新人教版必修二高中物理第七章第十节能量守恒定律与能源27张
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人教版高中物理必修二第七章第10节能量守恒定律与能源 课件(共15张PPT)
B C：物体弹性 B 势能转化为动能
C
二、机械能守恒定律
由动能定理得：WG=1/2 mv22-1/2mv12 由重力做功与重力势能的关系得：WG=mgh1-mgh2 由上式可得： 1/2 mv22-1/2mv12 = mgh1-mgh2
即： EK2 － EK1 = EP1 －EP2 或：EK2 + EP2 =EK1 +EP1
1.表达式： k2 k1 p2 p1 k 2 p2 k1 p1
E1=E2
2.内容：
在只有重力和弹力做功的物体系 内，动能和势能可以相互转化，而总 的机械能保持不变。我们把这个规律
叫做机械能守恒定律。
3.三种表述方式：
A.状态：k 2 p 2 k1 p1
例3：把一个小球用细线悬挂起来, 就成为一个单摆，如图所示。摆 长为L，最大偏角为Q。小球运动 到最低点时的速度为多少？
总结归纳：
机械能守恒定律：在只有重力和弹力
做功的物体系统内，动能和势能可以相互 转化，而总的机械能保持不变。
布置作业
作业一： 忽略阻力的作用，为了确保“过山车”
安全翻滚，至少要满足什么条件？
B.能量的转化：k p C.能量的转化： A减 B减
4.条件
① 物体只受重力或弹力作用；
② 物体受其它力作用，但其它力 不做功或所做的总功为零。
5.注意：
A.物体或系统的合外力为零，则 一定做匀速直线运动或静止，但 是机械能不一定守恒
B.只受重力，机械能一定守恒； 受除重力或弹簧弹力以外的力， 机械能可以守恒
机械能守恒定律
一、机械能
1.机械能的定义
E=Ek+ Ep
动能Ek=mv2/2
C
二、机械能守恒定律
由动能定理得：WG=1/2 mv22-1/2mv12 由重力做功与重力势能的关系得：WG=mgh1-mgh2 由上式可得： 1/2 mv22-1/2mv12 = mgh1-mgh2
即： EK2 － EK1 = EP1 －EP2 或：EK2 + EP2 =EK1 +EP1
1.表达式： k2 k1 p2 p1 k 2 p2 k1 p1
E1=E2
2.内容：
在只有重力和弹力做功的物体系 内，动能和势能可以相互转化，而总 的机械能保持不变。我们把这个规律
叫做机械能守恒定律。
3.三种表述方式：
A.状态：k 2 p 2 k1 p1
例3：把一个小球用细线悬挂起来, 就成为一个单摆，如图所示。摆 长为L，最大偏角为Q。小球运动 到最低点时的速度为多少？
总结归纳：
机械能守恒定律：在只有重力和弹力
做功的物体系统内，动能和势能可以相互 转化，而总的机械能保持不变。
布置作业
作业一： 忽略阻力的作用，为了确保“过山车”
安全翻滚，至少要满足什么条件？
B.能量的转化：k p C.能量的转化： A减 B减
4.条件
① 物体只受重力或弹力作用；
② 物体受其它力作用，但其它力 不做功或所做的总功为零。
5.注意：
A.物体或系统的合外力为零，则 一定做匀速直线运动或静止，但 是机械能不一定守恒
B.只受重力，机械能一定守恒； 受除重力或弹簧弹力以外的力， 机械能可以守恒
机械能守恒定律
一、机械能
1.机械能的定义
E=Ek+ Ep
动能Ek=mv2/2
人教版高中物理必修二 7.10能量守恒定律与能源PPT(共41页)
教学重点
能量守恒定律的内容 应用能量守恒定律解决问题
教学难点
理解能量守恒定律的确切含义 能量转化的方向性
能量
能量都有哪些形式？
动能
重力势能
弹性势能
机械能 除了上述的这些，能量还有哪些形式？
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
能量
太阳能
化学能
电能
风能
热能
潮汐能
地热能
能量守恒定律
内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失 它只能从一种形式转化为另一种形式， 或者从一个物体转移到别的物体， 在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变
历史上，能量守恒定律是如何被最终确定的呢？
人教版高中物理必修二 7.10能量守恒定律与能源(共41张P PT)
人教版高中物理必修二 7.10能量守恒定律与能源(共41张P PT)
能量守恒定律的历史发展过程
另一方面，科学家们一直在关注自然现象之间的普遍联系
1801年 戴维发现电流的化学效应（电荷化学的联系）
1820年 奥斯特发现电流的磁效应（电和磁的联系）
1821年 塞贝克发现温差电现象（热和电的联系）
1831年 法拉第发现电磁感应现象（电和磁的联系）
1840年 焦耳发现电流的热效应（电和热的联系）
能量守恒定律的历史发展过程
使得能量守恒定律最后确立的两类重要事实是： ①确认了永动机的不可能性 ②发现了各种自然现象之间的相互联系与转化
人教版高中物理必修二 7.10能量守恒定律与能源(共41张P PT)
人教版高中物理必修二 7.10能量守恒定律与能源(共41张P PT)
能量守恒定律的历史发展过程
能量守恒定律与能源
人教版高中物理必修二7.10能量守恒定律和能源(共19张ppt)
到与传送带的速度相同.求:
A
(1).滑块到达底端B时的速度
m
(2).滑块与传送带间的动摩 h 擦因素
B
v0
C
(3).此过程中,由于克服摩擦
力做功而产生的热量Q
L
例2.小物块A的质量为m,物块与坡道间的动摩擦因素为μ ,水平 面光滑;坡道顶端距水平面的高度为h,倾角为θ ;物块从坡道进 入水平轨道时,在底端O处无机械能损失,重力加速度为g.将轻弹 簧的一端连接在水平滑道M处并固定在墙上,另一自由端恰好位于 坡道的底端O点,如图所示,物块A从坡顶由静止滑下,求:
高温物体
热量Q能自发传 热量Q不能自发传
