人教版物理必修2第七章第10节能量守恒定律(共13张PPT)
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人教版高一物理必修二第七章第十节《能量守恒定律》(共17张PPT)
3.能量守恒定律的理解 能量转化或转移过程中，总能量保持不变 某种形式的能减少，一定存在其他形式的能_增__加_，且减少量和 增加量一定 相等. 某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量_增__加_，且减少 量和增加量一定 相等.
4.意义：能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大 飞跃。它是最__普__遍___、最___重__要___、最___可__靠___的自然规 律之一，而且是大自然普遍和谐的一种表现形式
求(1)摩擦力对m、M做的功 (2)摩擦力对系统做的功 (3)产生的热量
思考与讨论
既然能量是守恒的，不可能 消灭，为什么有能源危机一 说？还要节约能源？
1.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。
2．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__不__便__于__利__用__的了．
课堂小结
导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是： ①永动机不可能制成 ②各种自然现象之间的相互联系与转化
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别的 物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。
二、能源和能量耗散
能量的耗散:能量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。
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．
能量耗散与能量守恒是否矛盾，该怎 样理解?
人教版高中物理必修二必修2第七章 机械能守恒定律7.10.能量守恒定律与能源教学课件 (共13张PPT)
带将物体从左轮运送到右轮的过程中，
g取10m/s2 ，下列说法中正确的是。 （BD）
A．小物体获得的动能为12.5J B．小物体获得的动能为8J源:学.科.网] C．摩擦产生的热量为8J D．摩擦产生的热量为12J
2020/7/19
6
能力提升: ABCD1圆m好轨表做.．．．．的如形从道示的WWWW质图P轨 的 质 功点点所道压点。12112122进自示mmmm竖力从则入ggggP，P直为：RRRR点轨点，，一4固（，，上m道运质质半定质质g方。动点点，径放点 点高质到不恰g为置到 到）为度点N能好R,达 达重直 点R，滑到可处QQ径的力粗到达以后 后由P过加糙轨Q到，，O静程速点程道Q达继继止中水度度最Q续续开平克的点处低上上始。服大处点升升下一摩小相N一一落质时擦。同段段，量，力用的距距恰为所W对半离离
2
1
知识要点：
一.功能关系
1.内容：
（1）功是能量变化的量度，即做了多少 功就有多少能发生了转化。
（2）做功的过程一定伴随着能量的转化 而且能量的转化必通过做功来实现。
2020/7/19
2
2.功与对应能量的变化关系：
功
能变化
定量关系式
合力的功
动能的变化
W合 =△EK = Ek2 - Ek1
重力的功 重力势能的变化 WG= -△EP =EP1 - EP2
物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未
画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，
AF=4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数= 1 ，
重力加速度大小为g。
4
（取 sin 37 3，cos37 4 ）
5
5
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10
（1）求P第一次运动到B点时速度的大小。 （2）求P运动到Ｅ点时弹簧的弹性势能。
g取10m/s2 ，下列说法中正确的是。 （BD）
A．小物体获得的动能为12.5J B．小物体获得的动能为8J源:学.科.网] C．摩擦产生的热量为8J D．摩擦产生的热量为12J
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能力提升: ABCD1圆m好轨表做.．．．．的如形从道示的WWWW质图P轨 的 质 功点点所道压点。12112122进自示mmmm竖力从则入ggggP，P直为：RRRR点轨点，，一4固（，，上m道运质质半定质质g方。动点点，径放点 点高质到不恰g为置到 到）为度点N能好R,达 达重直 点R，滑到可处QQ径的力粗到达以后 后由P过加糙轨Q到，，O静程速点程道Q达继继止中水度度最Q续续开平克的点处低上上始。服大处点升升下一摩小相N一一落质时擦。同段段，量，力用的距距恰为所W对半离离
2
1
知识要点：
一.功能关系
1.内容：
（1）功是能量变化的量度，即做了多少 功就有多少能发生了转化。
（2）做功的过程一定伴随着能量的转化 而且能量的转化必通过做功来实现。
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2.功与对应能量的变化关系：
功
能变化
定量关系式
合力的功
动能的变化
W合 =△EK = Ek2 - Ek1
重力的功 重力势能的变化 WG= -△EP =EP1 - EP2
物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未
画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，
AF=4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数= 1 ，
