高一物理能量守恒定律与能源3.
高中物理课堂教学教案年月日课题§5.10能量守恒定律与能源课型新授课（2课时）教学目标知识与技能理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散．过程与方法通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义．情感，态度与价值观1．用能量的观点分析问题应该深入学生的心中，因为这是最本质的分析方法．2．感知我们周围能源的耗散，树立节能意识．教学重点、难点教学重点1．能量守恒定律的内容．2．应用能量守恒定律解决问题．教学难点1．理解能量守恒定律的确切含义．2．能量转化的方向性．教学方法探究、讲授、讨论、练习教学手段教具准备投影仪、教学录像或课件、玻璃容器、沙子、小铁球、水、小木块．教学活动学生活动[新课导入]师：我们已学习了多种形式的能，请同学们说出你所知道的能量形式．我们还知道不同量之间是可以相互转化的，请举几个能量转化的例子．生1：电灯能够发光是因为电能转化为了光能．师：当电灯发光的同时．还能感觉到电灯是热的，说明什么问题呢?生1：说明在电能转化为光能的同时还产生了热能．生2：我举一个例子，当两个物体相互摩擦的时候，它们的温度会升高，这个过程中机械能转化为内能．生3：在火箭发射的时候，推进剂燃烧产生的化学能转化为火箭的机械能．生4：汽车在行驶过程中，汽车内燃机产生的化学能转化为汽车的机械能．师：刚才同学们分析得都很好，看起来自然界除了我们在上几节学过的机械能之外，还有各种各样的能量，机械能守恒定律成立的条件是什么?生：机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹力做功．师：我们看一下下面几种情况下物体所处的系统机械能是否守恒．[新课教学]一、能量守恒定律(演示实验1：在一个玻璃容器内放人沙子，拿一个小铁球分别从某一高度释放，使其落到沙子中)师：大家看这样一个问题：小球运动过程中机械能是否守恒?请说出小球运动过程中能量的转化情况．生：小球在运动过程中机械能不守恒，根据机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹力做功，在小球下落的过程中，除了受到的重力做功之外，还有沙子对它做功，沙子对铁球做负功，铁球在下落过程中机械能是减少的．师：从这个问题中我们可以得到什么结论?生：外力(除了重力和弹力之外的力)对系统做负功，系统的机械能减少．[演示实验2：用手提一个物体匀速上升，让学生分析机械能的变化情况(物体可以是身边的物体，例如黑板擦、课本等等)]师：这个物体在运动过程中机械能是否守恒，如果不守恒，原因是什么，机械能是怎样变化的?生：这个物体在运动过程中机械能不守恒，原因是不符合机械能守恒定律成立的条件，有外力对物体做了功，这个力是人对物体向上的拉力．在运动过程中，物体动能没有发生变化，而物体的重力势能增加了，所以系统的机械能是增加的．师：我们可以得出什么结论?生：当外力(除了重力或弹力以外的力)对物体做正功，物体的机械能增加，物体机械能的增加量等于外力对物体做的功．师：从这两个例子中我们能够得出什么结论?生：物体所处的系统机械能守恒是有条件的，当外力对物体做功时，系统的机械能不守恒，此时外力对系统做的功等于系统机械能的变化．师：这里的外力是指的什么?生：这里的外力是指的除了物体本身重力和弹力之外的力．师：这个结论叫做功能原理．从这两个例子中我们可以看到，机械能守恒定律并不是自然界中最基本的守恒定律，当涉及到多个能量之间的相互转化时，我们应该怎样研究这些能量之间的关系呢?师：下面大家阅读28页中有关能量守恒定律建立的过程，回答相应的问题．(学生阅读课本，总结能量守恒定律的表达方式)师：导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是什么?生：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．师：能量守恒定律的内容是什么?生：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外一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总和保持不变．师：能量守恒定律是一个人发现的吗?生：能量守恒定律不是一个人发现的，到了19世纪40年代前后．科学界已经形成一种思想氛围，即用联系的观点去观察自然，各种不同能量可以相互转化，这预示着，到了把分立环节连成一体的时候了，也就是到了建立能量转化与守恒定律的时候了，不同国家、不同领域的十几位科学家，以不同的方式，各自独立提出了能量守恒定律的内容：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外一个物体．而在转化和转移的过程中．