低温物体
5.机械能和内能转化过程的方向性
机械能是可以全部转化为内能的，但在任何情况 下都不可能把从高温物体吸收的热量全部转变为有 用的机械能，而且工作物质本身又到原来的状态。 即内能不可能全部转化为机能，同时不引起其他变 化。
机械能
可自发且完全转变 不可自发且不能完全转变
θ
图 12
1.解：因物体与盒的碰撞没有机械能损失，所以 当盒下滑时损失 的机械能全部用来克服斜面的 摩擦力做功，且最终都处于静止状态。 （4分）
设盒下移的位移为x，物体的质量为m，如图所 示。根据能量守恒定律有：
m
μ 2mgxcos θ ＝mgxsin θ ＋mg(L＋x)sin θ
x
解此方程得： x＝o.26m
3.第一类永动机不可能制成
(1).概念：不消耗能量的机器 (2).结果：无一例外地归于失败 (3).原因：违背能量守恒定律
(4).启示：人类利用和改造自然，必须遵循 自然规律
二.能源和能量耗散
1.人类对能源的利用大致经历了三个时期时期:
【人教版】【必修2】第七章第10节能量守恒定律与能源
第七章机械能守恒定律
10. 能量守恒定律与能源
一、能量的多样性
对应于不同的运动形式，能的形 式也是多种多样的 ．
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．
想一想
这些能量之间有什么联系呢？ 这些能量之间又是怎样联系的呢？
太阳能的利用：太阳能转化为电能
太阳能的利用：太阳能转化为电能
结束
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 10.2120 .10.21 Wednes day , October 21, 2020
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。1 1:16:35 11:16:3 511:16 10/21/2 020 11:16:35 AM
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20. 10.2111 :16:351 1:16Oc t-2021- Oct-20
牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。202 0年10 月21日 星期三1 1时16 分35秒 Wednes day , October 21, 2020
相信相信得力量。20.10.212020年10月 21日星 期三11 时16分 35秒20 .10.21
谢谢大家！
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。11:16:3511 :16:351 1:16W ednesd ay , October 21, 2020
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10. 2120.1 0.2111:16:3511 :16:35 October 21, 2020
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月21 日上午1 1时16 分20.10. 2120.1 0.21
内燃机车：内能转化机械能
水电站：水的机械能转化为电能
10. 能量守恒定律与能源
一、能量的多样性
对应于不同的运动形式，能的形 式也是多种多样的 ．
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．
想一想
这些能量之间有什么联系呢？ 这些能量之间又是怎样联系的呢？
太阳能的利用：太阳能转化为电能
太阳能的利用：太阳能转化为电能
结束
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 10.2120 .10.21 Wednes day , October 21, 2020
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。1 1:16:35 11:16:3 511:16 10/21/2 020 11:16:35 AM
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20. 10.2111 :16:351 1:16Oc t-2021- Oct-20
牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。202 0年10 月21日 星期三1 1时16 分35秒 Wednes day , October 21, 2020
相信相信得力量。20.10.212020年10月 21日星 期三11 时16分 35秒20 .10.21
谢谢大家！
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。11:16:3511 :16:351 1:16W ednesd ay , October 21, 2020
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10. 2120.1 0.2111:16:3511 :16:35 October 21, 2020
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月21 日上午1 1时16 分20.10. 2120.1 0.21
内燃机车：内能转化机械能
水电站：水的机械能转化为电能
人教版必修二物理第七章第十节能量守恒定律与能源(共16张PPT)
【1：能பைடு நூலகம்守恒定律】
(1)能以多种形式存在于自然界,每一 种形式的能对应于一种运动形式。谈 谈你所知道的各种形式的能。
(2)各种形式的能之间有什么样的联 系?
