资源描述
*,*,第四章,机械能和能源,1/36,目标定位,1.,了解各种不一样形式能，知道能量守恒定律确立两类主要事实,.,2.,了解能量守恒定律，会用能量守恒观点分析解释一些实际问题,.,3.,了解能源开发和利用，知道能源短缺和环境恶化问题，增强节约能源和保护环境意识,.,能源开发与利用,2/36,知识探究,自我检测,3/36,一、能量守恒定律,知识探究,问题设计,1.,在验证机械能守恒定律试验中，重物带着纸带下落时，计算结果发觉，降低重力势能值大于增加动能值，即机械能总量在降低,.,这部分能量消失了吗？,4/36,答案,不是,.,它转化成了机械能以外其它形式能量，除重力或弹力做功外，其它任何力对物体做功使物体机械能增加或降低过程，实质上都是其它形式能与机械能相互转化过程，在转化过程中，能总量是不变,.,这是大自然一条普遍规律，而机械能守恒定律只是这一条普遍规律一个特殊情况,.,5/36,2.,请说明以下现象中能量是怎样转化？,(1),植物进行光合作用,.,答案,光能转化为化学能,.,(2),放在火炉旁冰融化变热,.,答案,内能由火炉转移到冰,.,(3),电流经过灯泡，灯泡发光,.,答案,电能转化为光能,.,6/36,关键点提炼,1.,内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一个形式,为另一个形式，或者从一个物体,到另一个物体，在,或,过程中，其总量,.,2.,能量守恒定律了解,某种形式能降低，一定存在其它形式能增加，且降低许和增加量一定,.,某个物体能量降低，一定存在其它物体能量增加，且降低许和增加量一定,.,转化,转移,转化,转移,保持不变,相等,相等,7/36,3.,能量守恒定律表示式,(1),从不一样状态看，,E,初,E,终,.,(2),从能转化角度看，,E,增,E,减,.,(3),从能转移角度看，,E,A,增,E,B,减,.,8/36,二、能源利用和新能源开发,1.,人类对能源利用大致经历了三个时期，即,时期、,时期、,时期,.,自工业革命以来，煤和石油成为人类主要能源,.,2.,能源利用方式改进极大地提升了劳动生产率，给人类生活带来了极大改进，,利用和,诞生引发了工业革命,.,但能源大量使用引发了环境问题,.,柴草,煤炭,石油,煤炭,蒸汽机,9/36,3.,新能源开发,(1),在合理开发和节约使用煤、石油、天然气等常规能源同时，要大力开发核聚变能、太阳能、风能、地热能、海洋能等新能源,.,(2),正在开发新能源有风能、海洋能、太阳能、地热能、氢能、生物质能及核聚变能等,.,(3),新能源优点：新能源多为,能源，且,较小,.,可再生,污染,10/36,三、对功效关系了解,1.,功和能关系能够从以下两个方面来了解：,(1),不一样形式能量之间转化经过做功来实现，即做功过程就是能量,过程；,(2),做了多少功就有多少能量从一个形式转化为另一个形式，即能量转化多少可用,来量度,.,转化,做功多少,11/36,2.,惯用几个功效关系,功,能改变,表示式,重力做功,正功,重力势能降低,重力势,能改变,W,G,E,p,_,负功,重力势能增加,弹力做功,正功,弹性势能降低,弹性势,能改变,W,弹,E,p,_,负功,弹性势能增加,协力做功,正功,动能增加,动能,改变,W,合,E,k,_,负功,动能降低,E,p1,E,p2,E,p1,E,p2,E,k2,E,k1,12/36,除重力(或系统内弹力)外其它力做功,正功,机械能增加,机械能,改变,W其它E,_,负功,机械能降低,两物体间滑动摩擦力对物体系统做功,内能改变,fx,相对,Q,E,2,E,1,13/36,典例精析,一、对能量守恒定律了解,例,1,以下关于能量守恒定律认识正确是,(,),A.,某种形式能降低，一定存在其它形式能增加,B.,某个物体能量降低，必定有其它物体能量增加,C.,不需要任何外界动力而连续对外做功机械,永动机不可能制成,D.,石子从空中落下，最终静止在地面上，说明机械能消失了,14/36,解析,依据能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失,.,能量只能从一个形式转化为其它形式，或者从一个物体转移到其它物体，,A,、,B,对，,D,错,.,永动机违反了能量守恒定律，故它不可能制造出来，,C,对,.,答案,ABC,15/36,二、能量守恒定律应用,例,2,如图,1,所示，一个粗细均匀,U,形管内装有同种液体，液体质量为,m,.,在管口右端用盖板,A,密闭，两边液面高度差为,h,，,U,形管内液体总长度为,4,h,，拿去盖板，液体开始运动，,因为管壁阻力作用，最终管内液体停顿运动，,则该过程中产生内能为,(,),图,1,16/36,解析,去掉右侧盖板之后，液体向左侧流动，最终两侧液面相平，液体重力势能降低，降低重力势能转化为内能,.,如图所表示，最终状态可等效为右侧,h,液柱移到左侧管中，即增加内能等于该液柱降低重力势能，,答案,A,17/36,例,3,如图,2,所表示，在光滑水平面上，有一质量为,M,长木块以一定初速度向右匀速运动，将质量为,m,小铁块无初速度地轻放到长木块右端，小铁块与长木块间动摩擦因数为,，当小铁块在长木块上相对长木块滑动,L,时与长木块保持相对静止，此时长木块对地位移为,l,，,求这个过