1、第七章 机械能守恒定律第 10 节 能量守恒定律与能源第七章 机械能守恒定律 1了解各种不同形式的能量，知道确立能量守恒定律的两类重要事实，认识建立能量守恒定律的重大意义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(重点)3了解能量耗散，了解自然界宏观过程中能量转化和转移的方向性，知道能源短缺和环境恶化是关系到人类社会能否持续发展的重大问题栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律一、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_为另一种形式，或者从一个物体_到别的物体，在转化或转移的过程中，_保持不变转化
2、转移能量的总量栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律二、能源和能量耗散1能量耗散燃料燃烧时把自己的热量释放出去，电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化成_能和_能，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的_能，我们无法把这些内能收集起来重新利用内光内栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律2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_，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方向性守恒栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第
3、七章 机械能守恒定律判一判(1)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()(2)能量能从一种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()(3)能量在转化过程中变少的现象叫能量的耗散()(4)既然能量守恒，所以不必担心会发生“能源危机”()栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律做一做(2019嘉兴月考)关于能源的利用和节能，下列说法正确的是()A根据能量守恒定律，能源的利用率应该是 100%B由于能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，总是守恒的，所以节约能源的意义不大C节约能源只要提高节能意识就行，与科学进步无关D在能源的利
4、用中，总会有一部分能源未被利用而损失掉栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律提示：选 D能源的使用在任何情况下都不可能达到理想状态，做到没有任何损失，虽然遵从能量守恒定律，但它指的是损失部分和被利用部分总和与原来的能量总量相等，选项 A 错误，D 正确；根据能量转化的方向性可知，能量经转化后，可利用的能只可能减少，不可能增加，因此节能的意义重大，同时，只有节能意识是不够的，必须利用科技手段来提高能源的利用率，不断开发新能源，以满足人类社会可持续发展的需要，选项 B、C 错误栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律想一
5、想 有人在报刊上刊登大幅广告，在各地表演、展示其发明的号称无需任何能源的发电机你认为这种发电机能制造出来吗？提示：不能能量守恒定律是自然界最普遍、最重要、最可靠的规律之一，物体间只能发生能量的转化或转移，但总能量不变，任何事物都不可能违背能量守恒定律这个人发明的发电机不消耗其他能量而源源不断地产生电能，违背了能量守恒定律，因此这种发电机不可能制造出来栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律 对能量守恒定律的理解及应用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
6、种能量的总和(2)E 增 E 减，增加的那些能量的增加量等于减少的那些能量的减少量栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律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)栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律(1)机械能守恒定律实际上是能量守恒定律的一种特殊形式(2)应用能量守恒定律解题时，一定要分清系统中有哪些形式的能，什么能发生了转化或转移栏目导引预习导学
7、新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律 构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面自动充电式电动车就是很好的一例，电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接当骑车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所示，则第二次向蓄电池所充的电能是()A200 JB250 JC300 JD500 J栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生
8、互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律思路点拨 一种能量减少，一定伴随着另一种能量的增加，在转化和转移过程中能量的总量保持不变解析 电动车在运动过程中的摩擦力大小不变，从题图看出，第二次的位移是第一次的35.故节约的能量为初动能的25，由能量守恒得所充的电能为25Ek0200 J，A 正确答案 A栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律 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“既让马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的D有种“全自动”手
9、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栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律解析：选 C.永动机是指不消耗或少消耗能量，而可以大量对外做功的装置，历史上曾出现过各式各样的所谓永动机的发明，结果都以失败告终，原因就是违背了能量守恒定律人类只能发现规律、利用规律，但绝不可以创造规律、改变规律，违背规律行事，即使以后科技再发达，也要受自然规律的制约，所以永动机是永远不可能制成的，A 错；太阳辐射大量的能量，地球只吸收了极少的一部分，就形成了风云雨雪，使万物生长但辐射到星际空栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落
10、实第七章 机械能守恒定律间的能量也没有消失，一定是转化成了别的能量，B 错；马和其他动物，包括人要运动，必须消耗能量，动物的能量来源是食物中储存的化学能，C 正确；所谓“全自动”手表内部还是有能量转化装置的，一般是一个摆锤，当人戴着手表活动时，使摆锤不停摆动，给游丝弹簧补充能量，才会维持手表的走动如果把这种表放在桌面上静置两天，它很可能会停摆的，D 错栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律 对功能关系的理解与应用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
