追寻守恒量能量精品文稿.ppt
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1、追寻守恒量能量追寻守恒量能量第1页,本讲稿共17页 一、学习目标一、学习目标 知识与技能知识与技能:理解理解能量能量、势能势能及及动能动能的概念与意义的概念与意义.过程与方法过程与方法:a、会分析会分析动能动能与与势能势能间的间的相互转化相互转化.b、通过各种能量相互转化分析通过各种能量相互转化分析培养学培养学 生分析解决问题的能力生分析解决问题的能力.情感、态度与价值观情感、态度与价值观:通过了解人类追寻通过了解人类追寻“能能”这一守恒量的这一守恒量的过过 程,体验程,体验守恒思想守恒思想的重要意义的重要意义.第2页,本讲稿共17页 现代化地生活离不开现代化地生活离不开电能电能,现,现代交通
2、离不开燃料释放的代交通离不开燃料释放的化学能化学能,核电站要利用原子核裂变释放的核电站要利用原子核裂变释放的核能核能,人类生活需要摄入食物中的,人类生活需要摄入食物中的化学能化学能,植物的生长依赖,植物的生长依赖太阳能太阳能。“能量能量”在人类生活中的重要在人类生活中的重要性性第3页,本讲稿共17页理想斜面理想斜面.exe1、什么是能量呢?、什么是能量呢?2、能量在不同的情况下有不同的表现形式,、能量在不同的情况下有不同的表现形式,本实验中共涉及哪几种不同的能量呢?本实验中共涉及哪几种不同的能量呢?第4页,本讲稿共17页针对训练:关于伽利略的理想斜面实验针对训练:关于伽利略的理想斜面实验,以下
3、说以下说法正确的是(法正确的是()A无论斜面是否光滑无论斜面是否光滑,小球滚上的高度一定与释放小球滚上的高度一定与释放的高度相同的高度相同.B实际上实际上,小球滚上的高度会比释放的高度要小一小球滚上的高度会比释放的高度要小一些些.C只有在斜面绝对光滑的理想条件下只有在斜面绝对光滑的理想条件下,小球滚上的小球滚上的高度才与释放的高度相同高度才与释放的高度相同.D伽利略的斜面理想实验反映了在小球的运动过伽利略的斜面理想实验反映了在小球的运动过程中存在某个守恒量程中存在某个守恒量.BCD第5页,本讲稿共17页势能:相互作用的物体凭借其位置而势能:相互作用的物体凭借其位置而 具有的能量。具有的能量。第
4、6页,本讲稿共17页动能动能:物体由于运动而具有的能量。物体由于运动而具有的能量。第7页,本讲稿共17页试分析小女孩荡秋千过程中能量的转化试分析小女孩荡秋千过程中能量的转化第8页,本讲稿共17页ABhh分析在伽利略实验中,小球从斜面在伽利略实验中,小球从斜面A上离斜面底端上离斜面底端h高处自由滚下,通高处自由滚下,通过最低点后继续滚上另一个斜面过最低点后继续滚上另一个斜面B,小球会在斜面,小球会在斜面B上某点速度为零,上某点速度为零,这点距斜面底端的竖直高度仍为这点距斜面底端的竖直高度仍为h,在这个过程中,下列说法正确的,在这个过程中,下列说法正确的是是()、小球在、小球在A斜面上运动时,离斜
5、面底端的竖直高度越来斜面上运动时,离斜面底端的竖直高度越来 越越小,小球的运动速度越来越大。小,小球的运动速度越来越大。小球在小球在A斜面上运动时,动能越来越小,势能越来越大斜面上运动时,动能越来越小,势能越来越大小球在小球在B斜面上运动时,速度越来越大,离斜面底端的高度斜面上运动时,速度越来越大,离斜面底端的高度越来越小越来越小小球在小球在B斜面上运动时,动能越来越小,势能越来越大斜面上运动时,动能越来越小,势能越来越大,且动能与且动能与势能总和是不变的。势能总和是不变的。AD第9页,本讲稿共17页探究探究机械能的互相转化机械能的互相转化 竖直上抛的小球竖直上抛的小球,势能和动能的转,势能和