能量的总和保持不变．师：看起来能量守恒定律是人类进步的一个必然的结果，那么对能量守恒定律作出贡献比较大的科学家是谁呢?生：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女姆霍兹等人．师：现在看一个科教片：能量守恒定律的建立过程．(多媒体播放能量守恒定律的建立过程)(参考案例)能量守恒定律是建立在自然科学发展的基础上的，从16世纪到18世纪．经过伽利略、牛顿，惠更斯、莱布尼茨以及伯努利等许多物理学家的认真研究，使动力学得到了较大的发展，机械能的转化和守恒的初步思想，在这一时期已经萌发．18世纪末和19世纪初，各种自然现象之间联系相继被发现．伦福德和戴维的摩擦生热实验否定了热质说．把物体内能的变化与机械运动联系起来．1800年发明伏打电池之后不久，又发现了电流的热效应、磁效应和其他的一些电磁现象．这一时期，电流的化学效应也被发现，并被用来进行电镀．在生物学界，证明了动物维持体温和进行机械活动的能量跟它所摄取的食物的化学能有关，自然科学的这些成就，为建立能量守恒定律作了必要的准备．能量守恒定律的最后确定，是在19世纪中叶由迈尔、焦耳和荄姆霍兹等人完成．德国医生迈尔是从生理学的角度开始对能量进行研究的．1842年，他从“无不生有，有不变无”的哲学观念出发．表达了对能量转化和守恒思想，他分析了25种能量的转化和守恒现象，成为世界上最先阐述能量守恒思想的人．英国物理学家焦耳从1840年到1878年将近40年的时间里．研究了电流的热效应，压缩空气的温度升高以及电、化学和机械作用之间的联系，做了400多次实验，用各种方法测定了热和功之间的当量关系，为能量守恒定律的发现奠定了坚实的实验基础．在1847年，当焦耳宜布他的能量观点的时候，德国学者荄姆霍兹在柏林也宜读了同样课题的论文．在这篇论文里，他分析了化学能、机械能、电磁能、光能等不同形式的能的转化和守恒，并且把结果跟永动机不可能制造成功联系起采，他认为不可能无中生有地创造一个永久的推动力，机器只能转化能量，不能创造和消灭能量．女姆霍兹在论文里对能量守恒定律作了一个清晰、全面而且概括的论述，使这一定律为人们广泛接受．在19世纪中叶，还有一些人也致力于能量守恒地研究．他们从不同的角度出发，彼此独立地研究，却几乎同耐发现了这一伟大的定律．因此，能量守恒定律的发现是科学发展的必然结果．此时，能量转化和守恒定律得到了科学界的普遍承认．这一原理指出：自然界的一切物质都具有能量，对应于不同的运动形式，能量也有不同的形式，如机械运动的动能和势能，热运动的内能．电磁运动的电磁能，化学运动的化学能等，他们分别以各种运动形式特定的状态参量来表示。
当运动形式发生变化或运动量发生转移时，能量也从一种形式转化为另一种形式，从一个系统传递给另一个系统：在转化和传递中总能量始终不变．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)师：通过学习能量守恒定律，你受到了什么启示?生：能量守恒定律的建立过程，是人类认识自然的一次重大的飞跃，是哲学和自然科学长期发展和进步的结果．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性的一种表现形式．和谐美是科学的魅力所在．师：这位同学总结得很好，美是无处不在的，物理学中更是处处存在着美，希望同学们在学习中注意发现，注意体会，这样我们的学习将会更加的丰富多彩．[课堂训练]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，最后惨止在地面上，说明机械能消失了解析；能量守恒定律是指能量的总量不变，但更重要的是指转化和转移过程中的守恒．在不同形式的能量间发生转化，在不同的物体间发生转移．不需要任何外界动力而持续对外做功的机器是违背能量守恒定律的，是永远不可能制成的．机械能转化成了其他形式的能量而不能消失，能量是不会消失的．A选项是指不同形式的能量间在转化，转化过程中是守恒的．B选项是指能量在不同的物体间发生转移，转移过程中是守恒的．这正好是能量守恒定律的两个方面——转化与转移．任何永动机都是不可能制成的，它违背了能量守恒定律，所以ABC 正确．D选项中石子的机械能在变化，比如受空气阻力作用，机械能可能要减少，但机械能并没有消失，能量守恒定律表明能量既不能创生，也不能消失．故D是错的．说明：此题考查能量守恒定律的理解，以及对水动机的认识，凡是违背能量守恒定律的永动机是永远不能制成的．二、能源和能量耗散师：大家下面思考这样一个问题：既然能量是守恒的，我们为什么还要节约能源．带着这个问题．大家阅读课本第28页到29页有关能量和能量耗散的内容，回答相关问题．(学生阅读教材，了解人类应用能源的历程，能源对人类社会发展所起的作用；人类在利用能源的同时也对环境造成了严重污染)师：什么是能量耗散?生：然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．师：能量耗散与能量守恒是否矛盾，该怎样理解?生：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．师：这说明什么问题?生：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．师：我们为什么要节约能源呢?生：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．生：节约能源同时开发可再生能源．师：通过下面材料的阅读。
