新教科版高中物理必修2第四章第6节能源的开发与利用 能量守恒定律(27张ppt)
• 自然界一切已经实现的过程都遵守能量守恒定 律。凡是违反能量守恒定律的过程都是不可能 实现的，例如“永动机”只能以失败而告终。
• 机械能守恒定律只是能量守恒定律的特例。
能量守恒定律的建立过程 亥姆霍兹
亥姆霍兹（1821—1894），德国 物理学家和生理学家。1821年10月31 日生于柏林波茨坦的一个中学教师家庭。 中学毕业后在军队服役8年，取得公费 进入在柏林的皇家医学科学院，并柏林 大 学 旁 听 。 1842 年 获 医 学 博 士 学 位 后 ， 被任命为波茨坦驻军军医。 1847年他在新成立的德国物理学会发表了著名的“关 于能量的守恒”的讲演，第一次用数学方式系统地阐述了 能量守恒原理 。
不同形式的能量之间的转化
【讨论】 请你说说自己一天的生活、学习中会与哪些能量及
其转换有关？
我们所消耗的能量，无论是食物还是电，大部分是太 阳能辐射到地球后转化而来的。
太阳能与其他形式的能量转化关系图
三、能的转化
不同形式的能之间可以在一定条件的情况下 相互转化，而且在转化过程中总量保持不变。
四.功是能量转化的量度
E初＝E末 ；△E增＝△E减
2、导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是什
么? 导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实
是确立了永动机的不可能性和发现了各种自然 现象之间的相互联系与转化．
3. 能量守恒定律的意义
• 能量守恒定律同生物进化论、细胞的发现被恩 格斯誉为19世纪的三个最伟大的科学发现。
• 能量守恒定律是在无数实验事实的基础上建立 起来的，是自然科学的普遍规律之一。
高１万 —2万摄氏度。 电能
光能、 声能、 内能
• 塔式太阳能热电站
电站有一个高塔，塔顶上装有锅炉，塔的周围装有平面反
射镜，它把阳光反射后集中在锅炉上，把锅炉内的工作物质
水加热成高温高压蒸汽。高温高压蒸汽通过管道输送到汽轮
发电机。
太阳能 内能 机械能 电能
一、能量的转化
电动机 电能 机械能 发电机 机械能 电能
内能
内能(internal energy)是物体或若干物体构成的系统（简 称系统）内部一切微观粒子的一切运动形式所具有的能量总 和。内能常用符号U表示，内能具有能量的量纲，国际单位 是焦耳（J）[注：由于分子在不停的做不规则的运动所以内 能不能为‘0’（这个运动叫做分子热运动）]
宏观上影响内能的是物体的体积和温度，平时我们说摩擦生热的 热，其实指的就是转化成物体的内能，当物体内能增大时表现形式之 一就是温度升高。
据说这个就是最早的关于永动机的想法 。这个思想的火 花在 1200年前从印度出发， 传到了伊斯兰教世界， 并传到了西方。
上世纪20年代德国的一张明信片,拿爱因斯坦开玩笑， 想想看这个永动机为什么不行？
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
它的对外表现就是物体温度和物体状态。同一个物体温度越高，说 明内能越大；同样温度的同一物体，在气体状态时内能最大，液体状 态时小一些，固体状态时内能最小。比如相同质量的0℃的冰、水、水 蒸气，相比，水蒸气的内能最大，冰的内能最小。
任何物体无论温度高低，都具有内能。
自我理解：内能其实和食物里面的热量（含多少卡路里）差不多。
第四章 机械能和能源
4.6 能源的开发与利用
能量守恒定律
EP mgh 重力势能
EP
1 2
kx2
弹性势能
势能
Ek
1 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？
机械能、内能、电能、太阳能、化学能、 生物能、原子能等．
•
THE END 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。2021/3/72021/3/72021/3/72021/3/7
谢谢观看
人们还提出过利用轮子的惯性、细管子的毛细作用、 电磁力、 流水等获得有效动力的种种永动机设计方案，但都无一例外地失 败了，17～18世纪许多机械专家就已经论证了永动机是不可能的。
法国科学院在1775年就正式决定，不再研究和试验任何永动机！
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.
