高一物理必修二7-10-能量守恒定律與能源LI市公開課一等獎(jiǎng)省賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

第七章《機(jī)械能及其守恒定律》§7-10能量守恒定律與能源第1頁(yè)重力勢(shì)能彈性勢(shì)能動(dòng)能勢(shì)能機(jī)械能知識(shí)回顧第2頁(yè)能量一、能量概念一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說這個(gè)物體含有能量。二、能量多樣性對(duì)應(yīng)于不一樣運(yùn)動(dòng)形式，能形式也是各種多．說一說：你知道能量形式

機(jī)械能、內(nèi)能、電能、太陽(yáng)能、化學(xué)能、生物能、原子能等．第3頁(yè)一1（1）能量轉(zhuǎn)化電動(dòng)機(jī)電能機(jī)械能發(fā)電機(jī)機(jī)械能電能第4頁(yè)一1（1）能量轉(zhuǎn)化焦耳定律Q=IRt電能內(nèi)能2電能光能、內(nèi)能第5頁(yè)一1（1）能量轉(zhuǎn)化化學(xué)能內(nèi)能機(jī)械能水能（動(dòng)能、重力勢(shì)能）電能第6頁(yè)討論與思索：能量之間有聯(lián)絡(luò)嗎？太陽(yáng)能利用：太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能內(nèi)燃機(jī)車：內(nèi)能轉(zhuǎn)化機(jī)械能水電站：水機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能水果電池：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能不一樣形式能之間能夠在一定條件情況下相互轉(zhuǎn)化第7頁(yè)能量守恒定律1、能量守恒定律2、造成能量守恒定律最終確立兩類主要事實(shí)是什么?

造成能量守恒定律最終確立兩類主要事實(shí)是確立了永動(dòng)機(jī)不可能性和發(fā)覺了各種自然現(xiàn)象之間相互聯(lián)絡(luò)與轉(zhuǎn)化．⑴、內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一個(gè)形式轉(zhuǎn)化為另一個(gè)形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中，能量總量保持不變．⑵、定律表示式

E初＝E終；△E增＝△E減內(nèi)容：第8頁(yè)1、造成能量守恒定律最終確立兩類主要事實(shí)是什么?

17～18世紀(jì)許多機(jī)械教授就已經(jīng)論證了永動(dòng)機(jī)是不可能法國(guó)科學(xué)院在1775年就正式?jīng)Q定，不再研究和試驗(yàn)任何永動(dòng)機(jī)歷史上有很多人不相信能量守恒定律人，挖空心思想創(chuàng)造一個(gè)不消耗能量，卻能不停對(duì)外做功機(jī)器——永動(dòng)機(jī)，你認(rèn)為它一旦轉(zhuǎn)動(dòng)起來就能永遠(yuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)起來嗎？永動(dòng)不可能制成原因：依據(jù)能量守恒定律，任何一部機(jī)器，只能使能量從一個(gè)形式轉(zhuǎn)化為另一個(gè)形式，而不能無(wú)中生有地制造能量，所以第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制成.

第9頁(yè)2、能量守恒定律是一個(gè)人發(fā)覺嗎?

能量守恒定律不是一個(gè)人發(fā)覺，到了19世紀(jì)40年代前后．科學(xué)界已經(jīng)形成一個(gè)思想氣氛，即用聯(lián)絡(luò)觀點(diǎn)去觀察自然，各種不一樣能量能夠相互轉(zhuǎn)化，這預(yù)示著，到了把分立步驟連成一體時(shí)候了，也就是到了建立能量轉(zhuǎn)化與守恒定律時(shí)候了，不一樣國(guó)家、不一樣領(lǐng)域十幾位科學(xué)家，以不一樣方式，各自獨(dú)立提出了能量守恒定律內(nèi)容：能量既不會(huì)毀滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一個(gè)形式轉(zhuǎn)化為其它形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)物體．而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中．能量總和保持不變．

對(duì)能量守恒定律貢獻(xiàn)比較大科學(xué)家有：德國(guó)物理學(xué)家和醫(yī)生邁爾，英國(guó)物理學(xué)家焦耳，德國(guó)物理和生理學(xué)家亥姆霍茲等人．

