能量转化和守恒小结.pptx
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1、2023/3/21第一节能量的转化第1页/共96页2023/3/21能量有多种形式能量有多种形式各种形式的能量各种形式的能量机械能机械能声声 能能化学能化学能光光 能能热热 能能动能动能势能势能核核 能能电电 能能第2页/共96页2023/3/21能量有多种形式能量有多种形式高处的物体具有高处的物体具有重力势能重力势能势能势能重力势能和弹性势能重力势能和弹性势能动能和势能统称为动能和势能统称为机械能机械能第3页/共96页2023/3/21能量的相互转化能量的相互转化1.1.自然界中各种形式的能量都不是孤立的自然界中各种形式的能量都不是孤立的;2.2.不同形式的能量可以发生相互不同形式的能量可以
2、发生相互转化转化;3.3.能量也会在不同物体间相互能量也会在不同物体间相互转移转移。第4页/共96页2023/3/21能量的相互转化能量的相互转化常见的能量转化常见的能量转化1.电动机:电能电动机:电能机械能机械能2.发电机:机械能发电机:机械能电能电能3.光合作用:光能光合作用:光能化学能化学能4.燃料燃烧:化学能燃料燃烧:化学能热能热能5.生物体运动:化学能生物体运动:化学能机械能和机械能和热能热能第5页/共96页2023/3/21第6页/共96页2023/3/21功功如果物体受到力的作用,并且在力的方向通过一段距离,我们就说这个力对物体做了功。第7页/共96页2023/3/211、做功的
3、两个必要因素:、做功的两个必要因素:作用在物体上的作用在物体上的力力物体在力的方向上通过的物体在力的方向上通过的距离距离做功的两个因素缺一不可第8页/共96页2023/3/21注意:s是F方向上的距离1焦耳=1牛米2、功的计算、功的计算规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式:功公式:功 力力距离 W F s功的单位:焦耳(J)第9页/共96页2023/3/213、功和能的关 系物体具有做功的本领,是因为它具有能。物体具有做功的本领,是因为它具有能。做功的过程做功的过程实质实质上就是上就是能量转化能量转化的过程。的过程。功功用来量度用来量度能量转化能量转化的多少。的多少。因此,能
4、量的单位和功一样也是焦耳。第10页/共96页2023/3/21第3节 认识简单机械第11页/共96页2023/3/21杠杠 杆杆一根硬棒,如果在力的作用下能绕固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。第12页/共96页2023/3/21OO OF1F1F2F2L1支点支点 动动力力阻阻力力动力臂动力臂阻力臂阻力臂L2F1F2O杠杆的五要素杠杆的五要素认识杠杆第13页/共96页2023/3/21支点:支点:杠杆绕着转动的点(杠杆绕着转动的点(O O点)点)动力:动力:使杠杆转动的力(使杠杆转动的力(F F1 1)阻力:阻力:阻碍杠杆转动的力(阻碍杠杆转动的力(F F2 2)动力臂:动力臂:从支从支点点到动力
5、作用到动力作用线线的距离(的距离(L L1 1)阻力臂:阻力臂:从支从支点点到阻力作用到阻力作用线线的距离(的距离(L L2 2)第14页/共96页2023/3/21L L2L L1画出下列杠杆的动力臂和阻力臂画出下列杠杆的动力臂和阻力臂L L1L L2L L1L L2L L2L L1L L1L L2第15页/共96页2023/3/21l l1l l2l l2l l1l l2l l1OO第16页/共96页2023/3/21力臂是力臂是“点点”(支点)(支点)到到“直线直线”(力的作用线)(力的作用线)的距离的距离找出支点;找出支点;根据力的作用效果画出动力和阻力的图示;根据力的作用效果画出动力
6、和阻力的图示;利用几何作图原理,作出利用几何作图原理,作出“点点”到到“直线直线”的距离。的距离。第17页/共96页2023/3/21杠杆的平衡杠杆的平衡杠杆在动力和阻力的作用下,保持杠杆在动力和阻力的作用下,保持静止静止状态或状态或匀速转动匀速转动状态,我们就说杠杆处于平衡。状态,我们就说杠杆处于平衡。研究杠杆的平衡研究杠杆的平衡第18页/共96页2023/3/21杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2动力动力臂阻力阻力臂第19页/共96页2023/3/21杠杆类型杠杆类型杠杆特点杠杆特点杠杆优点杠杆优点杠杆缺点杠杆缺点应用应用省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆等臂杠杆L1L2F1F2(动