内能是组成物体的分子的无规则 运动所具有的动能和势能的总和
电能 电能是与电有关的能量
电磁能 核能
化学能
电磁能是以各种各样的电磁波的 形式传播的能量
核能是一种储存在原子核内部的 能量，原子核发生核反应时，会 释放出巨大的能量
化学能是指储存在化合物的化学 键里的能量
实例
流动的河水、被拉开 的弓、声音等
一切由分子构成的物 质 电器设备所消耗的的 能量都是电能 可见光、紫外线、微 波和红外线等
。2021年3月7日星期日2021/3/72021/3/72021/3/7
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/72021/3/72021/3/73/7/2021
• 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。2021/3/72021/3/7March 7, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/72021/3/72021/3/73/7/2021 1:46:04 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/72021/3/72021/3/7Mar-217-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/72021/3/72021/3/7Sunday, March 07, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/72021/3/72021/3/72021/3/73/7/2021
1.能量守恒定律确立的依据 （1）能量的转化与转移 （2）永动机不可能制成
2.能量守恒定律的建立过程 迈尔 焦耳 亥姆霍兹
• 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。 2021/3/72021/3/7Sunday, March 07, 2021
• 焦耳定律Q=I2 Rt • 电能 内能
电能 光能 、内能
化学能
内能 机械能
水能（动能、重力势能） 电能
水果电池 化学能 电能
机械能 内能
刚煮好的鸡蛋放入凉水中 内能：鸡蛋 凉水
动能：风 帆船
各种各样的能量
能量形式 机械能
内能
涵义
机械能是与物体的运动或位置的 高度、形变相关的能量，表现为 动能和势能。
什么是永动机？
蒸汽机消耗煤炭，内燃机消耗汽油或柴油，电动机消耗电力， 有没有一种机器，它不消耗任何燃料或动力，却可以不停地 运转，源源不断的对外做功呢？这种机器被称为永动机。
很久很久以前，在印度有一个被地主压迫的可怜人，他每天 被迫干好多活，终于有一天， 这个可怜的年轻人厌倦了这种生活， 他就想 ：有没有一种机器可以代替我干活呢? 它只干活不休息， 也不需要什么能量 ，要是有的话就太好了。
不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的。
重力做功：重力势能和其他能相互转化 弹力做功：弹性势能和其他能相互转化
1、能量守恒定律的内容：
⑴、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 到另一个物体，而在转化或转移过程中，其总量保持 不变． ⑵、定律的表达式
• 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.
核潜艇、核电站、核 武器等
巧克力、燃料等都储 存有化学能
例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（ 化学能转化为内能 ） （2）风吹动帆船前进（ 风的机械能转移到帆船上 ） （3）放在火炉旁的冷水变热（ 内能由火炉转移给水） （4）电流通过灯泡，灯泡发光（ 电能转化为光能 ） （5）植物进行光合作用（ 光能转化为化学能 ）
历史上曾有人设想制造一种不需要消耗任何能源 就可以不断做功的机器，即永动机，这样的机器能不 能制成？为什么？
请你分析一下，高处水槽中水 的势能共转变成哪几种形式的能， 说明这个机器是否能够永远运动 下去．
磁力永动机
软臂永动机
滚珠永动机
阿基米德螺旋永动机
水 塔 式 永 动 机
一 能量守恒定律:
一、能量的转化
• 光合作用
光能 化学能
雷电
