《黑龙江省虎林市高级中学人教版高中物理必修二课件：7.10能量守恒》由会员分享，可在线阅读，更多相关《黑龙江省虎林市高级中学人教版高中物理必修二课件：7.10能量守恒（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、能量守恒 我们已经学过了好几种形式的能量了 那么到底如何定义能量呢 一 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 二 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的 机械能对应机械运动 内能对应大量微观粒子的热运动 我们知道能量的形式 机械能 内能 电能 太阳能 化学能 生物能 原子能等 这些能量之间有什么联系呢 太阳能的利用 太阳能转化为电能 水电站 水的机械能转化为电能 内燃机车 内能转化机械能 不同形式的能之间可以在一定条件的情况下相互转化 不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的 功是能量转化的量度 重力做功 重力势能和其他能相互转化弹力做功 弹性势能和其他
2、能相互转化 那又是如何相互转化的呢 而且在转化过程中总量保持不变 五 能量守恒定律 内容 能量既不可会消灭 也不会创生 它只会从一种形式转化为其他形式 或者从一个物体转移到另一个物体 而在转化和转移过程中 能量的总量保持不变 定律的表达式E初 E终 E增 E减 在一定条件下 各种形式的能量可以相互转化和转移 特点 能量的形式没有变 特点 能量的形式发生变化 1 指出下列现象中能量的转化或转移情况 1 人在跑步时 身体发热 2 风吹动帆船前进 3 放在火炉旁的冷水变热 4 电流通过灯泡 灯泡发光 5 植物进行光合作用 化学能转化为内能 风的机械能转移到帆船上 内能由火炉转移给水 电能转化为光能
3、光能转化为化学能 历史上有很多人不相信能量守恒定律的人 挖空心思想发明一种不消耗能量 却能不断对外做功的机器 永动机 你认为它一旦转动起来就能永远转动起来吗 永动不可能制成的原因 根据能量守恒定律 任何一部机器 只能使能量从一种形式转化为另一种形式 而不能无中生有地制造能量 因此第一类永动机是不可能制成的 六 能源和能量耗散 现在人类可利用能源 煤炭 石油 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 用红热的铁块可以给水加热 但是不能把铁块放入水中自动把铁块加热到红热 能量转移的方向性 正是因为能量转化的方向性 能量的利用受这种方向性的制
4、约 所以能量的利用是有条件的 也是有代价的 通过以上分析我们知道了 能量转移 转化反映出自然界中宏观热过程的方向性 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 在力学领域中功能关系的主要形式有 1 重力做功等于重力势能变化量的负值 即弹簧弹力做的功等于弹性势能变化量的负值 即 2 外力做的总功等于物体的动能变化即 3 只有重力或弹力做功的系统 系统机械能守恒 机械能守恒定律 即 功能原理介绍 质量为m的物体下落过程
5、中 经过高度h1处速度为v1 下落至高度h2处速度为v2 空气阻力恒为f 分析由h1下落到h2过程中机械能的变化 分析 根据动能定理 有 由以上两式可以得到 当W其 0时 E 0 机械能增加 当W其 0时 E 0 机械能减少 除重力 弹力 外 其他外力对物体对所做的总功WG外等于物体机械能的变化量 E 功能原理 在相互摩擦的物体系统中 一对相互作用的滑动摩擦力 对物体系统所做总功的多少与路径有关 其值是负值 等于摩擦力与相对位移的积 即W F l相对 系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量 滑动摩擦力做功的特征 滑动摩擦力与相对距离的乘积在数值上等于系统产生的内能 Q F l相对 摩擦
6、生热 系统损失的机械能哪去了 一质量为2kg的物块从离地80m高处由静止下落 测得落地速度为30m s 求下落过程中产生的内能 g取10m s2 如图所示 一固定的楔形木块 其斜面的倾角为 30 另一边与地面垂直 顶上有一定滑轮 一柔软的细线跨过定滑轮 两端分别与物块A和B连接 A的质量为4m B的质量为m 开始时将B按在地上不动 然后放开手 让A沿斜面下滑而B上升 物块A与斜面间无摩擦 设当A沿斜面下滑s距离后 细线突然断了 求物块B上升的最大高度 所示 质量为m的子弹 以速度v1水平射入放在水平光滑桌面上质量为M的木块中 子弹未穿出木块 设子弹和木块的共同速度为v2 木块的位移为s2 子弹的位移为s1 子弹对木块的位移为 s 子弹与木块间的相互作用力为f 求在此过程中 系统增加的内能Q 电机带动水平传送带以速度v匀速传动 一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上 若小木块与传送带之间的动摩擦因数为 如图所示 当小木块与传送带相对静止时 求 1 小木块的位移 2 传送带转过的路程 3 小木块获得的动能 4 摩擦过程产生的摩擦热 5 电机带动传送带匀速转动输出的总能量