(3)各种形式的能之间相互转化的规 律是什么?
太阳能的利用：太阳能转化为电能
内燃机车：内能转化机械能
水电站：水的机械能转化为电能
【技能检测】
3.运动员把原来静止的足球踢出去,使足球获得了100 J的 动能,则在运动员踢球的过程中,运动员消耗的体能( )。
A.等于100 J
B.大于100 J
C.小于100 J
D.无法确定
【技能检测】
4.质量为m、速度为v0的子弹,水平匀速飞行,击中前方悬挂 于绳长为L的绳下端的木块(质量为M);子弹未能穿出木块,
使悬绳偏离竖直方向的最大偏角为θ,则子弹击中木块后产
生的内能为多少?
Thank you !
水果电池：化学能转化为电能
能量守恒定律解题步骤
【2:摩擦产生的热量】
【例】如图，质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水 平面上的质量为M的木块，并留在木块中不再射出，子弹钻 入木块深度为d，木块前进距离是L，子弹受到木块的平均 阻力为f,求：
（1）木块和子弹组成的系统损失的机械能；
（2）因摩擦产生的热量．
1.下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是 A.某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加 B.某个物体的能减少,必然有其他物体的能增加 C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动 机是不可能制成的 D.石子从空中落下,最后停止在地面上,说明机械能消失了
【技能检测】
2.自由摆动的秋千摆动的幅度越来越小,下列说法中正确的 是( )。 A.机械能守恒 B.能量正在消失 C.只有动能和重力势能的相互转化 D.减少的机械能转化为内能,但总能量守恒
(1)能以多种形式存在于自然界,每一 种形式的能对应于一种运动形式。谈 谈你所知道的各种形式的能。
(2)各种形式的能之间有什么样的联 系?
(3)各种形式的能之间相互转化的规 律是什么?
太阳能的利用：太阳能转化为电能
内燃机车：内能转化机械能
水电站：水的机械能转化为电能
【技能检测】
3.运动员把原来静止的足球踢出去,使足球获得了100 J的 动能,则在运动员踢球的过程中,运动员消耗的体能( )。
A.等于100 J
B.大于100 J
C.小于100 J
D.无法确定
【技能检测】
4.质量为m、速度为v0的子弹,水平匀速飞行,击中前方悬挂 于绳长为L的绳下端的木块(质量为M);子弹未能穿出木块,
使悬绳偏离竖直方向的最大偏角为θ,则子弹击中木块后产
生的内能为多少?
Thank you !
水果电池：化学能转化为电能
能量守恒定律解题步骤
【2:摩擦产生的热量】
【例】如图，质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水 平面上的质量为M的木块，并留在木块中不再射出，子弹钻 入木块深度为d，木块前进距离是L，子弹受到木块的平均 阻力为f,求：
（1）木块和子弹组成的系统损失的机械能；
（2）因摩擦产生的热量．
1.下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是 A.某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加 B.某个物体的能减少,必然有其他物体的能增加 C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动 机是不可能制成的 D.石子从空中落下,最后停止在地面上,说明机械能消失了
【技能检测】
2.自由摆动的秋千摆动的幅度越来越小,下列说法中正确的 是( )。 A.机械能守恒 B.能量正在消失 C.只有动能和重力势能的相互转化 D.减少的机械能转化为内能,但总能量守恒
【最新】人教版必修二第七章第十节7.10能量守恒定律与能源 (共21张PPT)
一座房屋的红外线照片 可以看出，由于取 暖和使用电器，室 内温度比室外高。 热量散失到室外后， 不能回收重新利用。
红外照片是不能分辨颜色的，右图中的 颜色是为区分不同的温度而在照片处理 时加上的
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．
通过学习能量守恒定律，你受到了什么启示?