雷电是大气 中的一种放电现 象。雷雨云在形 成过程中，一部 分积聚起正电荷， 另一部分积聚起 负电荷，当这些 电荷积聚到一定 程度时，就产生 放电现象。
打雷放电时间极短，但电流异常强大。放电时产生的强光，
就是闪电。闪电时释放出的大量热能，能使局部空气温度瞬间升
• 机械能守恒定律只是能量守恒定律的特例。
能量守恒定律的建立过程 亥姆霍兹
亥姆霍兹（1821—1894），德国 物理学家和生理学家。1821年10月31 日生于柏林波茨坦的一个中学教师家庭。 中学毕业后在军队服役8年，取得公费 进入在柏林的皇家医学科学院，并柏林 大 学 旁 听 。 1842 年 获 医 学 博 士 学 位 后 ， 被任命为波茨坦驻军军医。 1847年他在新成立的德国物理学会发表了著名的“关 于能量的守恒”的讲演，第一次用数学方式系统地阐述了 能量守恒原理 。
不同形式的能量之间的转化
【讨论】 请你说说自己一天的生活、学习中会与哪些能量及
其转换有关？
我们所消耗的能量，无论是食物还是电，大部分是太 阳能辐射到地球后转化而来的。
太阳能与其他形式的能量转化关系图
三、能的转化
不同形式的能之间可以在一定条件的情况下 相互转化，而且在转化过程中总量保持不变。
四.功是能量转化的量度
E初＝E末 ；△E增＝△E减
2、导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是什
么? 导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实
是确立了永动机的不可能性和发现了各种自然 现象之间的相互联系与转化．
3. 能量守恒定律的意义
• 能量守恒定律同生物进化论、细胞的发现被恩 格斯誉为19世纪的三个最伟大的科学发现。
• 能量守恒定律是在无数实验事实的基础上建立 起来的，是自然科学的普遍规律之一。
高１万 —2万摄氏度。 电能
光能、 声能、 内能
• 塔式太阳能热电站
电站有一个高塔，塔顶上装有锅炉，塔的周围装有平面反
射镜，它把阳光反射后集中在锅炉上，把锅炉内的工作物质
水加热成高温高压蒸汽。高温高压蒸汽通过管道输送到汽轮
发电机。
太阳能 内能 机械能 电能
一、能量的转化
电动机 电能 机械能 发电机 机械能 电能
内能
内能(internal energy)是物体或若干物体构成的系统（简 称系统）内部一切微观粒子的一切运动形式所具有的能量总 和。内能常用符号U表示，内能具有能量的量纲，国际单位 是焦耳（J）[注：由于分子在不停的做不规则的运动所以内 能不能为‘0’（这个运动叫做分子热运动）]
宏观上影响内能的是物体的体积和温度，平时我们说摩擦生热的 热，其实指的就是转化成物体的内能，当物体内能增大时表现形式之 一就是温度升高。
据说这个就是最早的关于永动机的想法 。这个思想的火 花在 1200年前从印度出发， 传到了伊斯兰教世界， 并传到了西方。
上世纪20年代德国的一张明信片,拿爱因斯坦开玩笑， 想想看这个永动机为什么不行？
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
它的对外表现就是物体温度和物体状态。同一个物体温度越高，说 明内能越大；同样温度的同一物体，在气体状态时内能最大，液体状 态时小一些，固体状态时内能最小。比如相同质量的0℃的冰、水、水 蒸气，相比，水蒸气的内能最大，冰的内能最小。
任何物体无论温度高低，都具有内能。
自我理解：内能其实和食物里面的热量（含多少卡路里）差不多。
第四章 机械能和能源
4.6 能源的开发与利用
能量守恒定律
EP mgh 重力势能
EP
1 2
kx2
弹性势能
势能
Ek
1 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？
机械能、内能、电能、太阳能、化学能、 生物能、原子能等．
•
THE END 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。2021/3/72021/3/72021/3/72021/3/7
谢谢观看
人们还提出过利用轮子的惯性、细管子的毛细作用、 电磁力、 流水等获得有效动力的种种永动机设计方案，但都无一例外地失 败了，17～18世纪许多机械专家就已经论证了永动机是不可能的。
法国科学院在1775年就正式决定，不再研究和试验任何永动机！
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.