11、化(或转移)，因此，功是能量转化的量度栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律2功与对应能量的变化关系栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律3对功能关系的理解(1)不同的力对物体做功会引起不同能量的转化或转移，应根据题中已知和所求，选择合适的功能关系来分析问题(2)重力势能、弹性势能的改变量与对应的力做的功数值相等，但符号相反栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律功能关系的各种类型关系可由下图表示：栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律命
12、题视角 1 做功与能量变化的对应关系(2019衢州测试)如图所示，在竖直平面内有一半径为 R 的圆弧轨道，半径OA 水平、OB 竖直，一个质量为 m 的小球自 A点的正上方 P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点 B 时恰好对轨道没有压力已知 AP2R，重力加速度为 g，则小球从 P 到 B 的运动过程中()A重力做功 2mgR B机械能减少 mgRC合外力做功 mgRD克服摩擦力做功12mgR栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律思路点拨 解答本题时应把握以下两点：(1)小球沿轨道到达最高点 B 时恰好对轨道没有压力，说明此时只有重力提供向心力；
13、(2)合外力对小球做的功等于小球动能的变化栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律解析 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 mgmv2R，解得 v2gR，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 mgRW12mv212mgR，故合外力做的功为12mgR，摩擦力做的功为 W12mgR，由功能关系知小球的机械能减少12mgR.故选项 D 正确答案 D栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律命题视
14、角 2 传送带模型中的功能关系 如图所示，电动机带动传送带以速度 v匀速传动，一质量为 m 的小木块静止放在传送带上(传送带足够长)，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为，当小木块与传送带相对静止时，求：(1)小木块获得的动能；(2)摩擦过程产生的热量；(3)传送带克服摩擦力所做的功；(4)电动机输出的总能量栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律思路点拨 当木块的初速度为零时，木块的位移和木块相对皮带的位移恰好相等，从而小木块获得的动能和产生的热量相等；传送带克服摩擦力所做的功与电动机输出的总能量相等栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实
15、第七章 机械能守恒定律解析 木块刚放上时速度为零，必然受到传送带的滑动摩擦力作用做匀加速直线运动，达到与传送带相同速度后不再有相对运动，整个过程中木块获得一定的动能，系统要产生摩擦热对木块：相对滑动时，ag，达到相对静止所用的时间为 t vg，木块的位移 l112vt v22g，传送带的位移 l2vtv2g，木块相对传送带的位移 ll2l1 v22g.栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律(1)小木块获得的动能 Ek12mv2.(2)产生的热量 QFf LFf(l2l1)mg(l2l1)12mv2.(3)传送带克服摩擦力所做的功 Wmgl2mv2.(4)
16、电动机输出的总能量转化为小木块的动能和系统产生的热量EEkQmv2.答案(1)12mv2(2)12mv2(3)mv2(4)mv2栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律 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，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
17、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”是处理问题的关键栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律解析(1)对木板 B 根据动能定理得mgx112m1v20所以木板增加的动能 EkBmgx1.(2)滑动摩擦力对小铁块 A 做负功，根据能量关系可知 EkA12mv212mv20mg(x1l)即小铁块的动能减少了 mg(x1l)栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律(3)系统机械能的减少量为 E 减 EkA EkBmgl.(4)根据能量守恒定律，系统减少的机械能全部转化为内能，则 Q E 减mg
18、l.答案(1)mgx1(2)mg(x1l)(3)mgl(4)mgl栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律传送带问题的解题策略(1)要正确分析物体的运动过程，判断物体是一直匀加速运动还是先匀加速再匀速运动；(2)计算力所做的功时，位移是对地位移；计算因滑动摩擦产生的内能时，常用功能关系 Qfs，需注意的是 s 为物体之间的相对路程；只有存在滑动摩擦力时才有内能产生栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律【通关练习】1.将一质量为 1 kg 的滑块轻轻放置于传送带的左端，已知传送带正以 4 m/s 的速度顺时针运行，滑块
19、与传送带间的动摩擦因数为 0.2，传送带左右距离无限长，当滑块放上去 2 s 时，突然断电，传送带以 1 m/s2 的加速度做匀减速运动至停止，则滑块从放上去到最后停下的过程中，下列说法正确的是()A前 2 s 传送带与滑块之间因摩擦力所产生的热量为 8 JB前 2 s 传送带与滑块之间因摩擦力所产生的热量为 16 JC2 s 后传送带与滑块之间因摩擦力所产生的热量为 8 JD2 s 后传送带与滑块之间因摩擦力所产生的热量为 16 J栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律解析：选 A.前 2 s，滑块的位移 x112gt24 m，传送带的位移 x2vt8
20、 m，相对位移 xx2x14 m，2 s 后滑块随传送带一起做匀减速运动，无相对位移，整个过程中传送带与滑块之间因摩擦力而产生的热量为 Qmgx8 J，选项 A 正确栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律2(2019绍兴诸暨中学检测)如图所示，质量为 M 的木块放在光滑的水平面上，质量为 m 的子弹以速度 v0水平射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度 v 运动已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离 L，子弹进入木块的深度为 s.若木块对子弹的阻力 Ff 视为恒定，则在此过程中产生的热量()AQFf(Ls)BQ12mv2012mv2CQFfLDQ12mv2012(Mm)v2栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律解析：选 D.对木块：FfL12Mv2对子弹：Ff(Ls)12mv212mv20联立可得，Ffs12mv2012(Mm)v2依据能量转化和守恒定律，Q12mv2012(Mm)v2产生的热量 QFfs，故 D 正确栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律栏目导引预习导学新知探究多维课堂师生互动随堂检测巩固落实第七章 机械能守恒定律本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放
