2017_2018学年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
2．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？
解析：在 t 时间内作用于风车的气流质量 m＝πr2vtρ 1 2 这些气流的动能为 mv ， 2 1 2 转变成的电能 E＝ mv ×10% 2 E 1 2 3 所以风车带动发电机的功率为 P＝ t ＝ πr ρv ×10% 2 代入数据得 P＝3.4 kW。 答案：3.4 kW
第6节
能源的开发与利用
1．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来实现的。 2．自然界中的能量在转移和转化过程中 总量是不变的。 3．能源是指能够提供某种形式能量的物 质资源。能源与人类生活密切相关，节 约能源，恰当地利用能源，以及开发新 能源是人类解决能源问题的基本途径。
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另一个物体，在
图462
提示：(1)能源结构主要以煤为主；能源消耗中不可再生能源 占据的比例过大，结构不合理；能源消耗中可再生能源的比例 过小。 (2)建议：节能降耗；开发新能源；开发可再生能源(如太阳能、 风能等)。
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。
[答案] A
(1) 能量既可通过做功的方式实现不同形式的能量之间的转 化，也可在同一物体的不同部分或不同物体间进行转移。 (2)能量在转化与转移过程中，能量的总量保持不变。利用能 量守恒定律解题的关键是正确分析有多少种能量变化，分析时避 免出现遗漏。
1．(多选)下列关于能量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．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加
氮氧化合物 等，污染大气，造成 酸雨 和 温室效应，导致两极冰 ____________
雪融化，海平面上升。 (2)煤烟中的致癌物质危害身体。 (3)煤炭的开采和生产过程破坏土壤植被， 产生的废水污染水源 及农田。 (4)石油的开采、炼制、处理过程及其使用都对环境产生污染。
三、新能源的开发 1．非再生能源对人类的要求 (1) 节约能源 。 (2)开发和利用 新能源 。
转化 ____或转移的过程中，其总量 保持不变 。
2．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。它是自然界中最 重要 、最 普遍 的规律之一。
二、能源的利用 1．能源：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。 _____
(2)能源利用方式的改进极大地提高了劳动生产率，给人类 煤炭 的利用和 蒸汽机 的诞生引起了 的生活带来了极大的改善， 产业革命。
3．能源的分类 (1)非再生能源：如 煤 、 石油 、 天然气 等常规能源。 (2)可再生能源：如风能、水能等。
4．常规能源产生的危害 (1)煤炭燃烧产生烟尘，且煤烟中含有二氧化碳 、二氧化硫 、
2．新能源
太阳能 、 风能、 (1)种类： 海洋能、 地热能、 氢能、生物质能 及
核聚变能等。 (2)特点：多为 可再生能源 ，且污染较小。
1．自主思考——判一判 (1)机械能守恒定律是能量守恒定律的一种特殊表现形式。 ( √) (2)人们开发和利用能源的过程中，能量在数量上逐渐减少。(× ) (3)能量在开发和利用过程中发生转移或转化，但能的总量是不 变的。 (4)世上总能量虽然不变，但我们仍需要有节能意识。 (5)煤自古至今都是人类的主要能源。 (√ (√ ) (× )(
)
C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械——永动机不 可能制成 D．石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了
解析：根据能量守恒定律可知，能量既不会消灭，也不会创生。 能量只能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，A、B 对，D 错；永动机违背了能量守恒定律，故它 不可能制造出来，C 对。 答案：ABC
(6)化石燃料的利用给人们的生活带来了便利，但同时引起了环 境问题。 (√ )
2．合作探究——议一议 (1)一个叫丹尼斯· 李(Dennis Lee)的美国人在《美 国今日》 《新闻周刊》等全国性报刊上刊登大 幅广告，在全美各地表演，展示其号称无需任 何能源的发电机。 你认为这种发电机能造出来吗？并说明原因。
图463
1 A. mgh 16 1 C. mgh 4
[思路点拨]
1 B. mgh 8 1 D. mgh 2
通过题图可知，拿去盖板后，最后两端液面相平。U
形管中的右侧 h 高度的液体重心降低。
[解析]
去掉右侧盖板之后，液体向左侧流动，最终两侧液面相