内能是组成物体的分子的无规则 运动所具有的动能和势能的总和
电能 电能是与电有关的能量
电磁能 核能
化学能
电磁能是以各种各样的电磁波的 形式传播的能量
核能是一种储存在原子核内部的 能量，原子核发生核反应时，会 释放出巨大的能量
化学能是指储存在化合物的化学 键里的能量
实例
流动的河水、被拉开 的弓、声音等
一切由分子构成的物 质 电器设备所消耗的的 能量都是电能 可见光、紫外线、微 波和红外线等
。2021年3月7日星期日2021/3/72021/3/72021/3/7
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/72021/3/72021/3/73/7/2021
• 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。2021/3/72021/3/7March 7, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/72021/3/72021/3/73/7/2021 1:46:04 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/72021/3/72021/3/7Mar-217-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/72021/3/72021/3/7Sunday, March 07, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/72021/3/72021/3/72021/3/73/7/2021
1.能量守恒定律确立的依据 （1）能量的转化与转移 （2）永动机不可能制成
2.能量守恒定律的建立过程 迈尔 焦耳 亥姆霍兹
• 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。 2021/3/72021/3/7Sunday, March 07, 2021
• 焦耳定律Q=I2 Rt • 电能 内能
电能 光能 、内能
化学能
内能 机械能
水能（动能、重力势能） 电能
水果电池 化学能 电能
机械能 内能
刚煮好的鸡蛋放入凉水中 内能：鸡蛋 凉水
动能：风 帆船
各种各样的能量
能量形式 机械能
内能
涵义
机械能是与物体的运动或位置的 高度、形变相关的能量，表现为 动能和势能。
什么是永动机？
蒸汽机消耗煤炭，内燃机消耗汽油或柴油，电动机消耗电力， 有没有一种机器，它不消耗任何燃料或动力，却可以不停地 运转，源源不断的对外做功呢？这种机器被称为永动机。
很久很久以前，在印度有一个被地主压迫的可怜人，他每天 被迫干好多活，终于有一天， 这个可怜的年轻人厌倦了这种生活， 他就想 ：有没有一种机器可以代替我干活呢? 它只干活不休息， 也不需要什么能量 ，要是有的话就太好了。
不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的。
重力做功：重力势能和其他能相互转化 弹力做功：弹性势能和其他能相互转化
1、能量守恒定律的内容：
⑴、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 到另一个物体，而在转化或转移过程中，其总量保持 不变． ⑵、定律的表达式
• 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.
核潜艇、核电站、核 武器等
巧克力、燃料等都储 存有化学能
例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（ 化学能转化为内能 ） （2）风吹动帆船前进（ 风的机械能转移到帆船上 ） （3）放在火炉旁的冷水变热（ 内能由火炉转移给水） （4）电流通过灯泡，灯泡发光（ 电能转化为光能 ） （5）植物进行光合作用（ 光能转化为化学能 ）
历史上曾有人设想制造一种不需要消耗任何能源 就可以不断做功的机器，即永动机，这样的机器能不 能制成？为什么？
请你分析一下，高处水槽中水 的势能共转变成哪几种形式的能， 说明这个机器是否能够永远运动 下去．
磁力永动机
软臂永动机
滚珠永动机
阿基米德螺旋永动机
水 塔 式 永 动 机
一 能量守恒定律:
一、能量的转化
• 光合作用
光能 化学能
雷电
雷电是大气 中的一种放电现 象。雷雨云在形 成过程中，一部 分积聚起正电荷， 另一部分积聚起 负电荷，当这些 电荷积聚到一定 程度时，就产生 放电现象。
打雷放电时间极短，但电流异常强大。放电时产生的强光，
就是闪电。闪电时释放出的大量热能，能使局部空气温度瞬间升
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高中物理 第四章 机械能和能源 第6节 能源的开发与利用课件 教科版必修2
议一议 既然能量是守恒的,为什么还有能源危机? 答案: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,从便于利用的能源变成不便于利用的了,
所以存在能源危机.
思考判断
1.当一个物体的能量减少时,一定有其他物体的能量增多.(
2.做功越多,能量的转化也越多.( 4.煤、石油、天然气属于常规能源.( 5.电能、焦炭、氢能属于一次能源.( ) ) ) ) ) 3.物体做了多少功,就有多少能量消失.(
空气的密度为ρ ,风轮机叶片的长度为r,若风速为v0,每台风力发电机输 出电功率为P,求此过程中:
(1)单位时间内每台风力发电机获得的风能表达式;
(2)风力发电机利用风能的效率表达式. 〚思路点拨〛 (1)风能就是空气定向流动的动能.