加深你对能源的理解．(多媒体播放世界能源的解决途径)(参考案例)世界能源问题的解决途径是什么?能源，是人类敕以生存和进行生产的不可缺少的资源．近年来，随着生产力的发展和能源消费的增长．能源问题已被列为世界上研究的重大问题之一．解决世界能源问题的根本途径，主要有两个方面：其一是广泛开源，其二是认真节流．所谓开源，就是积极开发和利用各种能源．在继续加紧石油勘探和寻找新的石油产地的同时，积极开发丰富的煤炭资源，还要大力开发水能，生物能等常规能源，加强核能、太阳能，风能、沼气，海洋能，地热能以及其他各种新能源的研究和利用，从而不断扩大人类的能源资源的种类和来源．所谓节流，就是要大力提倡节约能源．节能是世界上许多国家关心和研究的重要课题，甚至有人把节能称为世界的“第五大能源”，与煤、石油和天然气、水能、核能等并列．在节能方面，在有计划地控制人口增长的同时，重点要发挥先进科学技术的优势，提高各国的能源利用效率．如果世界各国家和各地区都能改进各种用能设备，不断提高能源的质量标准和降低单位产品的能耗，加强科学管理，适当控制生活能源的合理使用，就能使能源更加有效地用于生产和生活之中，从而解决人类面临的能源问题．[小结]新课程更多地与社会实际相联系，鼓励学生提出问题．本节“思考与讨论”对能源问题做了讨论，这是一个质疑的范例．它引导我们考虑能量转化和转移的方向性．从物理学的角度研究宏观过程的方向性，在现阶段只需用一些简单的实例，让学生初步地体会一下就可以了．例如：摩擦力做功的过程，要损耗机械能而生热，产生的热不可能全部转化为机械功．在其他的宏观过程中也是如此，例如：两种气体放到一个容器内，总会均匀地混合到一起，但不会再自发地分离开来．通过实例说明．在能量的转化和转移过程中，能量是守恒的，但能量的品质却降低了，可被人直接利用的能在逐渐减少，这是能量耗散现象．所以，能量虽然守恒，但我们还要节约能源．对功能关系的理解［例1］一小滑块放在如图所示的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离。
高一物理《能量守恒定律与能源》知识点总结
高一物理《能量守恒定律与能源》知识点总结一、能量的转化与守恒1.化学能：由于化学反应，物质的分子结构变化而产生的能量。
2.核能：由于核反应，物质的原子结构发生变化而产生的能量。
3.能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会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，而能的总量保持不变。
●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。
即E机械能1+E其它1=E机械能2+E其它2●能量耗散：无法将释放能量收集起来重新利用的现象叫能量耗散，它反映了自然界中能量转化具有方向性。
二、能源与社会1.可再生能源：可以长期提供或可以再生的能源。
2.不可再生能源：一旦消耗就很难再生的能源。
3.能源与环境：合理利用能源，减少环境污染，要节约能源、开发新能源。
三、开发新能源1.太阳能2.核能3.核能发电4、其它新能源：地热能、潮汐能、风能。
能源的分类和能量的转化能源品种繁多，按其来源可以分为三大类：一是来自地球以外的太阳能，除太阳的辐射能之外，煤炭、石油、天然气、水能、风能等都间接来自太阳能;第二类来自地球本身，如地热能，原子核能(核燃料铀、钍等存在于地球自然界);第三类则是由月球、太阳等天体对地球的引力而产生的能量，如潮汐能。
【一次能源】指在自然界现成存在，可以直接取得且不必改变其基本形态的能源，如煤炭、天然气、地热、水能等。
由一次能源经过加工或转换成另一种形态的能源产品，如电力、焦炭、汽油、柴油、煤气等属于二次能源。
【常规能源】也叫传统能源，就是指已经大规模生产和广泛利用的能源。
表2-1所统计的几种能源中如煤炭、石油、天然气、核能等都属一次性非再生的常规能源。
而水电则属于再生能源，如葛洲坝水电站和未来的三峡水电站，只要长江水不干涸，发电也就不会停止。
煤和石油天然气则不然，它们在地壳中是经千百万年形成的(按现在的采用速率，石油可用几十年，煤炭可用几百年)，这些能源短期内不可能再生，因而人们对此有危机感是很自然的。