自然规律之一
恩格斯曾经把能量转化和守恒定律称为“伟大 的运动基本规律”，认为它的发现是19世纪自 然科学的三大发现之一．(另两个发现是细胞学 说，达尔文的生物进化论)
思考与讨论
既然能量是守恒的，不可能消灭，为什 么我们还要节约能源？
大家阅读课本第82页有关能 源和能量耗散的内容 燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去， 它就不会再次自动聚集起来供人类重新 利用，电池中的化学能转化为电能，它 又通过灯泡转化成内能和光能，热和光 被其他物质吸收后变为周围环境的内能， 我们无法把这些内能收集起来重新利 用．这种现象叫做能量的耗散．
2．建立过程． 二、能源和能量耗散 1．能量转化具有方向性． 2．节约能源的重要意义．
通过以上分析我们知道了：
能量的耗散从能量转化的角度反 映出自然界中宏观过程的方向性。 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约，所 以能量的利用是有条件的，也是有 代价的．
通过本节课的学习我们知道了
一、能量守恒定律 1．内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空
消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或 者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的 过程中，能量的总量保持不变．
人教版高一物理必修二第七章机械能守恒定律 7.10 能量守恒定律与能源(共40张PPT)
答案 BD
针对练习
如图1所示的是流星在夜空
中发出明亮的光焰．此时会有人在内 心里许下一个美好的愿望．有些流星 是外太空物体被地球强大引力吸引坠 落到地面的过程中同空气发生剧烈摩 擦造成的．下列相关说法正确的是( )
图1
A．流星同空气摩擦时部分机械能转化为内能 B．引力对流星物体做正功则其动能增加，机械能守恒 C．当流星的速度方向与空气阻力和重力的合力不在同 一直线上时，流星做曲线运动 D．流星物体进入大气层后做斜抛运动
5．大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空 气，改变了大气成分．能源短缺 和环境恶化已成为关系 到人类社会能否持续发展的大问题．
6．燃料燃烧时，一旦把自己的热量释放出去，就不会再次 自动 聚集起来供人类重新利用．电池中的化学能转化为 电能，电能又通过灯泡转化为 热能 和 光能 ，热和光被 其他物质吸收之后变成周围环境的内能 ，我们无法把这 些内能收集起来重新利用，这种现象叫做能量的耗散． 7．能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化 过程中，能量在数量上并未 减少 ，但在可利用的品质 上降低了，从便于利用的变成了 不便于利用 的了． 8．能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的
图2
与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图2所示，当小木块
解析 木块刚放上时速度为零，必然受到传送带的动摩擦力作 用做匀加速直线运动，达到与传送带共速后不再相互滑动，整 个过程中木块获得一定的能量，系统要产生摩擦热．对小木 块，相对滑动时，由ma＝μmg得加速度a＝μg，由v＝at得，达到 v 相对静止所用时间t＝μg. v v2 (1)小木块的位移l1＝ t＝ . 2 2μg v2 (2)传送带始终匀速运动，路程l2＝vt＝μg. 1 2 (3)小木块获得的动能为Ek＝ mv . 2 这一问也可用动能定理μmgl1＝Ek解． (4)产生的摩擦热为 1 2 Q＝μmg(l2－l1)＝2mv . (注意：Q＝Ek是一种巧合，不是所有的问题都这样．) v2 v2 1 2 1 2 答案 (1) (2) (3) mv (4) mv 2μg μg 2 2
人教版高中物理必修2 7.10 能量守恒定律与能源-课件(共31张PPT)
练 习：
下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是
（ AB）C
A、某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加 B、某个物体的能减少．必然有其他物体的能增加 C、不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器— 永动机是不可能制成的 D、石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械 能消失了
思考与讨论
• 既然能量是守恒的,不可能消失,为什么我们还要节 约能源?