平，液体的重力势能减少，减少的重力势能转化为内 1 能。如图所示，最终状态可等效为右侧 h 的液柱移到 2 1 1 左侧管中， 即增加的内能等于该液柱减少的重力势能， 则 Q＝ mg·h 8 2 1 ＝ mgh，故 A 正确。 16
图461
提示：不能。丹尼斯· 李发明的发电机不消耗其他能量而源源不 断地产生电能， 违背了能量守恒， 因此这种发电机不能制造出来。
(2)如图 462 所示是我国能源结构的统计图。 请 根据此图数据完成下面两个问题： (1)总结出我国能源结构或能源现状的规律。 (2)试着提出解决这种现状的合理化建议。
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．运用能量守恒定律解题的基本思路
[典例]
如图 463 所示，一个粗细均匀的 U 形管内
装有同种液体， 液体质量为 m。 在管口右端用盖板 A 密闭， 两边液面高度差为 h，U 形管内液体的总长度为 4h，拿去 盖板，液体开始运动，由于管壁的阻力作用，最终管内液 体停止运动，则该过程中产生的内能为 ( )
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高中物理第4章机械能和能源6能源的开发与利用课件教科版必修2
知识脉络
第二页，共34页。
能量守恒定律
[先填空] 1．能量的转化 自然界存在着各种不同形式的能量—机械能(动能和势能)、 内能(、nè电i n能é(、ndɡià)nné 化学能、 核能(等hé，né各ng种) 不同形式的能量可以相互 转化 ．
第三页，共34页。
2．能量守恒定律 (1)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(yī zh转ǒ化nɡ为)形另式一种形 式，或者从一个物体转移到 另一个(yī ɡè)，物在体转化或转移的过程中其 总量 保 持不变． (2)机械能守恒定律与能量守恒定律的关系 机械能守恒定律是普遍的能量守恒定律在特种背景下一种特殊表现形式．
第十九页，共34页。
能源(néngyuán)的利用和新 能源(néngyuán)的开发
[先填空] 1．能源的利用 (1)能源：是指能够提供某种形式能量的 物质(wùzhì)．资源 (2)人类利用能源的历史主要分为： 柴草时(ch期ái、cǎ煤o)炭时期和 石油时期． (3)煤、石油和天然气为 化石 燃料，这些能源不可再生，也不可重复使用， 所以又称为 非再生能源，能量的大量使用也引起了 环境问题．
第九页，共34页。
[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．
第十页，共34页。
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：
第三十页，共34页。
【解析】 石油、煤等为非再生的能源，储量有限，能源的利用中虽然总量 不变，但品质降低，可再利用能源越来越少，所以新能源的开发和利用是当今世 界各国面临的课题，A错，B、C、D对．
高中物理教科版必修2课件：第四章 第6节 能源的开发与利用
可通过做功的方式实现不同形式的能量之间的转 化，也可在同一物体的不同部分或不同物体间进行转移。
(2)能量在转化与转移过程中，能量的总量保持不变。利用能 量守恒定律解题的关键是正确分析有多少种能量变化，分析时避 免出现遗漏。
1．(多选)下列关于能量守恒定律的认识正确的是
()
1 C.4mgh
1 D.2mgh
[思路点拨] 通过题图可知，拿去盖板后，最后两端液面相平。U
形管中的右侧 h 高度的液体重心降低。
[解析] 去掉右侧盖板之后，液体向左侧流动，最终两侧液面相 平，液体的重力势能减少，减少的重力势能转化为内 能。如图所示，最终状态可等效为右侧12h 的液柱移到 左侧管中，即增加的内能等于该液柱减少的重力势能，则 Q＝18mg·12h ＝116mgh，故 A 正确。
图466 解析：木块与皮带间的摩擦力 f＝μN＝μmg＝0.2×1×10 N＝2 N。 由牛顿第二定律得木块加速度 a＝mf ＝21 m/s2＝2 m/s2。
木块速度达到 4 m/s 时需发生位移 x＝2va2＝2×422 m＝4 m<6 m， 即木块在到达 B 端之前就已达到最大速度 4 m/s，后与传送 带一起匀速运动，不再发生滑动。 皮带摩擦力对物块所做的功等于物块动能的增加量，即
第6节
能源的开发与利用
1．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来实现的。
2．自然界中的能量在转移和转化过程中 总量是不变的。
3．能源是指能够提供某种形式能量的物 质资源。能源与人类生活密切相关，节 约能源，恰当地利用能源，以及开发新 能源是人类解决能源问题的基本途径。
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
A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加
(2)能量在转化与转移过程中，能量的总量保持不变。利用能 量守恒定律解题的关键是正确分析有多少种能量变化，分析时避 免出现遗漏。