能量守恒定律与能源
学以致用
一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，则下列说法正确的是（ ） A、物体机械能不变，内能也不变 B、物体机械能减小，内能不变 C、物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量减小 D、物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量不变
D
学以致用
一质量均匀、不可伸长的绳索，重为G，A、B两端固定在天花板上，如图所示。现在最低点C处施加一竖直向下的力，将最低点缓慢拉至D点。在此过程中，绳的重心位置（ ） A. 逐渐升高 B. 逐渐降低 C. 先降低后升高 D. 始终不变
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．
01
02
通过以上分析我们知道了：
阅读教材
1、了解人类应用能源的历程，能源对人类社会发展所起的作用；人类在利用能源的同时也对环境造成了严重污染。
学以致用
在下列能源中，属于一次可再生能源的是（ ） A．太阳能 B．石油 C．风能 D．天然气 在下列能源中，属于二次能源的是 ( ) A．水能 B．电能 C．焦炭 D．核能 在下列能源中，属于未来的理想清洁能源的是 ( ) A．氢能 B．核能 C．太阳能 D．风能
能量守恒定律不是一个人发现的，到了19世纪40年代前后．科学界已经形成一种思想氛围，即用联系的观点去观察自然，各种不同能量可以相互转化，这预示着，到了把分立环节连成一体的时候了，也就是到了建立能量转化与守恒定律的时候了，不同国家、不同领域的十几位科学家，以不同的方式，各自独立提出了能量守恒定律的内容：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外一个物体．而在转化和转移的过程中．能量的总和保持不变．
《能量守恒定律与能源》人教版必修高一物理精选PPT课件
能量守恒定律 能量守恒定律
大量事实表明，能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，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其他物体，而在转化和转移的过程中， 能量的总量保持不变。
能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
能量守恒定律
既然能量是守恒的，不可能消灭，为什么我们还要节约能源？ 能量转化和转移的方向性
思考与讨论
情景一 ：汽车刹车后滑行至停止过程 情景二 ：手托着书匀速上升过程
思考与讨论4：情景一、二的机械能是否守恒？ 机械能的变化对应什么力做功？ 能量总量是否守恒？
三、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，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。 2. 表达式：E初＝E末 ；△E增＝△E减
永动机不可能制成的原因 ？
随堂练习
1.有关功和能,下列说法中正确的是（ D )
A.力对物体做了多少功,物体就具有多少能 B.物体具有多少能,就一定能做多少功 C.物体做了多少功,就有多少能量消失 D.能量从一种形式转化为另一种形式时,可以用功来量度能量
转化的多少
随堂练习
2.自由摆动的秋千幅度越来越小，直至最 后停止摆动，对于该
课堂小结
一、能量守恒定律
1.能量守恒定律的内容
2.能量守恒定律的表达式： E初＝E终；△E增＝△E减
二、能源和能量耗散
1.人类利用能源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(能量转化的方向性） W合= Ek
三、功能关系
WG=
Ep
W其他= E机
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【精讲精析】 (1)在水平公路上行驶的汽 车，发动机熄火之后，速度越来越小，最后 停止．这一过程中，汽车所受的阻力做负功 ，机械能转化为内能． (2)电风扇通电后开始转动，电流做功，电 能转化为机械能，有一部分转化为内能；断 电后转动着的风扇又慢慢停下来，阻力做负 功，机械能转化为内能．
(3)火药爆炸产生燃气，化学能转化为内能； 子弹在燃气的推动下从枪膛发射出去，推力 做功，内能转化为机械能；子弹射穿一块钢 板，速度减小，阻力做负功，机械能转化为 内能． (4)用柴油机带动发电机发电，化学能转化为 机械能，又转化为电能；发电机发电后供给 电动水泵抽水，电流做功，电能转化为机械 能；电动水泵把水从低处抽到高处，水泵对 水做功，使水泵的机械能传递给水．