(2)发电效率等于电功率与总功率的比值.
1 2 解析:(1)由能量守恒定律可知 m v0 =P 总 t 2 1 而 m=πr2v0tρ,解得 P 总= πr2ρ v03 . 2
(教师备用) 例2-1:如图所示,质量为m的小铁块A(A的长度可忽略)以水平速度v0从左侧 冲上质量为M、长为l置于光滑水平面C上的木板B,刚好不从木板上掉下, 已知A,B间的动摩擦因数为μ ,此时木板对地位移为s,求这一过程中:
(1)木板增加的动能;
解析:如图所示,设小铁块的位移为 x,两者共同的速度为 v.
即小铁块动能减少,减少了μmg(s+l). 1 2 1 v (3)系统机械能的减少量为ΔE 减= m 0 - (M+m)v2=μmgl. 2 2
(4)根据能量守恒定律,系统减少的机械能全部转化为内能 Q=ΔE减=μmgl. 答案:(2)μ mg(s+l) (3)μ mgl (4)μ mgl
人教版物理必修二7.10 能量守恒定律与能源课件(共19张PPT)(优质版)
。2. 一份耕耘，份收获，努力越大，收获越多，奋斗!奋斗!奋斗!3. 让我们将事前的忧虑，换为事前的思考和计划吧！4. 世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力5. 不管现在有多么艰辛，我们也要做个生活的舞者。6. 奋斗是万物之父。— —陶行知7. 上帝制造人类的时候就把我们制造成不完美的人，我们一辈子努力的过程就是使自己变得更加完美的过程，我们的一切美德都来自于克服自身缺点的奋斗。8. 不要被任何人打乱自己的脚步，因为没有谁会像你一样清楚和在乎自己 的梦想。9. 时间不在于你拥有多少，只在于你怎样使用10. 水只有碰到石头才能碰出浪花。11. 嘲讽是一种力量，消极的力量。赞扬也是一种力量，但却是积极的力量。12. 在我们成长的路上也会遇到一些挫折，一些困难，那韩智华就是我们 的榜样，永不认输，因为我知道挫折过后是一片晴朗的天空，瞧，成功就在挫折背后向我们招手，成功就是在努力的路上，“成功就在努力的路上”！让我们记住这句话，向美好的明天走去。13. 销售世界上第一号的产品——不是汽车，而 是自己。在你成功地把自己推销给别人之前，你必须百分之百的把自己推销给自己。14. 不要匆忙的走过一天又一天，以至于忘记自己从哪里来，要到哪里去。生命不是一场速度赛跑，她不是以数量而是以质量来计算，知道你停止努力的那 一刻，什么也没有真正结束。15. 也许终点只有绝望和失败，但这绝不是停止前行的理由。16. 有事者，事竟成；破釜沉舟，百二秦关终归楚；苦心人，天不负；卧薪尝胆，三千越甲可吞吴。17. 我颠覆了整个世界。只为了摆正你的倒影18. 好的想法是十分钱一打，真正无价的是能够实现这些想法的人。19. 伤痕是士兵一生的荣耀。20. 只有一条路不能选择——那就是放弃的路；只有一条路不能拒绝——那就是成长的路。21. 多对自己说“我能行，我一定可以”，只有这样才不 会被“不可能”束缚，才能不断超越自我。22. 人生本来就充满未知，一切被安排好反而无味——坚信朝着目标，一步一步地奋斗，就会迈向美好的未来。23. 回避现实的人，未来将更不理想。24. 空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任 何事情。25. 无论什么思想，都不是靠它本身去征服人心，而是靠它的力量；不论靠思想的内容，而是靠那些在历史上某些时期放射出来的生命的光辉。——罗曼·罗兰《约翰·克利斯朵夫》26. 上帝助自助者。27. 你的爸妈正在为你奋斗，这 就是你要努力的理由。28. 有很多人都说：平平淡淡就福，没有努力去拼博，又如何将你的人生保持平淡?又何来幸福?29. 