，可将电能转化为机械能；电流做功，可将电能转化为内能和光能等等． (2)做了多少功，就有多少能量发生了转化．如：运动员将质量为150 kg的杠铃举高了2 m，他做了3000 J的功，就有约3000 J的化学能转化为(杠铃的)重力势能． (3)自然界中各种不同性质的力(如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等等)做功，使形形色色的能发生相互转化(不同力做的功对应着不同的能量转化).虽然它们做功的计算方式可能不同,但做了多少功就有多少能量由一种形式转化为另一种形式． (4)功是能量转化的量度(这是功的物理意义)，它建立起了功与能量转化的桥梁，因此通过做功的多少可以定量地研究能量及能量转化的问题． 3．几个常用的功能关系 由于我们关心的大多是能量的变化量，而不是能量的具体数值，能量的转化必须通过做功才能实现，某种力做功往往与某一具体的能量变化相联系，即所谓功能关系． 常见的力做功与能量变化的对应关系如下： 功 能的变化 表达式 重力 做功 正功 重力势能减少 重力势 能变化 WG＝Ep1－Ep2 负功 重力势能增加 弹力 做功 正功 弹性势能减少 弹性势 能变化 W弹＝Ep1－Ep2 负功 弹性势能增加 合力 做功 正功 动能增加 动能 变化 W合＝Ek2－Ek1 负功 动能减少 除重力 (或系统 内弹力) 外其他 力做功 正功 机械能增加 机械能 变化 W外＝Ek2－Ek1 负功 机械能减少 特别提醒：功和能的本质不同，并且功和能也不能相互转化,而只能是通过做功实现能量的转化． 二、能量转化与守恒定律的理解 1．表达式 (1)E1＝E2　(2)ΔE增＝ΔE减 2．对能量转化与守恒定律的三点理解 (1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等． (2)某个物体的能量减少，一定存在