1、课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 第10节 能量守恒定律与能源 学习目标1了解各种不同形式的能，知道能量守恒定律确定的两个重要事实。2能够叙述能量守恒定律的内容，会用能量守恒的观点分析、解释一些实际问题。3了解能量耗散，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。课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 课前预习落实基础 一、能量守恒定律1建立能量守恒定律的两个重要事实：(1)确认了永动机的性。(2)发现了各种自然现象之间能量的与_。不可能相互联系转化课前预习落实基础第七章
2、机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 2内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式为另一种形式，或者从一个物体到别的物体，在或的过程中，能量的总量。3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、最、最的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。转化转移转化转移普遍重要可靠保持不变课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 自主思考判一判1(1)随着科技的发展，永动机是可以制成的。()(2)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。()(
3、3)在水平路面行驶的汽车，关闭油门后慢慢停下来，说明能量正在消失。()课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 二、能源和能量耗散1能源与人类社会：人类对能源的利用大致经历了三个时期，即柴薪时期、时期、_时期。自工业革命以来，煤和成为人类的主要能源。煤炭石油石油课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 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。电池中的化学能转化为电能，电能又通过灯泡转化为和，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的，我们无法把这些散失的
4、能量收集起来重新利用。内能光能内能课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 3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，但在可利用的品质上，从便于利用的变成的了。4 能 量 转 化 的 方 向 性 与 节 约 能 源 的 必 要 性：_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，但还是很有必要节约能源。虽未减少降低不便于利用能量耗散守恒课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 自主思考判一判2(1)能量能从一种
5、形式转化为另一种形式，也能从一个物体转移到另一个物体。()(2)能量在转化过程中变少的现象叫能量的耗散。()(3)既然能量守恒，所以不必担心会发生“能源危机”。()课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 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。课堂互动突破考点 考点一 能量守恒定律的理解与应用课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 2能量守恒定律的表达式(1)从不同状态看，E初E末。(2)从能的转化角度看，E增E减。(3)从能的转移角度看，EA增E
6、B减。课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 下列说法正确的是A随着科技的发展，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命题角度1 能量守恒定律的理解例1课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 自主解答 永动机是不消耗或少消耗能量，可以大量对外做功的装置，违背能量守恒定律，A错
7、误。能量不可能凭空消失，B错误。能量也不可能凭空产生，C正确，D错误。答案 C课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 命题角度2 能量守恒定律的应用例2 如图 7101 所示，一个粗细均匀的 U 形管内装有同种液体，液体质量 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，先拿去盖板，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A.116mgh B.18mgh图7101C.14mghD.12mgh课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提
8、升物理必修2 自主解答 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 Q18mg12h 116mgh，故 A 正确。答案 A课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 规律总结用能量守恒解题的基本步骤1分清有多少种形式的能(如机械能、内能、电能等)在变化。2分别列出减少的能量E减和增加的能量E增的表达式。3列式求解。用能量观点去分析、解决物理问题，往往具有简便、适用范围广等优点。同学们要逐步养成用
9、能量的观点分析、解决问题的素养。课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 1行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下来；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；上述不同现象中所包含的相同物理过程是A物体的动能转化为其他形式的能B物体的势能转化为其他形式的能C物体的机械能转化为其他形式的能D其他形式的能转化为物体的机械能变式训练课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 解析 三个运动过程中的能量转化如下表：由表可知，三个运动过程中均是物体的机械能转化为其他形式的能，C正确。答案 C
10、运动过程能量转化汽车制动动能内能流星坠落重力势能光能、内能降落伞匀速下降重力势能内能课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 2.如图 7102 所示，是一种升降机电梯的示意图，A 为载人厢，B 为平衡重物，它们的质量均为 M，上下均由跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下使电梯上下运动。如果电梯中人的总质量为 m，匀速上升的速度为 v，电梯即将到顶层前关闭电动机，依靠惯性上升 h 高度后停止，在不计空气阻力和摩擦阻力的情况下，h 为图 7102课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 A.v22
11、g B.（Mm）v22mgC.（Mm）v2mgD.（2Mm）v22mg解析 依靠惯性向上运动的过程中，人和电梯的动能、平衡重物的动能、平衡重物的重力势能都在减少，而人和电梯的重力势能增加。根据能量守恒定律(Mm)gh12(Mm)v212Mv2Mgh，可得h（2Mm）v22mg，选项 D 正确。答案 D课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 考点二 功能关系的理解与应用例3一小滑块放在如图 7103 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。若已知在该过程上，拉力 F所做功的大小为 W1，斜面对小滑块的作用力所
12、做功的大小为 W2，重力做功的大小为W3，空气阻力做功的大小为 W4。当用这些量表达时，小滑块动能的改变为多少？小滑块重力势能的改变为多少？小滑块机械能的改变为多少？图 7103课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 自主解答 由动能定理知，小滑块动能的改变为EkW1W2W3W4；小滑块重力势能的改变为EkW3；小滑块机械能的改变为EW1W2W4。答案 W1W2W3W4 W3 W1W2W4课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 规律总结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
13、。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。课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 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：功能的变化表达式重力做功正功重力势能减少 WGEp1Ep2负功重力势能增加课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 弹力做功正功弹性势能减少W弹Ep1Ep2负功弹性势能增加合力做功正功动能增加W合Ek2Ek1负功动能减少其他力
14、做功正功机械能增加W他E2E1注：其他力指的是重力和系统内弹力之外的力。课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 3(2018全国卷)如图7104，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点。一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为 变式训练课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 图 7104A2mgRB4mgRC5mgRD
15、6mgR课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 解析 设小球运动到 c 点的速度大小为 vc，则对小球由 a 到 c 的过程，由动能定理有 F3RmgR12mv2c，又 Fmg，解得 vc2 gR，小球离开 c 点后，在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向在重力作用下做匀减速直线运动，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课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 点到其轨迹最高点所需的时间为 tvcg 2 Rg，在水平方向的位移大小为 x12gt22R。由以上分析可知，小球从 a 点开始运动到其轨迹最高点的过程中，水平方向的位移大小为 5R，则小球机械能的增加量为 EF5R5mgR，C 正确，ABD 错误。答案 C课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 本讲结束请按ESC键返回课下作业能力提升
