2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修3 第3章热力学定律3.3能量守恒定律(2)课件

能量守恒定律\n1．能量守恒定律(1)建立定律的两类重要事实：①确认了的不可能性.②各种自然现象之间能量的与.(2)定律内容：能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从转化为,或者从转移到,在转化或转移的过程中,保持不变.(3)机械能守恒定律与能量守恒定律的关系：机械能守恒定律是普遍的能量守恒定律在特种背景下的一种特殊表现形式.永动机相互联系转化一种形式另一种形式一个物体别的物体能量的总量\n2．能源、能量耗散和能源危机(1)常规能源：、石油、,新能源：能、风能、能.(2)能量耗散：燃料燃烧时把自己的释放出去,电池中的能转化为电能,它又通过灯泡转化成和光能,热和光被其他物体吸收之后变成周围环境的,我们无法把这些散失的能量收集起来重新利用.煤天然气地热核热量化学内能内能\n(3)能源危机的含义：在能源的利用过程中,即在能量的转化过程中,能量在上虽未减少,但在可利用的上降低了,从便于利用的变成不便于利用的了.(4)能量转化的方向性与节约能源的必要性：能量耗散反映了能量转化的方向性,所以能源的利用是的,也是有代价的,所以自然界的能量虽然守恒,但还是很有必要节约能源.数量品质有条件\n1．如图7－10－1所示,一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下,其能量的变化情况是()A．重力势能减小,动能不变,机械能减小B．重力势能减小,动能增加,机械能减小C．重力势能减小,动能增加,机械能增加D．重力势能减小,动能增加,机械能守恒图7－10－1\n解析：由于摩擦力要做负功,机械能不守恒,故D错误；下滑过程中重力势能转化为动能和内能,所以机械能减小,B正确,A、C错误.答案：B\n2．关于“节约能源”,下面说法中正确的是()A．由于自然界的能量的总和是守恒的,所以节约能源是毫无意义的B．浪费能源,只是浪费个人金钱,对整个社会和自然是无关紧要的,因为能量是守恒的C．从能量转化的角度看,自然界中宏观过程是有方向性的,能源的利用受这种方向性的制约,所以“节约能源”对人类社会发展有很大的影响D．上述说法都是错误的\n解析：能量虽然守恒,但能量耗散现象表明能量的转化具有方向性,在利用的过程中能量的品质降低了,故需要节约能源,C正确.答案：C\n3．关于能源的利用中,下列说法不正确的是()A．自然界的能量守恒,所以不需要节约能源B．一座城市的能量耗散使其环境温度略高于周围农村的环境温度C．煤炭和石油产品燃烧会造成空气污染和温室效应D．能量耗散表明能源的利用是有条件的,也是有代价的.\n解析：自然界的能量守恒,但能量在利用过程中,可利用的品质在逐渐降低,因此,必须节约能源,A项错,C、D对.城市工业、交通急剧发展使得城市过多接收了耗散的能量,使城市温度升高,B对.答案：A\n1．功和能的区别与联系区别功是过程量,能是状态量.只能说处于某一状态的物体(或系统)具有多少能,而不能说这个物体(或系统)具有多少功联系能量有多种不同的形式,且不同形式的能量可以相互转化.不同形式的能量之间的转化通过做功来实现,即做功的过程就是能量转化的过程做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种形式,即能量转化的多少可用做功的多少来量度\n2．几种常见的力做功与能量转化的对应关系(1)重力做功：重力势能与其他形式的能相互转化.(2)弹力做功：弹性势能与其他形式的能相互转化.(3)合力做功：动能与其他形式的能相互转化.(4)除重力、系统内弹力外,其他力做功：机械能与其他形式的能相互转化.\n图7－10－2\n[思路点拨]解答本题时应注意以下两点：(1)根据运动员的加速度确定其摩擦力的大小和方向.(2)明确动能和机械能的变化对应什么力做功.\n[答案]D\n力做功都对应一定的能量转化,搞清能量转化与对应的力做功的关系,是解决此类问题的关键,具体关系如下：合力的功W合＝ΔEk增重力的功WG＝ΔEp减弹力的功W弹＝ΔEp减除重力、系统内弹力外其他力的功W其＝ΔE机\n1．对能量守恒定律的理解(1)某种形式的能量减少,一定存在另外形式的能量增加,且减少量和增加量相等.(2)某个物体的能量减少,一定存在别的物体的能量增加,且减少量和增加量相等.2．表达式E初＝E末；ΔE增＝ΔE减\n3．解题步骤(1)分清共有多少种形式的能(如动能、势能、电能、内能等)在变化.(2)明确哪种形式的能量增加,哪种形式的能量减少.(3)减少的总能量一定等于增加的总能量,据此列出方程：ΔE减＝ΔE增.\n4．利用能量守恒定律解题应注意的问题(1)该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一,是学习物理的一条主线.(2)要分清系统中有多少种形式的能量,发生哪些转移和转化.(3)滑动摩擦力与相对距离的乘积在数值上等于产生的内能,即Q＝Fl相.\n图7－10－3\n[思路点拨]解答本题时应注意两点：(1)摩擦产生的热与摩擦力做功的区别.(2)从能量守恒的角度分析电动机多输出的能量.\n\n[答案](1)220J(2)60J(3)280J\n在应用能量转化与守恒解题时,首先要分析研究对象的受力情况、做功情况、能量的转化方向及初、末状态能量的具体形式.然后分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式,并根据ΔE减＝ΔE增列式求解.\n1．(对应要点一)关于功和能,下列说法正确的是()A．功就是能,功可以转化为能B．能量转化中,做的功越多,能量转化越多C．做功越多,物体的能越大D．物体能量变化多少,就做了多少功解析：做功的过程,就是能量转化的过程,做功越多,能量转化越多,不能说物体的能越多,也不能理解为功转化为能量,故B正确,A、C错误；物体能量变化,不一定是由做功引起的,故D也不正确.答案：B\n2．(对应要点一)如图7－10－4所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力.已知AP＝2R,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中()图7－10－4\n答案：D\n3．(对应要点二)有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度.他的办法是：关好房间的门窗,然后打开冰箱的所有门让冰箱运转,且不考虑房间内外热量的传递.则开机后,室内的温度将()A．升高B．保持不变C．开机时降低,停机时又升高D．开机时升高,停机时降低解析：电冰箱的压缩机运行时,一部分电能转化为内能,室内的温度将升高,A正确.答案：A\n4．(对应要点二)足够长的水平传送带以速度v匀速传动,质量为m的小物块A由静止放在传送带上,若小物块与传送带间的动摩擦因数为μ,如图7－10－5所示,从开始作用到小木块与传送带相对静止时,系统转化为内能的能量为()图7－10－5\n答案：A\n(1)自然界中的能量只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到别的物体,能量在转化和转移过程中总量不变.(2)虽然自然界中的能量是守恒的,但能量在转化过程中,可利用的品质降低了,所以很有必要节约能源.(3)力对物体做功的过程就是能量转化的过程,不同的力对物体做功,对应着不同形式的能的转化,如重力做功对应重力势能变化,合力做功对应动能变化,除重力、系统内弹力以外的力做功对应物体机械能的变化.