当事情已经发生，不要抱怨，不要沮丧，笑一笑吧，一切都会过去的。30. 外在压力增加时，就应增强内在的动力。31. 我们每个人都应微笑面对人生，没有了怨言，也就不会有哀愁。一个人有了希望，就会对生活充满信心，只要你用美好的心灵看世界，总是以乐观的精神面对人生。32. 勇敢的人。——托尔斯泰《袭击》33. 昨天下了雨，今天刮了风，明天太 阳就出来了。34. 是的，成功不在于结果，更重要的是过程，只要你努力过，拼搏过，也许结果不一定是最好的那也走过了精彩的过程，至少，你不会为此而后悔。35. 每一天的努力，以后只有美好的未来。每一天的坚持，换来的是明天的辉 煌。36. 青年最要紧的精神，是要与命运奋斗。——恽代英37. 高峰只对攀登它而不是仰望它的人来说才有真正意义。38. 志不可立无可成之事。如无舵之舟，无衔之马，飘荡奔逸，何所底乎？--王守仁39. 拿望远镜看别人，拿放大镜看自己。 40. 顽强的毅力可以征服世界上任何一座高峰。——狄更斯41. 士人第一要有志，第二要有识，第三要有恒。——曾国42. 在我们能掌控和拼搏的时间里，去提升我们生命的质量。43. 我们不是等待未来，我们是创造未来，加油，努力奋斗。 44. 人生如画，一笔一足迹，一步一脚印，有的绚丽辉煌，有的却平淡无奇。45. 脚跟立定以后，你必须拿你的力量和技能，自己奋斗。——萧伯纳46. 一个能从别人的观念来看事情，能了解别人心灵活动的人，永远不必为自己的前途担心。
新教科版高中物理必修2第四章第6节能源的开发与利用 能量守恒定律(27张ppt)
电能 电能是与电有关的能量
电磁能 核能
化学能
电磁能是以各种各样的电磁波的 形式传播的能量
核能是一种储存在原子核内部的 能量，原子核发生核反应时，会 释放出巨大的能量
化学能是指储存在化合物的化学 键里的能量
实例
流动的河水、被拉开 的弓、声音等
一切由分子构成的物 质 电器设备所消耗的的 能量都是电能 可见光、紫外线、微 波和红外线等
• 自然界一切已经实现的过程都遵守能量守恒定 律。凡是违反能量守恒定律的过程都是不可能 实现的，例如“永动机”只能以失败而告终。
• 机械能守恒定律只是能量守恒定律的特例。
能量守恒定律的建立过程 亥姆霍兹
亥姆霍兹（1821—1894），德国 物理学家和生理学家。1821年10月31 日生于柏林波茨坦的一个中学教师家庭。 中学毕业后在军队服役8年，取得公费 进入在柏林的皇家医学科学院，并柏林 大 学 旁 听 。 1842 年 获 医 学 博 士 学 位 后 ， 被任命为波茨坦驻军军医。 1847年他在新成立的德国物理学会发表了著名的“关 于能量的守恒”的讲演，第一次用数学方式系统地阐述了 能量守恒原理 。
高１万 —2万摄氏度。 电能
光能、 声能、 内能
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/32021/11/32021/11/311/3/2021 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2021/11/32021/11/3November 3, 2021 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2021/11/32021/11/32021/11/32021/11/3
高一物理教科版必修2课件第四章 第11讲 能源的开发与利用
二、能源的利用
1.能源：是指能够提供某种形式 能量 的物质 资源 .
2.能源的利用
(1)人类对能源的利用大致经历了三个时期，即 柴草 时期、 煤炭 时
期、 石油 时期.自工业革命以来，煤和石油成为人类的主要能源.