第10頁(yè)練習(xí)以下對(duì)能轉(zhuǎn)化和守恒定律認(rèn)識(shí)正確是()A.某種形式能降低，一定存在其它形式能增加

B.某個(gè)物體能量降低．必定有其它物體能量增加

C.不需要任何外界動(dòng)力而連續(xù)對(duì)外做功機(jī)器——永動(dòng)機(jī)是不可能制成

D.石子從空中落下，最終靜止在地面上，說明機(jī)械能消失了ABC注意：

能量守恒定律是指能量總量不變，但更主要是指轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中守恒。在不一樣形式能量間發(fā)生轉(zhuǎn)化，在不一樣物體間發(fā)生轉(zhuǎn)移。

既然能量是守恒，不可能毀滅，為何我們還要節(jié)約能源？第11頁(yè)能量耗散燃料燃燒時(shí)一旦把自己熱量釋放出去，它就不會(huì)再次自動(dòng)聚集起來供人類重新利用，電池中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，它又經(jīng)過燈泡轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能，熱和光被其它物質(zhì)吸收后變?yōu)橹車h(huán)境內(nèi)能，我們無(wú)法把這些內(nèi)能搜集起來重新利用．這種現(xiàn)象叫做能量耗散．第12頁(yè)能量耗散與能量守恒是否矛盾，該怎樣了解?

能量耗散

能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散表明，在能源利用過程中，即在能量轉(zhuǎn)化過程中，能量在數(shù)量上并沒有降低．不過可利用品質(zhì)上降低了，從便于利用變?yōu)椴槐阌诶昧?。這是節(jié)約能源根本原因．這說明能量耗散從能量轉(zhuǎn)化角度反應(yīng)出自然界中宏觀過程方向性．

第13頁(yè)能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性內(nèi)能總是自發(fā)地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移而不會(huì)自發(fā)由低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移第14頁(yè)能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性機(jī)械能能夠全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而內(nèi)能不可全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引發(fā)其它改變熱機(jī)效率不可能1000/0（第二類永動(dòng)機(jī)不可能存在）比如：一輛行駛小轎車，燃料燃燒產(chǎn)生內(nèi)能有370/0經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)排除，370/0直接由排氣管排出，有260/0變?yōu)榘l(fā)動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械能第15頁(yè)

能量耗散從能量轉(zhuǎn)化角度反應(yīng)出自然界中宏觀過程方向性。正是因?yàn)槟芰哭D(zhuǎn)化方向性，能量利用受這種方向性制約，所以能量利用是有條件，也是有代價(jià)．

經(jīng)過以上分析我們知道了：第16頁(yè)閱讀教材1、了解人類應(yīng)用能源歷程，能源對(duì)人類社會(huì)發(fā)展所起作用；人類在利用能源同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。

人類利用能源大致經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期，即柴薪時(shí)期，煤炭時(shí)期，石油時(shí)期。

一次能源：是指直接取自自然界沒有經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換各種能量和資源二次能源：由一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換以后得到能源產(chǎn)品第17頁(yè)新能源太陽(yáng)能第18頁(yè)新能源風(fēng)能新疆達(dá)坂風(fēng)力發(fā)電廠第19頁(yè)新能源水能三峽水電站第20頁(yè)新能源核能深圳大亞灣核電站第21頁(yè)新能源西藏羊八井地?zé)犭娬緶厝責(zé)崮艿?2頁(yè)二2人類對(duì)能源利用經(jīng)過了三個(gè)時(shí)期柴薪時(shí)期出現(xiàn)年代：五六十萬(wàn)年前火使用是人類在能源利用上第一個(gè)里程碑，它使人類脫離了茹毛飲血時(shí)代。第23頁(yè)二2人類對(duì)能源利用經(jīng)過了三個(gè)時(shí)期煤炭時(shí)期出現(xiàn)年代：年前蒸汽機(jī)廣泛使用，帶動(dòng)了工業(yè)革命和資本主義社會(huì)成長(zhǎng)。第24頁(yè)二2人類對(duì)能源利用經(jīng)過了三個(gè)時(shí)期石油時(shí)期出現(xiàn)年代：19世紀(jì)80年代內(nèi)燃機(jī)發(fā)展推進(jìn)了19世紀(jì)末，20世紀(jì)初開始機(jī)械化和電氣化進(jìn)程。第25頁(yè)二3（1）能源短缺年世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒最新數(shù)據(jù)顯示，世界石油總儲(chǔ)量為1.15萬(wàn)億桶，僅供開采41年；全球天然氣儲(chǔ)量為176萬(wàn)億立方米，僅供開采63年。日本權(quán)威能源研究機(jī)構(gòu)也申明，全球煤炭埋藏量10316億噸，可開采231年。第26頁(yè)二3（2）環(huán)境惡化溫室效應(yīng)使全球氣候變暖1999年北極拍攝兩極冰山融化第27頁(yè)二3（2）環(huán)境惡化汽車尾氣第28頁(yè)二3（2）環(huán)境惡化化石燃料(煤和燃油)燃燒

