一、能量守恒定律.ppt

能量守恒定律能量守恒定律我们已经学过了好几种形式的能量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？了，那么到底如何定义能量呢？一一.能量的概念能量的概念一个物体能够对外做功，一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能我们就说这个物体具有能量。量。二二.能量的多样性能量的多样性对应于不同的运动形式，能的形式也对应于不同的运动形式，能的形式也是多种多的是多种多的 机械能对应机械运动，内能对应大量机械能对应机械运动，内能对应大量微观粒子的热运动微观粒子的热运动.我们知道能量的形式：我们知道能量的形式：机械能、内能、电能、太阳机械能、内能、电能、太阳能、化学能、生物能、原子能、化学能、生物能、原子能等能等这些能量之间有联系吗？有什么联系呢这些能量之间有联系吗？有什么联系呢？讨论与思考：讨论与思考：太阳能的利用：太阳能转化为电能太阳能的利用：太阳能转化为电能内燃机车：内能转化机械能内燃机车：内能转化机械能水电站：水的机械能转化为电能水电站：水的机械能转化为电能水果电池：化学能转化为电能水果电池：化学能转化为电能三、能的转化三、能的转化不同形式的能量之间的转化是通过不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的。做功实现的。不同形式的能之间可以在一定条不同形式的能之间可以在一定条件的情况下相互转化，而且在转件的情况下相互转化，而且在转化过程中总量保持不变。化过程中总量保持不变。四四.功是能量转化的量度功是能量转化的量度重力做功：重力势能和其他能相互转化重力做功：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弹力做功：弹性势能和其他能相互转化五五.能量守恒定律能量守恒定律内容：内容：能量既不可会消灭，也不会创生，它能量既不可会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或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，而者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保在转化和转移过程中，能量的总量保持不变持不变定律的表达式定律的表达式 E初初E终终 ；E增增E减减说明：说明：a.该定律是贯穿整个物理学的基本规该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一，是学习物理学的一条主线。律之一，是学习物理学的一条主线。b.要分清系统中有多少种形式的能，要分清系统中有多少种形式的能，发生了哪些转化和转移。发生了哪些转化和转移。c.系统克服摩擦力所做的总功等于系统克服摩擦力所做的总功等于系系统机械能的减少量，滑动摩擦力与相统机械能的减少量，滑动摩擦力与相对距离的乘积在数值上等于系统产生对距离的乘积在数值上等于系统产生的内能，即的内能，即QFL相相在在一一定定条条件件下下，各各种种形形式式的的能能量量可可以以相互转化和转移相互转化和转移在热传递过程中。在热传递过程中。运动的甲钢球碰击静止的乙钢球；运动的甲钢球碰击静止的乙钢球；能量转移：能量转移：能量转化：能量转化：小朋友滑滑梯；小朋友滑滑梯；水力发电；水力发电；火力发电；火力发电；电流通过电热器时。电流通过电热器时。特点：能量的形式没有变化特点：能量的形式没有变化特点：能量的形式发生变化特点：能量的形式发生变化1、指出下列现象中能量的转化或转移情况：、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（）人在跑步时，身体发热（）（2）风吹动帆船前进（）风吹动帆船前进（）（3）放在火炉旁的冷水变热（）放在火炉旁的冷水变热（）（4）电流通过灯泡，灯泡发光（）电流通过灯泡，灯泡发光（）（5）植物进行光合作用（）植物进行光合作用（）化学能转化为化学能转化为内能内能风的风的机械能机械能转移到帆船上转移到帆船上内能内能由火炉转移给水由火炉转移给水电能电能转化为转化为光能光能光能光能转化为转化为化学能化学能六六.能源和能量耗散能源和能量耗散人类利用能源大致经历了人类利用能源大致经历了三个时期，即柴薪时期，煤炭三个时期，即柴薪时期，煤炭时期，石油时期。时期，石油时期。能量耗散：燃料燃烧时一旦把能量耗散：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会自己的热量释放出去，它就不会自动聚集起来供人类重新利用。自动聚集起来供人类重新利用。练习练习1.一一台水轮发电机组，每秒有台水轮发电机组，每秒有2.0m3的水流过水轮机，若河的水流过水轮机，若河坝水位高度差是坝水位高度差是20m，则水，则水每秒对水轮机最多能做多少每秒对水轮机最多能做多少功？若有功？若有40%的机械能转化的机械能转化为电能，问发电机的输出功为电能，问发电机的输出功率为多大？率为多大？解析解析：若使若使水对水轮机做的功最水对水轮机做的功最多，则把水的重力势能全部转给多，则把水的重力势能全部转给水轮机，则每秒对水轮机做功为水轮机，则每秒对水轮机做功为WmghVgh10321020 J4105 J；有有40%的机械能转化为电能的机械能转化为电能，由由Pw/t又又得发电机的得发电机的功率功率P1.6105 W.练习2某某脉冲激光器的耗电功率为脉冲激光器的耗电功率为2103 W，每秒钟输出，每秒钟输出10个光脉冲，每个个光脉冲，每个脉冲持续的时间为脉冲持续的时间为108 s，携带的，携带的能量为能量为0.2 J则每个脉冲的功率为则每个脉冲的功率为_W，该激光器将电能转化为，该激光器将电能转化为激光能量的效率为激光能量的效率为_解析每个脉冲的功率为解析每个脉冲的功率为PW/t2107W.激光器将电能转化为激光能激光器将电能转化为激光能量的效率为量的效率为w/w总总0.1%.练习3一小物体以一小物体以Ek1100 J的初动的初动能滑上斜面，当动能能滑上斜面，当动能减少减少Ek80 J时，机械能时，机械能减少减少E32 J，则当物体滑回原出，则当物体滑回原出发点时动能为多少？发点时动能为多少？解析设斜面倾角为解析设斜面倾角为，滑动摩擦，滑动摩擦力为力为F，动能减少，动能减少80 J时位移为时位移为l1，根据功能关系动能减少量等于合外根据功能关系动能减少量等于合外力做的功，即力做的功，即Ek(mgsinF)l1机械能减少量等于除重力以外的力机械能减少量等于除重力以外的力(此题中即为此题中即为F)所做的功，即所做的功，即EFl1设物体从斜面底端到最高点位移为设物体从斜面底端到最高点位移为l2则动能的减少量为则动能的减少量为100 J，即，即Ek1(mgsinF)l2设机械能的减少量为设机械能的减少量为WF，即为上滑过，即为上滑过程中滑动摩擦力所做的总功有程中滑动摩擦力所做的总功有WFFl2所以所以WF40 J.上滑及下滑过程中滑动摩擦上滑及下滑过程中滑动摩擦力都做负功，且数值相等，力都做负功，且数值相等，所以一个往返摩擦力做负功所以一个往返摩擦力做负功总和为总和为WF总总2WF80 J.物体回到原出发点时的动能物体回到原出发点时的动能Ek2由动能定理由动能定理WF总总Ek1Ek2Ek220 J.谢谢大家