重力加速度大小为g。
4
（取 sin 37 3，cos37 4 ）
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10
（1）求P第一次运动到B点时速度的大小。 （2）求P运动到Ｅ点时弹簧的弹性势能。
人教版高中物理必修二7.10《能量守恒定律与能源》ppt课件
B．克服摩擦力做功14mgh
C．动能损失了32mgh
D．机械能损失了12mgh
图7－10－3
答案 CD
解析 设过程中重力势能增加了 mgh，故 A 错误；加速度 a ＝34g＝mgsin m30°＋f，摩擦力 f＝14mg，物体在斜面上能够上 升的最大高度为 h，发生的位移为 2h，则克服摩擦力做功 m2gh，故 B 错误；由动能定理可知，动能损失量为合外力做 的功的大小，所以ΔEk＝F 合·2h＝m·34g×2h＝32mgh，故 C 正确；机械能的损失量为 fs＝14mg·2h＝12mgh，故 D 正确．
再见
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
二、能源和能量耗散 1．能源：能源是人类社会活动的物质基础．人类对能源的利
用大致经历了三个时期，即_柴__薪__时__期__、_煤__炭__时__期__、石油 时期． 2．能量耗散：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．如电池中的化学能 转化为电能，电能又通过灯泡转化成_内__能__和__光__能__，
【例1】 某地平均风速为5 m/s，已知空气密度是1.2 kg/m3， 有一风车，它的风叶转动时可形成半径为12 m的圆面．如 果这个风车能将圆面内10%的气流动能转变为电能，则该 风车带动的发电机功率是多大？
答案 3.4 kW
人教版高中物理必修2 7.10 能量守恒定律与能源-课件(共15张PPT)
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蹦极运动
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跳台滑雪
问题1：如图所示，设运动员质量为50kg，由A点沿水平方向
跃起，在B点着陆。测得运动员起跳的速度 v0=20m/s，AB山
坡的竖直高度为10m（不计空气阻力，g取10m/s 2）试求运动
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7.10 能量守恒定律与能源
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蹦极运动
问题2：蹦极是一项户外休闲活动．跳跃者（质量为
50kg）站在约150米高度的位置．请分析跳跃者从高处 下落到橡皮绳自然下垂（即o点）时、再从自然下垂 到最低点（即B点）时各种能量的转化情况。（假定 空气阻力可忽略，跳跃者可视为质点,开始下落在竖直 方向上，A点为弹力等于重力的点）
拓展1：蹦极运动员下落的最大动能、最大重力势能和橡
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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:
新人教高中物理必修二 7.10 能量守恒定律与能源 课件(共24张PPT)
第七章《机械能及其守恒定律》
7.10 能量守恒定律 与能源
知识回顾
EP mgh 重力势能
EP
1 2
kx2
弹性势能
势能
Ek
1 mv2 2
动能
机械能
能 量
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．
说一说： 你知道的能量形式
这说明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．
内能总是自发地从高温 物体向低温物体转移
而不会自发的由低温物 体向高温物体转移
机械能可以全部转化为内 能
而内能不可全部转化为机 械能而不引起其他变化
热机的效率不可能1000/0
（第二类永动机不可能存在）
例如：一辆行驶的小轿车，燃料燃烧产生的内能有370/0通过 发动机散热系统排除，370/0直接由排气管排出，有260/0变为 发动机输出的机械能
2021/11/62021/11/62、能量守恒定律是一个 Nhomakorabea发现的吗?
对能量守恒定律贡献比较大的科学家有：德国物 理学家和医生迈尔，英国物理学家焦耳，德国物理和
生理学家亥姆霍兹等人．
练 习
下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是 ( ABC)
A.某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加
B.某个物体的能量减少．必然有其他物体的能量增
| fs 相对 |E 内Q
力学领域中功能关系的主要形式有
1. WG= E重 2. W弹= E弹 3. W合= E动 4. 其它力做的功[重力、(弹簧)
弹力以外的力]与机械能的变化之
间的关系： W其它E
7.10 能量守恒定律 与能源
知识回顾
EP mgh 重力势能
EP
1 2
kx2
弹性势能
势能
Ek
1 mv2 2
动能
机械能
能 量
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．
说一说： 你知道的能量形式
这说明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．
内能总是自发地从高温 物体向低温物体转移
而不会自发的由低温物 体向高温物体转移
机械能可以全部转化为内 能
而内能不可全部转化为机 械能而不引起其他变化
热机的效率不可能1000/0
（第二类永动机不可能存在）
例如：一辆行驶的小轿车，燃料燃烧产生的内能有370/0通过 发动机散热系统排除，370/0直接由排气管排出，有260/0变为 发动机输出的机械能
2021/11/62021/11/62、能量守恒定律是一个 Nhomakorabea发现的吗?