7、力阻力)L1F2(动力阻力)L1=L2F1=F2(动力=阻力)3、杠杆的类型省力费距离费力省距离既不省力也不省距离第20页/共96页2023/3/21杠杆静止在如图所示的位置,杠杆平衡吗?实验时,为什么要求杠杆静止时,在水平位置呢?能在杠杆上直接读出力臂的大小能在杠杆上直接读出力臂的大小第21页/共96页2023/3/21F F1 1F F2 2oL L1 1L L2 2平衡螺母杠杆杠杆两端有两只可调节的螺母,能起什么作用?调节杠杆自身的平衡调节杠杆自身的平衡第22页/共96页2023/3/21第23页/共96页2023/3/21滑轮在使用时,根据轴的位置是否移动使用时,使用时,轴固定不轴固定
8、不动动,叫,叫定定滑轮。滑轮。使用时,使用时,轴和重轴和重物一起移动物一起移动,叫,叫动动滑轮。滑轮。第24页/共96页2023/3/21一、定一、定滑轮滑轮1、定滑轮实际上就是等臂杠杆。A:支点在轴心O处。B:动力臂l1等于阻力臂l22、拉力大小始终等于重物的重力大小。3、拉力的方向与重物移动的方向相反。结论:使用结论:使用定定滑轮滑轮不省不省 ,但,但可以改变力的可以改变力的 。力力FG方向方向l1l2.0FGFFL1=L24、动力移动的距离等于物体移动的距离第25页/共96页2023/3/21A:支点在边缘O处B:动力臂l1为阻力臂l2的2倍。L1=2L2动力F为阻力G的倍1212FG1
9、:动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。2:在上述情况下,动力是阻力的1212FG即3:拉力的方向与重物的移动方向相同。结论:使用结论:使用动动滑轮滑轮可以可以,但不能改变施力的但不能改变施力的。省力方向FGl2l1O.二、动二、动滑轮滑轮第26页/共96页2023/3/21动滑轮省力不省距离(费距离)4、动力移动的距离等于物体移动距离的两倍,S=2h。第27页/共96页2023/3/21滑轮组由定滑轮和动滑轮组成。FGFGFG第28页/共96页2023/3/211、使用滑轮组、使用滑轮组吊重物吊重物时,时,若动滑轮重和磨擦不计,若动滑轮重和磨擦不计,动滑轮动滑轮被被几股绳子吊起几股绳子吊起,
10、所用力就是,所用力就是物重物重的几分之一即的几分之一即1nFG(a)(a)若若动滑轮重动滑轮重G G不计不计,拉力,拉力F F是多少?是多少?(b)b)若若动滑轮重动滑轮重G G不能忽略不能忽略,那么图中的拉,那么图中的拉力力F F应等于多少?应等于多少?思考题:在左图所示的滑轮组中,G/GF15FG15F(G+G)第29页/共96页2023/3/21F.2、使用滑轮组、使用滑轮组水平拉水平拉重物时,重物时,若动滑轮重和摩擦不计,若动滑轮重和摩擦不计,动滑动滑轮轮被几股绳子被几股绳子拉拉住住,所用的力就是物体与接触面,所用的力就是物体与接触面摩擦力摩擦力的几分的几分之一。即之一。即13FffN
11、GT如图所示,拉力F的大小等于。1nFf第30页/共96页2023/3/21第31页/共96页2023/3/21有用功:必须要做的这部分功额外功:人们不需要但又不得不做的功总功:有用功与额外功的总和W总=W有+W额注:通常总功指对机械所施加的动力对机械所施加的动力所做的功W总=Fs W有=G物hW额=fs或=G动hW有W额 W总(无用功)(无用功)动力动力绳子通过的距离第32页/共96页2023/3/21有总WW=h100%一、机械效率一、机械效率1 1、有用功跟总功的比值叫机械效率 有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 机械效率一般用百分数表示,没有单位 第33页/共96页2023/3/2