1．(多选)下列关于能量守恒定律的认识正确的是
()
1 C.4mgh
1 D.2mgh
[思路点拨] 通过题图可知，拿去盖板后，最后两端液面相平。U
形管中的右侧 h 高度的液体重心降低。
[解析] 去掉右侧盖板之后，液体向左侧流动，最终两侧液面相 平，液体的重力势能减少，减少的重力势能转化为内 能。如图所示，最终状态可等效为右侧12h 的液柱移到 左侧管中，即增加的内能等于该液柱减少的重力势能，则 Q＝18mg·12h ＝116mgh，故 A 正确。
图466 解析：木块与皮带间的摩擦力 f＝μN＝μmg＝0.2×1×10 N＝2 N。 由牛顿第二定律得木块加速度 a＝mf ＝21 m/s2＝2 m/s2。
木块速度达到 4 m/s 时需发生位移 x＝2va2＝2×422 m＝4 m<6 m， 即木块在到达 B 端之前就已达到最大速度 4 m/s，后与传送 带一起匀速运动，不再发生滑动。 皮带摩擦力对物块所做的功等于物块动能的增加量，即
第6节
能源的开发与利用
1．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来实现的。
2．自然界中的能量在转移和转化过程中 总量是不变的。
3．能源是指能够提供某种形式能量的物 质资源。能源与人类生活密切相关，节 约能源，恰当地利用能源，以及开发新 能源是人类解决能源问题的基本途径。
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
A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加
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
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)
13、志不立，天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 • 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
【答案】 C
5．关于能源的利用，下列说法中不正确的是( ) A．由于我国煤和石油的储量无限，所以太阳能和核能的开发在我国根本没 有必要 B．能源的利用过程，实质是能的转化和转移过程 C．现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气 D．煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能
【解析】 石油、煤等为非再生的能源，储量有限，能源的利用中虽然总量 不变，但品质降低，可再利用能源越来越少，所以新能源的开发和利用是当今世 界各国面临的课题，A错，B、C、D对．
图4-6-5
【提示】 仅靠这种方式，不能使电动车持续运动下去．因为靠这种方式， 只能将电动车的一部分能量收集起来，但电动车运动时受到的阻力做负功，不断 把电动车的机械能转化为内能，根据能量守恒定律，要想使电动车持续运动下 去，必须不断地给电动车补充新的能量，如用脚蹬电动车或给电动车的电源充 电．
[合作探讨]
2．新能源的开发 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 等． [再判断] 1．煤、石油、天然气属于常规能源．( √ ) 2．电能、焦炭、氢能属于一次能源．( × ) 3．冒起的煤烟和散开的炭灰可以重新合成一堆煤炭．( × )
【答案】 C
5．关于能源的利用，下列说法中不正确的是( ) A．由于我国煤和石油的储量无限，所以太阳能和核能的开发在我国根本没 有必要 B．能源的利用过程，实质是能的转化和转移过程 C．现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气 D．煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能
【解析】 石油、煤等为非再生的能源，储量有限，能源的利用中虽然总量 不变，但品质降低，可再利用能源越来越少，所以新能源的开发和利用是当今世 界各国面临的课题，A错，B、C、D对．
图4-6-5
【提示】 仅靠这种方式，不能使电动车持续运动下去．因为靠这种方式， 只能将电动车的一部分能量收集起来，但电动车运动时受到的阻力做负功，不断 把电动车的机械能转化为内能，根据能量守恒定律，要想使电动车持续运动下 去，必须不断地给电动车补充新的能量，如用脚蹬电动车或给电动车的电源充 电．
[合作探讨]
2．新能源的开发 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 等． [再判断] 1．煤、石油、天然气属于常规能源．( √ ) 2．电能、焦炭、氢能属于一次能源．( × ) 3．冒起的煤烟和散开的炭灰可以重新合成一堆煤炭．( × )
教科必修2《第四章机械能和能源6.能源的开发与利用》85PPT课件一等奖
A.动能不变
B.机械能不变
C.动能转化为势能 D.动能转化为内能
课堂训练：
2.