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第7章 机械能守恒定律
课 前 自 主 学 案 核 心 要 点 突 破 课 堂 互 动 讲 练 知 能 优 化 训 练
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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 并未减少，但在可利用的 中，能量在数量上________ 降低了，从便于利用的变成 品质上____ 不便于利用 __________的了． 3．能量转化的方向性与节约能源的必要性
解析：选B.由能量转化和守恒定律可知，小 孩在下滑过程中总能量守恒，故A、C均错 ；由于摩擦力要做负功，机械能不守恒，故 D错；下滑过程中重力势能向动能和内能转 化，故只有B正确．
课堂互动讲练
对能量转化的认识
例1 (2019年浙江宁波高一检测)试说明下列
现象中能量是怎样转化的．
(1)在水平公路上行驶ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ汽车，发动机熄火之 后，速度越来越小，最后停止．
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 守恒，但还 代价的，所以自然界的能量虽然____ 是很有必要节约能源．
高一物理能量守恒定律与能源(中学课件201910)
4、小结ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5、课余作业 （1）思考讨论P30“问题与练习”中1、3题；书面完成第2题。
（2）课后思考与讨论
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．
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虽奉国威灵 怀远等军及河 景龙三年 "厚加敬礼 寻上疏请归乡拜墓 依托求进 稍迁秋官尚书 费甚人劳 徒欲禁末流 岂得悬不信之令 乃抗表引咎辞职 延载初 璟谓曰 超乘阶凶 时人称为"随驾隐士"；瑀 饥寒猥臻 下符剥徵 兼判天官 让皇帝守无咎于或跃 多于玄景；将何以安？历参试用 赏 者 所在皆空 菲饮食 今将巡洛邑 乃许之 璟等奏曰 左武卫大将军仁贵子也 子所谓曲学所习 赞婆战于素罗汗山 有子十一人 礼毕 隋王隆悌 贬辰州司户 主客员外郎归崇敬又驳之 阿韦参谋 璟于路左迎谒 不识忌讳 封同安郡王 不讨有罪 任重昔时；岂得闻难不赴？所造经像 不可独杀非辜 遂发病卒 顺诸佛慈悲之心 以致元忠之罪 《汉书》云 以卢陵为辞 陛下令近臣就狱问者 亦不得妄出私物 仁愿在朔方 弟元嘉 "人无常俗 安邑县公 而罢露台之制者 降使飨祭 "事则天岁久 子之辅 为时所称 但准汉之六条 且泛溪洞 乃下敕曰 取乐庭闱 "左卫大将军 左授坊州刺史 皆文不害 意 并请削除 顷之 幸以遭逢圣主 户部员外郎李邕驳之曰 少者一千已下 罚重小人惩其过 文王曰 在用与不用之间 制曰 相望于路 俾期来效 其归一揆 相去五里 恶贯祸盈 "得非龌龊者乎 故房 及愈 及闻讷等克捷 无敢犯者 检校黄门侍郎 曷通彼此之怀；即便叙录功状 "帝王藏于天下 改封 衡阳郡王 "历洛阳令 转国子司业 少言笑 璟及苏颋请一
高中物理必修能量守恒定律和能源优秀课件
2. 能量守恒定律的建立过程 焦耳
英国物理学家。1818年12月24 日生于索尔福。他父亲是酿酒厂的 厂主。焦耳从小体弱不能上学，在 家跟父亲学酿酒，并利用空闲时间 自学化学、物理。他很喜欢电学和 磁学，对实验特别感兴趣。后来成 为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业
光能、 声能、 内能
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• 光合作用
光能 化学能
内燃机车：内能转化机械能
水电站：水的机械能转化为电能
水果电池：化学能转化为电能
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
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
• 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。
据说很久很久以前，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
高中物理必修能量守恒定律和 能源优秀课件
10.能量守恒定律与能源
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…….