3．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宏观过程具有方向性， 所以能源的利用是有条件的，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．
• 能量耗散
➢能量转化具有方向性 ➢环境污染
节约能源！
能源应用与环境保护
大气污染
高大的烟囱吐着金黄色的烟尘
这是在哪儿 呢？
力做功 能的变化
定量关系
只有重力、弹 不引起机械
簧弹力做功
能变化
机械能守恒ΔE＝0
除重力和弹簧 弹力之外的其
他力做的功
机械 能变化
(1)其他力做多少正功，物体的机械能就 增加多少 (2)其他力做多少负功，物体的机械能就 减少多少 (3)W＝ΔE
一对相互作用 的滑动摩擦力
的总功
内能变化
(1)作用于系统的一对滑动摩擦力一定做 负功，系统内能增加 (2)Q＝Ff·L相对
下落过程中重力对物体做功，重力做功在数值 上等于物体重力势能的变化量。取地面为参考 平面，有：
WG m gh1 m gh2
由以上两式可以得到：
Wf
1 2
m v22
1 2
m v12
m
gh2
m gh1
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2、能源
化石能源（煤、油、天然气） 核能、太阳能、水能、风能、 生物质能、地热、潮汐能
能源结构数据
类别 石油 煤炭 天然气 水电 核能 可再生 世界 33.1% 29.9% 23.9% 6.7% 4.5% 1.9%
中国 17.7% 68.5% 4.7% 7.1% 0.8% 1.2%
能源短缺
2004年世界能源统计年鉴的数据显示：
境。世界各国、全球企业应负担起共同但有 区别的责任，应对资源环境压力。
课后作业
完成一个有关能量的研究课题 1、有关节能减排的 2、有关新能源的研究（比如太阳能） 3、有关能源危机与环境污染的
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021 3:13:06 PM
• 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/172021/3/172021/3/17Mar-2117-Mar-21
• 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/172021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021
• 多坐公交 ，少开车， • 减少化石燃料的燃烧 • 低碳生活 • 随手关水龙头，随手关灯 • 不使用一次性筷子 • 使用节能灯 • 。。。。。。
为了节约能源, 给决策者提点建议
• 加大宣传保护环境、节约资源的力度； • 继续实行机动车尾号限行政策； • 阶梯电价、阶梯水价； • 加强科技创新，提倡低碳生活，建设生态环
• 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/172021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
能量守恒定律与能源
伽利略理想斜面实验
机械能守恒
1801年, 戴维： 电和化学的联系; 1802年, 奥斯特：电和磁的联系; 1821年, 赛贝克：热和电的联系; 1831年, 法拉第：电和磁的联系； 1840年，焦耳： 电和热的联系 1842年，迈尔： 力和热， 表述了能量守恒， 1843年，焦耳： 力和热的联系 1847年，赫姆霍兹概括和总 不 可 制 成
一、能量守恒定律
能量既不会凭空产生，也不会凭 空消失，它只能从一种形式转化为另 一种形式，或者从一个物体转移到另 一个物体，而在转化或转移过程中， 能量的总量保持不变．
最普遍，最重要，最可靠的自然规律之一 。
二、能源
1、能量耗散
一座房屋的红外线照片
能量耗散反映 了能量的转移和转 化具有方向性．
• 世界石油：仅供开采41年 • 全球天然气：仅供开采50年 • 全球煤炭：可开采231年
10
高大的烟囱吐着金黄色的烟尘
这是在哪儿呢？
蓝天白云的日子对我们来说是一种惊喜！
水源污染
污染的土地
能源短缺和环境恶化已成为关系 到人类社会能否持续发展的大问题。
再也不能这样下去了！
大力发展新能源和可再生能源 迫在眉睫！
。2021年3月17日星期三2021/3/172021/3/172021/3/17
• •
THE END 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021
16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/172021/3/17March 17, 2021
• 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/172021/3/172021/3/172021/3/17
谢谢观看
水力发电 (三峡)
能量转化？
水的机械能转化成电能
三峡现在的年发电量现在可以达 到1000亿度。
用电量
1994
全国 约5000亿度
2015 5.55万亿度
风力发电 能量转化？
空气的动能转化成电能
太阳能（光热、光伏）
太阳辐射的总功率P0=4×1026W
太阳能的利用
太阳能汽车
太阳能汽车
节能减排 低碳环保 从我做起