空中死神――酸雨

第29頁(yè)二3（2）環(huán)境惡化大氣污染第30頁(yè)燃料化學(xué)能一部分轉(zhuǎn)化為食物內(nèi)能，最終都轉(zhuǎn)化為周圍環(huán)境內(nèi)能。能量耗散第31頁(yè)一、能量守恒定律1．內(nèi)容：能量既不會(huì)毀滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一個(gè)形式轉(zhuǎn)化為其它形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量總和保持不變．2．建立過程．二、能源和能量耗散1．內(nèi)容：能量轉(zhuǎn)化含有方向性．2．節(jié)約能源主要意義．

小結(jié)經(jīng)過本節(jié)課學(xué)習(xí)我們知道了第32頁(yè)1.WG=

E重3.W合=

E動(dòng)2.W彈=

E彈4.其它力做功[重力、(彈簧)彈力以外力]與機(jī)械能改變之間關(guān)系：力學(xué)領(lǐng)域中功效關(guān)系主要形式有第33頁(yè)功效關(guān)系｜｜功效原理

除了重力和彈力外，其它力對(duì)物體系所做功等于物體系機(jī)械能改變

注意：

⑴功是能量轉(zhuǎn)化量度，做功過程就是能量轉(zhuǎn)化過程。⑵功是過程量；能是狀態(tài)量當(dāng)W外＞0時(shí)，△E＞0，機(jī)械能增加

當(dāng)W外＜0時(shí)，△E＜0，機(jī)械能降低

第34頁(yè)問題討論指出以下現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移情況：（1）人在跑步時(shí)，身體發(fā)燒（）（2）風(fēng)吹動(dòng)帆船前進(jìn)（）（3）放在火爐旁冷水變熱（）（4）電流經(jīng)過燈泡，燈泡發(fā)光（）（5）植物進(jìn)行光合作用（）（6）用毛巾重復(fù)擦背，感覺后背熱了（）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能風(fēng)機(jī)械能轉(zhuǎn)移到帆船上內(nèi)能由火爐轉(zhuǎn)移給水電能轉(zhuǎn)化為光能光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能第35頁(yè)學(xué)以致用在以下能源中，屬于一次可再生能源是（）

A．太陽(yáng)能B．石油C．風(fēng)能D．天然氣在以下能源中，屬于二次能源是()

A．水能B．電能C．焦炭D．核能在以下能源中，屬于未來理想清潔能源是()

A．氫能B．核能C．太陽(yáng)能D．風(fēng)能ACBCABCD第36頁(yè)學(xué)以致用以下說法中正確是（）不一樣形式能量轉(zhuǎn)化是經(jīng)過做功來實(shí)現(xiàn)做功過程總是伴伴隨能量轉(zhuǎn)化（或轉(zhuǎn)移）某種形式能量增加10J，一定有其它形式能量降低10J某個(gè)物體能量降低10J，一定有其它物體能量增加10JABCD第37頁(yè)學(xué)以致用在一間隔熱很好密閉房間中，把正在工作電冰箱門打開，室內(nèi)空氣溫度將()A．升高．B．不變．C．降低D．不可能升高．A第38頁(yè)學(xué)以致用近年來，在公交車和出租車中推行用天然氣代替汽油作燃料改革，取得了顯著進(jìn)展，走上街頭你會(huì)發(fā)覺不少公交車和出租車上印有“CNG”標(biāo)識(shí)，代表它們是以天然氣作為燃料汽車則推廣這一改革主要目標(biāo)是（）A．延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命B．促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)和西部發(fā)展C．降低大氣污染D．節(jié)約能源C第39頁(yè)學(xué)以致用一個(gè)物體沿粗糙斜面勻速滑下，則以下說法正確是（）

A、物體機(jī)械能不變，內(nèi)能也不變

B、物體機(jī)械能減小，內(nèi)能不變

C、物體機(jī)械能減小，內(nèi)能增大，機(jī)械能與內(nèi)能總量減小

D、物體機(jī)械能減小，內(nèi)能增大，機(jī)械能與內(nèi)能總量不變D第40頁(yè)學(xué)以致用一質(zhì)量均勻、不可伸長(zhǎng)繩索，重為G，A、B兩端固定在天花板上，如圖所表示。現(xiàn)在最低點(diǎn)C處施加一豎直向下力，將最低點(diǎn)遲緩拉至