(2)能源利用方式的改进极大地提高了劳动生产率，给人类的生活
带来了极大的改善， 煤炭 的利用和 蒸汽机 的诞生引起了产业革
第四章——
第11讲
目标定位
能源的开发与利用
1.了解各种不同形式的能，知道各种形式的能可以相转化.
2.理解能量守恒定律，会用能量守恒的观点分析、解释一些实际
问题.
3.了解能源的开发和利用，知道能源短缺和环境恶化问题，增强
节约能源和环境保护意识.
1 预习导学 2 课堂讲义 3 对点练习
梳理·识记·点拨
E 1 2 3 所以风车带动发电机的功率为 P＝ ＝ πr ρv ×10% t 2
代入数据得P＝3 391.2 W. 答案 3 391.2 W
二、摩擦生热及产生内能的有关计算 1. 系统内一对静摩擦力即使对物体做功，但由于相对位移为零而
没有热能产生，只有物体间机械能的转移.
2.作用于系统的滑动摩擦力和物体间相对滑动的距离的乘积，在 数值上等于滑动过程产生的内能.即Q＝f滑x相对，其中f滑必须是滑
(4)除重力(及系统内弹力)以外的其他力做的功等物体机械能的增 加量，即W其他＝ΔE机 (5)滑动摩擦力对系统做的总功对应系统产生的内能，即ΔE损＝Q ＝f滑· x相对(摩擦生热).
3 例 4 质量为 m 的物体以加速度 a＝4g 匀加速下落 h，g 为重力加 速度，则( ) 3 A.物体重力势能减小4mgh B.物体重力势能减小 mgh 3 C.物体动能增加4mgh 1 D.物体机械能减小 mgh 4
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
新教科版高中物理必修2 第四章 4.6能源的开发与利用 课件 (共34张PPT)
图464 (1)人与雪橇从A到B的过程中，产生的热量是多少？ (2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力大小．(g取10 m/s2)
位置 速度(m/s) 时刻(s)
A 2.0 0
B 12.0 4
C 0 10
2 A
1 【解析】 (1)从A到B的过程中，人与雪橇损失的机械能为ΔE＝mgh＋ 2 mv 1 2 －2mvB 损失的机械能转化为热量 1 1 2 Q＝ΔE＝(70×10×20＋2×70×2 －2×70×122)J＝9 100 J
[核心点击] 1．功与能量的转化 不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的．做功的过程就是各种形式的 能量之间转化(或转移)的过程，且做了多少功，就有多少能量发生转化(或转 移)．因此，功是能量转化的量度．
2．功与能的关系 由于功是能量转化的量度，某种力做功往往与某一种具体形式的能量转化相 联系，具体功能关系如下：
功 重力做功 弹力做功 合力做功 除重力(或系 统内弹力)外 其他力做功 正功 负功 正功 负功 正功 负功 正功
能的变化
重力势能减少 重力势能 变化 重力势能增加 弹性势能减少 弹性势能 变化 弹性势能增加 动能增加 动能减少 机械能增加 动能变化 机械能变 化
表达式
WG＝Ep1－Ep2 W弹＝Ep1－Ep2 W合＝Ek2－Ek1 W外＝E2－E1
【答案】 AD
2．(多选)在体育比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为 m 的跳 水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为 F，那 么在他减速下降高度为 h 的过程中，下列说法正确的是 (g 为当地的重力加速 度)( )
A．他的动能减少了Fh－mgh B．他的重力势能增加了mgh C．他的机械能减少了(F－mg)h D．他的机械能减少了Fh
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
新人教版 必修二高中物理7.10 能量守恒定律与能源 课件(共20张PPT)
4.一物体，以6m/s的初速度沿某一斜面底端 上滑后又折回，折回到斜面底端时的速度 大小为4m/s。试求物体沿斜面上滑的最大 高度。（g取10m/s2）
B A m V0
C
解:由A→B根据能量转化守恒定律 ΔE减 = ΔE增
得 mv02/2 = mgh + Q 由B→C根据能量转化守恒定律 得 mgh = mv`2/2 + Q 联立得 h = 1.3m
基 2.试求以下三小球沿光滑轨道自由下落相同 本 高度的末速度大小
物
理 思
解法一:利用牛顿定 律可求 解V1、V2， 但不能求解V3。
想
解法二:利用能量守恒定律 根据 E初 = E末 得： m g h 1 m v 2
2
v1 v2 3 2 gh