12、1斜面斜面LhGFACBFLW动力=W重力=hFL=h第34页/共96页2023/3/21斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的几分之一。同一物体升高相同的高度,斜面越长越省力。使用斜面可以省力.第35页/共96页2023/3/21使用任何机械都不能省功使用任何机械都不能省功功的原理功的原理第36页/共96页2023/3/21第37页/共96页2023/3/21能量的存在形式多种多样 如:如:能量 物体能够对外做功,表示这个物体具有能量物体能够对外做功,表示这个物体具有能量(energy),简称能。),简称能。声能、声能、光能、光能、内能、内能、电能、电能、机械能机械能 化学能、化学能、第38页
13、/共96页2023/3/211.动能物体由于运动而具有的能,叫做动能。(1)定义:)定义:(2)实例:)实例:行驶的汽车、奔驰的马、飞行的子弹、滚动的球、流动的河水、风都具有动能。第39页/共96页2023/3/21得出结论得出结论质量相等的物体,运动的速度越大,动能越大。运动速度相等的物体,质量越大,动能越大。决定动能大小的因素:决定动能大小的因素:_和和_。运动物体的质量速度第40页/共96页2023/3/212.势能重力势能弹性势能缆车缆车蹦极蹦极第41页/共96页2023/3/21定义:定义:物体由于被物体由于被举高举高而具有的能量,叫做重力势能。而具有的能量,叫做重力势能。实例:实例
14、:阳台上的花盆、树上的果实、空中落下的冰雹、阳台上的花盆、树上的果实、空中落下的冰雹、被举高的重锤被举高的重锤(1)重力势能第42页/共96页2023/3/21得出结论:得出结论:决定重力势能大小的因素:决定重力势能大小的因素:_和和_。物体的质量物体的高度质量相等的物体,高度越高,重力势能越大。高度相等的物体,质量越大,重力势能越大。第43页/共96页2023/3/21(2)弹性势能弹性势能 物体由于物体由于弹性弹性形变形变而具有的能量叫而具有的能量叫弹做弹性势能。弹做弹性势能。物体发生的能够恢复原状的形变。第44页/共96页2023/3/21第45页/共96页2023/3/211 1、概念
15、、概念:物体内部物体内部大量大量粒子做粒子做热运动热运动所具有所具有 的能叫内能的能叫内能(俗称:俗称:热能热能)3 3、热运动和内能关系:物体、热运动和内能关系:物体温度温度越高,分子越高,分子热运动热运动越剧烈,越剧烈,内能内能也越大。也越大。一、内能一、内能2 2、热运动:物体内部大量粒子的无规则运、热运动:物体内部大量粒子的无规则运 动。动。第46页/共96页2023/3/21 因为物体内的分子永不停息地因为物体内的分子永不停息地无规则运动着。无规则运动着。第47页/共96页2023/3/21物体的温度升高或降低时,内能会有什么变化?物体温度升高,内能增加物体温度升高,内能增加.物体温
16、度降低,内能减少。物体温度降低,内能减少。第48页/共96页2023/3/21内能跟温度的关系:物体温度越高,内能就越大。物体温度越高,内能就越大。温度温度是物体内部大量粒子无规是物体内部大量粒子无规则运动剧烈程度的标志。物体则运动剧烈程度的标志。物体内能内能是否变化是否变化,可以从,可以从温度是否变化温度是否变化来来反映。反映。第49页/共96页2023/3/21 外界对物体做功,可以使物外界对物体做功,可以使物体的内能增加。体的内能增加。做功的方式有:克服摩擦做功压缩气体做功改变内能的方式第50页/共96页2023/3/21二、做功可以改变物体的内能外界对物体做功外界对物体做功物体内能增大
17、物体内能增大(如:人的机械能(如:人的机械能物体的内能)物体的内能)物体对外做功物体对外做功物体内能减小物体内能减小(如:物体的内能(如:物体的内能塞子的机械能)塞子的机械能)第51页/共96页2023/3/21做功改变物体内能的实质是:其他形式的能(机械能)与内能的相互转化功可以量度内能改变的多少第52页/共96页2023/3/21热传递的结果?热传递的结果?热传递的实质是什么?热传递的实质是什么?发生热传递的条件?发生热传递的条件?热传递的方向?热传递的方向?没有能量的转化,只没有能量的转化,只有能量(内能)的有能量(内能)的转转移移。接触的物体间或物体接触的物体间或物体不同部分存在不同部
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