6、动能的转化情况,小球在运动过程中,是化情况,小球在运动过程中,是否存在着能的总量保持不变?否存在着能的总量保持不变?(不计空气阻力)(不计空气阻力)第10页,本讲稿共17页在全球能源短缺的今天,科学家也在绞尽脑在全球能源短缺的今天,科学家也在绞尽脑汁,设想了许多非同寻常的发电招数。汁,设想了许多非同寻常的发电招数。道路道路发电发电、绿叶发电绿叶发电、体温发电体温发电,这些发电方式,这些发电方式您可能听都没有听过,但它们却正悄悄走向您可能听都没有听过,但它们却正悄悄走向我们的生活。我们的生活。第11页,本讲稿共17页 “巨蟒巨蟒巨蟒巨蟒”不是真不是真不是真不是真正的莽,它因像蛇一样的外形而得名,
7、它在巨浪中沉浮,可正的莽,它因像蛇一样的外形而得名,它在巨浪中沉浮,可正的莽,它因像蛇一样的外形而得名,它在巨浪中沉浮,可正的莽,它因像蛇一样的外形而得名,它在巨浪中沉浮,可以大量收集能量,并将其转化为电能以大量收集能量,并将其转化为电能以大量收集能量,并将其转化为电能以大量收集能量,并将其转化为电能。首先充分发挥一下你首先充分发挥一下你首先充分发挥一下你首先充分发挥一下你的想像力,一根巨大的橡胶管的想像力,一根巨大的橡胶管的想像力,一根巨大的橡胶管的想像力,一根巨大的橡胶管因其像蛇一样的外形而因其像蛇一样的外形而因其像蛇一样的外形而因其像蛇一样的外形而得名得名得名得名“巨蟒巨蟒巨蟒巨蟒”,被
8、安放在辽阔的海面上,一个巨浪打来,它被,被安放在辽阔的海面上,一个巨浪打来,它被,被安放在辽阔的海面上,一个巨浪打来,它被,被安放在辽阔的海面上,一个巨浪打来,它被吞没,但过不一会,它又出现了,短暂的起伏瞬间,连接这根管吞没,但过不一会,它又出现了,短暂的起伏瞬间,连接这根管吞没,但过不一会,它又出现了,短暂的起伏瞬间,连接这根管吞没,但过不一会,它又出现了,短暂的起伏瞬间,连接这根管子的特殊装置已经收集到了可观的电能。子的特殊装置已经收集到了可观的电能。子的特殊装置已经收集到了可观的电能。子的特殊装置已经收集到了可观的电能。“巨蟒巨蟒巨蟒巨蟒”装置的两端都是密封的,里面装满了水。这种装置的两
9、端都是密封的,里面装满了水。这种装置的两端都是密封的,里面装满了水。这种装置的两端都是密封的,里面装满了水。这种设计可以使其固定在海水表面以下,一端朝向海浪袭来的设计可以使其固定在海水表面以下,一端朝向海浪袭来的设计可以使其固定在海水表面以下,一端朝向海浪袭来的设计可以使其固定在海水表面以下,一端朝向海浪袭来的方向。每次海浪拍打到管子的一端使之受到挤压,在内部方向。每次海浪拍打到管子的一端使之受到挤压,在内部方向。每次海浪拍打到管子的一端使之受到挤压,在内部方向。每次海浪拍打到管子的一端使之受到挤压,在内部形成形成形成形成“激突波激突波激突波激突波”,即内部压力波。激突波在管子里面传动,即内部
10、压力波。激突波在管子里面传动,即内部压力波。激突波在管子里面传动,即内部压力波。激突波在管子里面传动,而引起激突波的海浪则在管外以同样的速度流动,这样就对管而引起激突波的海浪则在管外以同样的速度流动,这样就对管而引起激突波的海浪则在管外以同样的速度流动,这样就对管而引起激突波的海浪则在管外以同样的速度流动,这样就对管子形成了越来越大的挤压,于是激突波也会越来越大。随之,子形成了越来越大的挤压,于是激突波也会越来越大。随之,子形成了越来越大的挤压,于是激突波也会越来越大。随之,子形成了越来越大的挤压,于是激突波也会越来越大。随之,激突波使得固定在装置另一端的涡轮启动,于是电能产生,并激突波使得固
11、定在装置另一端的涡轮启动,于是电能产生,并激突波使得固定在装置另一端的涡轮启动,于是电能产生,并激突波使得固定在装置另一端的涡轮启动,于是电能产生,并通过一根电缆传送到海岸上。一直以来,人们知道海浪能制造通过一根电缆传送到海岸上。一直以来,人们知道海浪能制造通过一根电缆传送到海岸上。一直以来,人们知道海浪能制造通过一根电缆传送到海岸上。一直以来,人们知道海浪能制造巨大的能量但苦于没有途径收集,现在,巨大的能量但苦于没有途径收集,现在,巨大的能量但苦于没有途径收集,现在,巨大的能量但苦于没有途径收集,现在,“巨蟒巨蟒巨蟒巨蟒”就可以解决就可以解决就可以解决就可以解决这个问题。这个问题。这个问题。