3.如图所示，质量为m的物体从高为h的斜面顶端A处由 静止滑下到斜面底端B，再沿水平面运动到C点停止。
。2021年3月16日星期二2021/3/162021/3/162021/3/16
❖ 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/162021/3/162021/3/163/16/2021
❖ 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。2021/3/162021/3/16March 16, 2021
❖
THE END 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。2021/3/162021/3/162021/3/162021/3/16
谢谢观看
如果时不守，恒系，统原的因机械
B
匀 速 下
是什能么，不机守械恒能。是外力 怎对样物变体化的做?正功，
匀 速 上
落
升
物体机械能增加；
人教版高中物理必修二7.10能量守恒定律与能源(共41张PPT)
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？
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
船只通航需要约
的流量，其余流量全部用来发电。
能量的概念：
表述了能量守恒定律，并计算出热功当量的数值（力和热的联系） 能量守恒定律的历史发展过程
活用电？（设三口之家的生活用电的平均功率为0.5kW）
(1)
(2)如果三峡电站全部用于城市生活用电，它大约可以满足16个百万人口城市 的生活用电．
总结
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__。
能量耗散的反思
1831年 法拉第发现电磁感应现象（电和磁的联系）
能量耗散和能量守恒是否矛盾？
大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的气体改变了大气的成分，甚至加剧了气候的变化。
能量的耗散从能能量转量化耗的角散度和反映能出量自然守界恒中宏是观否过程矛的盾方向？性。
船只通航需要约
的流量，其余流量全部用来发电。
化学能转化为内能 风的机械能转移到帆船上 内能从火炉转移给水 电能转化为光 光能转化为化学能 机械能转化为内能
既然能量是守恒的，不可能消失，为什么我们还要节约能源？
能量的耗散
知道什么是能量的耗散 知道自然界的宏观过程具有方向性
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
2020-2021学年高中物理教科版必修二课件：4.6 能源的开发与利用
【加固训练】 (多选)在最近几年的家电市场上出现一个新宠——“变频空调”,据专家
介绍变频空调比定频的要节能,因为定频空调开机时就等同于汽车起动时,很耗 能,是正常运行的5至7倍。空调在工作时达到设定温度就停机,等温度高了再继 续起动。这样会频繁起动,耗电多,而变频空调起动时有一个由低到高的过程, 而运行过程是自动变速来保持室内温度,从开机到关机中间不停机。而是达到 设定温度后就降到最小功率运行,所以比较省电。阅读上述介绍后,探究以下说 法中合理的是 ( )
(3)分类。 ①煤、石油和天然气为化石燃料,这些能源不可再生,也不可重复利用,所以又 称为_非__再__生__能源。 ②新能源多为_可__再__生__能源。 3.新能源:目前,正在开发的新能源有风能、海洋能、_太__阳__能__、地热能、氢 能、生物质能及_核__聚__变__能__等。
关键能力·合作学习
知识点一 能量守恒定律的理解和应用 1.适用范围:能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律,是各种自然现象中普遍适 用的一条规律。 2.表达式: (1)E初=E末,初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和。 (2)ΔE增=ΔE减,能量的增加量等于能量的减少量。
3.应用步骤: (1)明确研究对象及研究过程。 (2)明确该过程中,哪些形式的能量在变化。 (3)确定参与转化的能量中,哪些能量增加,哪些能量减少。 (4)列出增加的能量和减少的能量之间的守恒式(或初、末状态能量相等的守恒 式)。
功 重力做功 弹力做功 合外力做功
能量转化 重力势能的改变 弹性势能的改变
动能的改变
关系式
WG=-ΔEp WF=-ΔEp W合=ΔEk
功
除重力、系统内弹 力以外的其他力做 功
两物体间滑动摩擦 力对物体系统做功