D
力做功的过程就是能量转化的过程，做了多 少功就有多少能量转化。
几种常见功能关系：
力做功
能的变化
定量关系
合力的功 重力的功
弹簧弹力的功 只有重力、弹簧
弹力做功
动能变化W总＝Ek2－Ek1＝ΔEk
2. 能源与社会发展
人类利用能源的历史： （3）石油时期 出现年代：19世纪80年代
内燃机发明后逐步地取代了蒸汽机，这就要求有新的燃料与之相适应。 石油和天然气的热值比煤高，而且对环境的污染比煤小，20世纪60年代 开始，人类对石油和天然气的消费量超过了煤炭，这是人类历史上的第 二次能源革命。
2. 能源与社会发展
第四章 机械能和能源
4.6 能源的开发与利用
我们已经知道的能量形式
机械能（重力势能、弹性势能、动能） 风能、电能、光能、内能、核能、 生物能、化学能、太阳能……
不同能量之间是可以相互转化的，请举例说明。
各种形式的能是可以相互转化的
化学能→ 内能、机械能
内燃机原理图 化学能→机械能
各种形式的能是可以相互转化的
讨论交流
解决我国能源问题的基本方针 是能源开发与节约并重，谈谈你可 以通过哪些简单的方法改变自己的 生活方式，以减少能源的使用量。
课堂训练：
3.关于能量和能源,下列表述正确的是（A ） A.能量可以从一种形式转化为另一种形式B
B.能量可以从一个物体转移到另一个物体 C.能量是守恒的，所以能源永不枯竭 D.能源再利用过程中有能量耗散，这表明能量 不守恒。
3. 为什么要节约能源 （2）环境恶化：
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
高中物理第4章6能源的开发与利用课件教科教科高一物理课件
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
重力势能增加
弹性势能减少
弹性势能增加
动能增加
动能减少
机械能增加
负功
机械能减少
第八页，共十五页。
表达式
重力势
WG=Ep1-Ep2
能变化
弹性势
W 弹=Ep1-Ep2
ห้องสมุดไป่ตู้能变化
动能
W 合=Ek2-Ek1
显然,ΔEkm 减>ΔEkM 增,
1
它们的差值为 0 2
2
1
− 1 2
2
1
− 2 2
2
= 0 .
由能量守恒定律可知系统(xìtǒng)减少的动能转化成了木块和长木板的
内能.
答案:见解析
第十页，共十五页。
题后反思1.物体间发生能量转化或转移时,能量总量不变,若系统内部有
滑动摩擦力做功,则有热能的产生.