程中,(1),系统产生热量；,图,2,18/36,解析,画出这一过程两物体位移示意图，如图所表示,.,m,、,M,间相对滑动位移为,L,，依据能量守恒定律，有,Q,mgL,，即摩擦力对系统做总功等于系统产生热量,.,答案,mgL,19/36,(2),小铁块增加动能；,解析,依据动能定理有,mg,(,l,L,),m,v,2,0,，其中,(,l,L,),为小铁块相对地面位移，从上式可看出,E,k,m,mg,(,l,L,),，说明摩擦力对小铁块做正功等于小铁块动能增加量,.,答案,mg,(,l,L,),20/36,(3),长木块降低动能；,解析,摩擦力对长木块做负功，依据功效关系，得,E,k,M,mgl,，即长木块降低动能等于长木块克服摩擦力做功,mgl,.,答案,mgl,21/36,(4),系统机械能降低许,.,解析,系统机械能降低许等于系统克服摩擦力做功,E,mgL,.,答案,mgL,22/36,三、对功效关系了解,例,4,升降机底板上放一质量为,100 kg,物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动,5 m,时速度到达,4 m,/s,，则此过程中,(,g,取,10 m/,s,2,)(,),A.,升降机对物体做功,5 800 J,B.,合外力对物体做功,5 800 J,C.,物体重力势能增加,5 000 J,D.,物体机械能增加,800 J,23/36,解析,依据动能定理得：,W,升,mgh,m,v,2,，,可解得,W,升,5 800 J,，,A,正确；,合外力做功为,m,v,2,100,4,2,J,800 J,，,B,错误；,物体重力势能增加,mgh,100,10,5 J,5 000 J,，,C,正确；,物体机械能增加量等于支持力做功,E,Fh,W,升,5 800 J,，,D,错误,.,答案,AC,24/36,针对训练,质量为,m,物体以加速度,a,g,，匀加速下落,h,，,g,为重力加速度，则,(,),A.,物体重力势能减小,mgh,B.,物体重力势能减小,mgh,C.,物体动能增加,mgh,D.,物体机械能减小,mgh,25/36,解析,重力势能降低许等于重力做功，所以,E,p,减,mgh,，故,A,错，,B,对；,物体动能增量,E,k,等于协力功，,故,E,k,mah,mgh,，,C,对；,物体机械能降低许等于克服阻力做功,.,由牛顿第二定律知,mg,f,ma,答案,BCD,26/36,课堂关键点小结,1.,能量守恒定律表示式,E,初,E,终,或,E,增,E,减,或,E,A,增,E,B,减,.,2.,能源利用和新能源开发,3.,功效关系了解,(1),功是能量转化量度,.,(2),惯用几个功效关系,.,27/36,自我检测,1,2,3,1.(,对能量守恒定律了解,),利用能源过程实质上是,(,),A.,能量消失过程,B.,能量创造过程,C.,能量不守恒过程,D.,能量转化或转移而且耗散过程,解析,利用能源过程实质上是能量转化或转移过程，在能源利用过程中能量是耗散，,A,、,B,、,C,错误，,D,正确,.,4,D,28/36,2.(,能量守恒定律应用,),一颗子弹以某一速度击中静止在光滑水平面上木块，并从中穿出，对于这一过程，以下说法正确是,(,),A.,子弹降低机械能等于木块增加机械能,B.,子弹和木块组成系统机械能损失量等于系统产生热量,C.,子弹降低机械能等于木块增加动能与木块增加内能之和,D.,子弹降低机械能等于木块增加动能与木块和子弹增加内能之和,1,2,3,4,BD,29/36,3.(,对功效关系了解,),一质量为,1 kg,物体被人用手以,2 m,/s,速度竖直向上匀速提升,1 m,，则以下说法正确是,(,g,取,10 N/,kg)(,),A.,物体上升过程中机械能守恒,B.,物体机械能增加,10 J,C.,合外力对物体做功,2 J,D.,物体克服重力做功,2 J,1,2,3,4,30/36,1,2,3,4,解析,物体匀速上升，动能不变，重力势能增加，机械能增加，,A,错；,由力平衡条件可知手对物体力大小等于物体重力,10 N,，故人手对物体做功,10 J,，机械能增加,10 J,，,B,对；,合外力做功为零，,C,错；,重力做功为,10 J,，即物体克服重力做功,10 J,，,D,错,.,答案,B,31/36,1,2,3,4,4.(,功效关系应用,),电动机带动水平传送带以速度,v,匀速传动，一质量为,m,小木块由静止轻放在传送带上，如图,3,所表示,.,若小木块与传送带之间动摩擦因数为,，传送带足够长，当小木块与传送带相对静止时,.,求：,图,3,32/36,1,2,3,4,(1),小木块位移；,解析,由牛顿第二定律：,mg,ma,，得,a,g,33/36,1,2,3,4,(2),传送带转过旅程；,(3),小木块取得动能；,34/36,1,2,3,4,(4),摩擦过程中产生内能；,解析,小木块在和传送带到达共同速度过程中，相对传送带移动距离,35/36,1,2,3,4,(5),因传动小木块电动机多消耗电能,.,解析,依据能量守恒定律电动机多消耗电能,E,Q,E,k,m,v,2,.,答案,m,v,2,36/36,
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
