2012高一物理课件：第四章 第六节 能量的转化与守恒 （粤教版必修2）

(共14张PPT)
第六节 能量的转化与守恒
一、各种各样的能量
1. 自然界的能量：自然界存在各种形式的能量，如_______、
内能、电能、电磁能、核能、化学能等．
2．能量举例
(1)被拉开的弓、声音具有________．
机械能
(2)内能是指无规则运动的粒子的______和______的总和．
(3)原子弹爆炸具有______，太阳能也是_______．
动能
势能
核能
核能
机械能
二、能量的转化与守恒定律
转移
转化
1．能量的转移和转化：同种形式的能可以在不同物体间或
物体不同部位发生______，不同形式的能可以相互______，自
然界中不断地发生着能量的转移和转化．
转移
不变
2．能量转化与守恒定律：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_____到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量______．
3. 能量转化和转移的方向性：低温物体的内能不会_______
给高温物体；能量的利用总有损耗，效率不可能达到 100%.这
都因为能量的转化和转移具有_______，具体表现为热力学第二
定律．
自发传递
方向性
转化
要点1
能量守恒定律的理解与应用
1．理解
(1)某种形式的能量减少，一定存在另一种形式能量的增
加，且减少量和增加量相等．
(2)某个物体的能量减少，一定存在别的物体的能量增加，
且减少量和增加量相等．
2．意义
(1)能量守恒定律是普遍适用的，对宏观世界、微观世界、
高速运动及低速运动等都成立．
(2)能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系，揭示了自然
科学是相互联系、相互统一的．
(3)能量守恒定律的建立，揭示了自然界各种运动形式不仅
具有多样性，而且具有统一性，宣布了“第一类永动机”是不
可能制成的．
3．应用
(1)分清哪些能量形式的能在变化及其转化方向；
(2)分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增；
(3)列出方程ΔE减＝ΔE增，代入数据计算．
【例1】(双选)一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑
水平面上的木块，并从中穿出．对于这一过程，下列说法正确
的是(
)
A．子弹减少的机械能等于木块增加的机械能
B．子弹和木块组成的系统的机械能的损失量等于系统产
生的热量
C．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的
内能之和
D．子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增
加的内能之和
解析：子弹射穿木块的过程中，由于相互间摩擦力的作用
使得子弹的动能减少，木块获得动能，同时产生热量，且系统
产生的热量在数值上等于系统机械能的损失，A 选项没考虑系
统内能的增加，C选项应考虑系统(子弹、木块)内能的增加，故
选 B、D.
答案：BD
1．下列说法正确的是(
)
C
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
要点2
功能关系的理解与运用
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的过程，做了多少功，就有多
少能量发生转化，因此，功是能量转化的量度．
2．几种常见的功与能的转化关系
(1)合外力对物体做功，使其他形式的能与动能之间相互转
化，表达式为 W合＝ΔEk.
(2)重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增
加．重力做功等于重力势能增量的负值，表达式为 WG＝－ΔEp.
(3)弹力做正功，弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加．
弹力做功等于弹性势能增量的负值，表达式为 W弹＝－ΔE弹．
(4)除重力和弹力以外的力做功，使其他形式的能与机械能
之间相互转化，表达式为 W外＝ΔE.
3．解题步骤
(1)认真审题，明确研究对象和物理情景．
(2)分析研究对象的受力情况和运动情况．
(3)选定过程及确定过程中力做功和能量转化的关系．
(4)根据功能关系列方程求解．
【例2】如图 4－6－1 所示，质量为 m 的物体，从半径为
R 的竖直半圆形轨道的边缘由静止开始下滑，滑至最低点时速
度为 v，则物体沿轨道下滑的过程中，产生的热能是多少？若
摩擦力大小不变，则摩擦力是多大？
图 4－6－1
思路点拨：物体下滑时受重力、轨道对它的弹力和摩擦力，
我们分析一下这几个力做功情况以及发生了哪些能量的变化，
再对应功和能的关系列方程即可．
2.(双选，2011 年佛山一中期末)在奥运比赛项目中，高台跳
水是我国运动员的强项．质量为 m 的跳水运动员进入水中后受
到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为 F，那么
在他减速下降高度为 h 的过程中，下列说法正确的是(g 为当地
的重力加速度)(
)
A．他的动能减少了 Fh
B．他的重力势能减少了 mgh
C．他的机械能减少了(F－mg)h
D．他的机械能减少了 Fh
解析：动能减少对应合外力做功，即为(F－mg)h，A 项错；
重力势能减少对应过程中重力做功，即为mgh，B 项正确；机
械能减少对应重力以外其他力做功，即阻力的功，大小为Fh，
所以 C 项错，D 项对．
答案：BD