12、这个问题。“巨蟒巨蟒”发电发电-向海浪要能量向海浪要能量 第12页,本讲稿共17页 道路发电道路发电-1公里发电公里发电400千瓦千瓦 这条神奇的路是以色列技术研究院下属公司的一个项目,这条神奇的路是以色列技术研究院下属公司的一个项目,这条神奇的路是以色列技术研究院下属公司的一个项目,这条神奇的路是以色列技术研究院下属公司的一个项目,它在普通路面的沥青中植入大量的压电晶体,通过汽车驶过它在普通路面的沥青中植入大量的压电晶体,通过汽车驶过它在普通路面的沥青中植入大量的压电晶体,通过汽车驶过它在普通路面的沥青中植入大量的压电晶体,通过汽车驶过时的压电转换来发电,时的压电转换来发电,时的压电转换来发
13、电,时的压电转换来发电,1 1公里的路面能产生约公里的路面能产生约公里的路面能产生约公里的路面能产生约100100400400千瓦的千瓦的千瓦的千瓦的电力。电力。电力。电力。科学家表示,理论上,这些植入沥青的压电晶体能使用至科学家表示,理论上,这些植入沥青的压电晶体能使用至科学家表示,理论上,这些植入沥青的压电晶体能使用至科学家表示,理论上,这些植入沥青的压电晶体能使用至少少少少3030年,因此,该技术可以用于任何大流量的道路,包括铁年,因此,该技术可以用于任何大流量的道路,包括铁年,因此,该技术可以用于任何大流量的道路,包括铁年,因此,该技术可以用于任何大流量的道路,包括铁路和公路。目前,其
14、路面改造成本约为每公里路和公路。目前,其路面改造成本约为每公里路和公路。目前,其路面改造成本约为每公里路和公路。目前,其路面改造成本约为每公里6565万美元,但万美元,但万美元,但万美元,但在大规模生产启动后,造价还能降低在大规模生产启动后,造价还能降低在大规模生产启动后,造价还能降低在大规模生产启动后,造价还能降低2/32/3。该发电方法的远期。该发电方法的远期。该发电方法的远期。该发电方法的远期目标是,由该系统产生的电力价格能降到每度目标是,由该系统产生的电力价格能降到每度目标是,由该系统产生的电力价格能降到每度目标是,由该系统产生的电力价格能降到每度3 31010美分美分美分美分(约约约
15、约合人民币合人民币合人民币合人民币0.20.2元元元元0.70.7元元元元)非常接近目前的民用电价了,甚至非常接近目前的民用电价了,甚至非常接近目前的民用电价了,甚至非常接近目前的民用电价了,甚至还更低,而且由此带来的减碳效应不可估量,尤其是对我国这种严还更低,而且由此带来的减碳效应不可估量,尤其是对我国这种严还更低,而且由此带来的减碳效应不可估量,尤其是对我国这种严还更低,而且由此带来的减碳效应不可估量,尤其是对我国这种严重依赖煤电的国家而言,更是具有相当的意义:截至重依赖煤电的国家而言,更是具有相当的意义:截至重依赖煤电的国家而言,更是具有相当的意义:截至重依赖煤电的国家而言,更是具有相当
16、的意义:截至20082008年底,我年底,我年底,我年底,我国共有高速公路国共有高速公路国共有高速公路国共有高速公路4.14.1万公里,如果全部应用了此种技术,那么万公里,如果全部应用了此种技术,那么万公里,如果全部应用了此种技术,那么万公里,如果全部应用了此种技术,那么它们一年最多将发电它们一年最多将发电它们一年最多将发电它们一年最多将发电14361436亿度。亿度。亿度。亿度。目前,这种技术已进行了小规模的试验,而大范围的试验已在目前,这种技术已进行了小规模的试验,而大范围的试验已在目前,这种技术已进行了小规模的试验,而大范围的试验已在目前,这种技术已进行了小规模的试验,而大范围的试验已在
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