对能量守恒定律贡献比较大的科学家有：德国物 理学家和医生迈尔，英国物理学家焦耳，德国物理和
生理学家亥姆霍兹等人．
练 习
下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是 ( ABC)
A.某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加
B.某个物体的能量减少．必然有其他物体的能量增
| fs 相对 |E 内Q
力学领域中功能关系的主要形式有
1. WG= E重 2. W弹= E弹 3. W合= E动 4. 其它力做的功[重力、(弹簧)
弹力以外的力]与机械能的变化之
间的关系： W其它E
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A.刚接触弹簧时小球的动能最大
B.小球的机械能守恒
C.小球的重力势能一直减少
D.接触弹簧后小球的机械能一直减小
图（1）
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例2:如图（2）所示，小物块沿粗糙的固定斜面从底端滑到顶端 后又返回到底端，以下有关说法中正确的是（ ）
A.小物块上滑的时间小于下滑的时间 B.小物块再次滑到底端时的动能一定小
②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，从便于利用的变成不便于利用的了。
③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
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例1：如图（1）所示，轻质弹簧竖直且下端固定在水平地面上， 小球从弹簧的正上方由静止开始下落，一段时间后开始向下 压缩弹簧，直到小球的速度为零的过程中（弹簧始终在弹性 限度内），以下说法中正确的是（ ）
第七章 机 械 能 守 恒 定 律
作业
2020.6.25
主讲： 娄员俊
检评 展评
高一物理组
思议
导学
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能量守恒定律我们并不陌生，在初中 物理中已经提及。能量守恒定律时自然界 中物质运动变化中所遵循的基本规律，已 成为人们的普遍共识。本节课从能量守恒 定律的建立的史实、内容表述及意义、应 用方法等进一步认识能量守恒定律，并简 单了解能量耗散和节约能源的意义。
可再生能源和不可再生能源；常规能源和新能源； 一次能源和二次能源等
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3.能量耗散：
展评1 展评2 展评3
①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成内能和光能，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。
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展评1 展评2 展评3
能量守恒定律的应用方法
课后作业
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1.明确研究的对象和变化过程 2.明确能量的转化和转移情况
3.列能量守恒的方程，求解讨论
课程导学 思考讨论 思考与讨论：
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展评1 展评2 展评3
试比较应用功能关系思路与能量守恒思路解题 间的差异？
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1.简述能量守恒定律的内容和意义 2.简述应用能量守恒定律解题的一般思路和方法 3.自然界中的能量是守恒的，为什么还要节约能源？
课程导学 思考讨论
能量守恒定律
1.建立历程： 思想的萌芽
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展评1 展评2 展评3
于起始时中底端的动能 C.小物块上滑过程和下滑过程产生的热相等 D.整个过程中，小物块机械能减少
v 图（2）
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P82 1、 2、
②转移表达： ∆EA+∆EB=0 或 ∆EA=∆EB' (假定系统内只有两个物体)
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4.定律的意义：
①能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大 飞跃，是哲学和自然科学长期发展和进步的结果
②能量守恒定律已形成人们的普遍共识，指导人们不 断的认识和改造自然，并经受住了历史的考验
功能关系
关注转化的过程
能量守恒
关注转化的结果
课程导学 思考讨论 能源和能量耗散
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展评1 展评2 展评3
1.能源是人类社会活动的物质基础。能源短缺和环境恶化已 经成为人类社会能否持续发展的大问题，开发新能源和保 护环境是人类面临的准）
思想的确立
思想的发展
2.定律的内容：
能量既不会消灭，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，而在转化和转移的过程中， 能量的总量保持不变。
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展评1 展评2 展评3
3.定律的数学表达：
①转化表达： ∆Ex+∆Ey=0 或 ∆Ex=∆Ey' (假定系统内只有两种形式的能参与转化)；