移了多少能量就说明做了多少功
知识
(2)系统内力做功是能量转移,例如:物体和弹簧构成的系
要点
统,弹力做功,弹性势能减少,动能增加
(3)系统外力做功是能量转化,例如人踢球时,人对球做了
功,人的化学能减少,球的机械能增加
第三页，共十五页。
二、能源(néngyuán)的利用
项目
能源
内容要点
能够提供可利用能量的自然资源
(1)柴薪时期:从火的发现到 18 世纪.人类以树枝、杂草作
燃料,同时利用畜力、风力和水力等能源
高中物理第四章机械能和能源6能源的开发与利用课件(教科版)
(2)功是能量转化的量度。做了多少功,就有多少能量 发生转化。
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 关系如表:
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
除重力、系统 内弹力以外的
其他力做功
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)。
A.铅球上滑过程中减少的动能全部转化为重力势能 B.铅球向上运动的加速度大小为4 m/s2 C.铅球返回底端时的动能为144 J D.运动员每推一次消耗的能量至少为60 J
【解析】选C。铅球从开始到经过斜轨道上某一点时, 受重力、支持力和阻力,根据动能定理,有:-mg· lsin30°-f·l=Ek-Ek0=-72 J,机械能的减小量等于克服 摩擦力做的功:f·l=ΔE=12 J,联立可解得:l=1 m, f=12 N,根据牛顿第二定律可得:-mg·sin30°-f=ma,
匀减速直线运动,整个过程运动轨迹如图所示,由牛顿
第二定律可知,小球离开c点后水平方向和竖直方向的
加速度大小均为g,则由竖直方向的运动可知,小球从离
开c点到其轨迹最高点所需的时间 t vc ，小球在水平方
g
向的位移为x= 1 gt2,解得x=2R。小球从a点开始运动到
2
其轨迹最高点的过程中,水平方向的位移大小为x+3R=
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 功能关系及其应用(20张ppt)
例题5：如图所示，物体A、B叠在一起放在水平地面上，用水 平向右的力F拉物体B，使A、B以共同的加速度向右运动，发生于 一段位移S，在此过程中产生的热量是多少？
A
B
F
知识梳理：(1) 在静摩擦力做功的过程中，只有系统内机械能的相互转移（静摩擦力 起着传递机械能的作用），而没有机械能转化为其它形式的能量；
以a=1m/s2匀加速上升5m。（g=10m/s2)
求：
（1）拉力所做Leabharlann 功？（2）物体机械能变化多少？
F
解：（1）对物体受力分析如图所示，由牛顿
第二定律得： Fmgma
拉力做功： WF Fh 代入数据解得： WF 55J
（2）取初位置为参考平面，物体初态机械能： E1 0
设物体的末速度为v,由运动学公式
第四章 机械能和能源
4.6 能源的开发与利用
功能关系及其应用
功能关系： 简言之，功能关系是指：做功的过程就是能量转化的过程，
功是能量转化的量度。物体的能量在转移、转化过程中总是遵 循能量守恒。
发现：物体机械能的变化量等于重力以外的拉力做功的大小！
例题:1.一个质量为m=1kg的物体，在F的作用下由静止开始
得：
v2 2ah
即物体末机态械机能械变能化：：E 2 EmE g2h12E m1v2代入数据解得：E55J
发现：物体机械能的变化量等于重力以外的摩擦力力做功的大小！
质量为m的物体下落过程中，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。
知识巩固
1．内容 (1)功是能量 转化 的量度，即做了多少功就有多少 能量 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．
教科必修2《第四章机械能和能源6.能源的开发与利用》88PPT课件一等奖
定 转移到另一个物体，在转化或转移的过程中能量的
律 总量保持不变。
能量守恒定律的理解与应用
• 1．适用范围：自然现象中普遍适用的一条规律． • 2．对能量守恒定律的理解 • 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． • 3．能量守恒定律的表达式 • 从能的转化角度看，ΔE增＝ΔE减． • 4．能量守恒定律应用的关键步骤 • (1)明确研究对象和研究过程． • (2)找全参与转化或转移的能量，明确哪些能量增加，哪些能量减少． • (3)列出增加量和减少量之间的守恒式．
对建立经典力学作出重要贡献的科学家
经
典
力
学 的
哥白尼
伽利略
发
展
过
程
牛顿
笛卡尔 惠更斯 开普勒
建的经典力学体系
经
天体力学
典
生物力学
力 学
地质力学
的
磁流体力学
发
热弹性力学
展 过
等离子体动力学
程 化学流体动力学
经典力学 力
动量 能量
弹性力学 流体力学 刚体力学 塑性力学
如果说我看得远，那是因为我站在巨人们的肩上。
适 现象。
用 范 围
例如:微观粒子既表现为粒子性又表现为波动性， 粒子的速度和位置具有不确定性。经典物理学无 法解释上述现象。
⑴ 经典力学只适用于处理物体的低速运动。（v <<c）
经 ⑵ 经典力学只适用于宏观世界，不适用于微 典 观领域中物质结构和能量不连续的现象。 力 学 ⑶ 经典力学规律只在惯性参考系中成立。 的 局 经典力学规律只能用于宏观（>10-10m)、低速 限 （与光速相比）、弱场强（例如地球附近）的 性 情形，且只在惯性参考系中成立。