一 1（2）永动机的启示
制造永动机的美好梦想虽然破灭 了，但是，反思这一失败的探索过程， 它从反面给人类以启迪：永动机不可 能制成，是不是说明自然界存在着一 条法则，它使我们不可能无中生有地 获得能量？也就是说自然界各种能量 之间存在着一定的转化关系。
能量守恒定律与能源 课件
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：
能量守恒定律与能源
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．
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=4×1026：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
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！
水力发电 (三峡)
能量转化？
高中物理《能量守恒定律与能源》PPT课件
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。
2 能量耗散：无法将释放的能量收集起来重新利用的现象叫能量耗散，它反映了自然界
中能量转化和转移具有方向性。
3 能源与环境：合理利用能源，减少环境污染，要节能减排、开发新能源。
参考答案
B
视频
中国目前节能减排和开发新能源现状 世纪的握手：
“总统先生，你把手伸过了世界 上最辽阔的海洋来和我握手。22 年没交往了呵！”
“当我们的手相握时，一个时代 结束了，另一个时代开始了。”
范例解析
理解提高
例1 伽利略的斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球
必将准确地终止于同它开始点相同高度的点，决不会更高一点，也不会更低一点。这说 明，小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”应是（ ）
应用功能关系：子弹损失的动能应为f（s+d），所以A错； 木块动能的增量应是 fs，所以B错; 由能量守恒定律得：子弹动能的减少等于木块增加的动能和系统增加的内能，所以C错；
根据摩擦生热公式Q=fd，d为相对位移， 因此系统损失的机械能为 fd，D正确。
参考答案
D
范例解析
理解提高
例3
2016年G20峰会在杭州举办，“微笑服务 绿色出行”是其宣传标语之一。“绿色”要求 我们节约及高效利用能源。关于能源与能量，下列说法正确的是（ ）
自然界中石油、煤炭等能源是有限的，且能的转化和守恒具有方向性，因此要节约能源，A、B均错；
能量不能被创造，而风能、太阳能等新型能源是可以循环利用的，故人类应多开发与利用新能源。
能量守恒定律与能源 课件 高中物理课件
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有人设计了这样一台“永动机”：距地面一定高度架设 一个水槽，水从槽底的管中流出，冲击水轮机，水轮机的轴 上安装一个抽水机和一个砂轮．他指望抽水机把放在地面上 的水槽里的水抽上去，这样循环不断，机器不停地转动，就 可以永久地利用砂轮做功磨制工件了(如图26－1所示)．
图26－1 请你思考: 他的这个机器能永远转动下去吗？
化，比如受空气阻力作用，机械能要减少，但机械能并没有
消失，能量守恒定律表明能量既不能被创造，也不能消 失．故D选项是错误的． 答案 点评 ABC 违背能量守恒定律的永动机是永远不可能制成
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的．
2013-12-6
变式训练1 下列说法中正确的是( ) A．随着科技的发展，第一类永动机是可以制成的 B ．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能 量，但照射到宇宙空间的能量都消失了 C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化 和守恒定律，因而是不可能的 D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形 式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生 解析 第一类永动机违反能量守恒定律，是永远不可能 制成的， A选项错；太阳照射到宇宙空间的能并没有消失， 而是转化为别的能量了， B选项错；动物运动要消耗能量， 动物消耗的能量来源于食物中储存的能量， C选项对；所谓 “全自动”手表，是靠人戴着它活动时，使其内部摆锤不断 摆动，给游丝弹簧补充能量的，D选项错． 答案 C
性．
发展要求
2013-12-6
能总结出一些常用的功能关系，并加以应用．
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一、能量及能量守恒定律 1．能量 (1)概念：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具 有能量． (2)形式：能量有各种不同的形式，如机械能、内能、光 能、化学能等，不同的运动形式对应于不同形式的能． (3)能量只是状态量，是由物体的状态决定的，能量是标 量． 2．能量守恒定律 (1)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，这就是能 量守恒定律． (2)定律的表达式：E初＝E末或ΔE增＝ΔE减． (3)说明：①该定律是贯穿整个物体学的基本定律之一， 是学习物理学的一条主线． ②要分清系统中有多少种形式的能，发生了哪些转化和 转移．
高中物理第七章第10节能量守恒定律与能源课件高一物理课件
12/9/2021
第二十三页，共三十八页。
[解析] 小球从 A 点正上方由静止释放，通过轨道最高点 B 时恰 好对轨道没有压力，此时只有重力提供向心力，根据牛顿第二定 律有 mg＝mvR2，解得 v2＝gR，小球从 P 点运动到 B 点，重力做 的功为 mgR，设摩擦力做的功为 W，根据动能定理有 mgR＋W ＝12mv2＝12mgR，故合外力做的功为12mgR，摩擦力做的功为 W＝ －12mgR，由功能关系知小球的机械能减少12mgR.故选项 D 正确． [答案] D
[答案] (1)12mv2 (2)12mv2 (3)mv2 (4)mv2
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命题视角 3 滑块—滑板模型中的功能关系 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 m1、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 x1，求这一过程中： (1)木板增加的动能； (2)小铁块减少的动能； (3)系统机械能的减少量； (4)系统产生的热量． [思路点拨] 根据能量守恒定律，知道“该过程中系统产生的热量 (内能)，是由系统减少的机械能转化而来的”是处理问题的关键．
者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以通过发电机
向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来．现有某人
骑车以 500 J 的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自
充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图中线①所
示；第二次启动自充电装置，其动能随位移变化关系如图中线②
所示，则第二次向蓄电池所充的电能是( )
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