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课件网) 第六节 能量的转化与守恒 一、能量的多样性及相互转化 1.能量的多样性:自然界中能量的形式多种多样,例如, 机械能、_____、电能、电磁能、_____、化学能等。 2.能量间的转化:不同形式的能量可以_____,我们 所消耗的能量,大部分是_____辐射到地球后转化而 来的。 内能 核能 相互转化 太阳能 二、能量转化与守恒定律 1.建立能量守恒定律的两个重要事实: (1)确认了永动机的__(A.可能 B.不可能)性。 (2)发现了各种自然现象之间能量的_____与_____。 B 相互联系 转化 2.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_____ 到另一个物体,在_____或_____的过程中,其总量_____ _____。 转化 转移 转化 转移 保持 不变 3.意义:能量守恒定律的建立,是人类认识自然的一次 重大飞跃。它是最_____、最_____、最_____的自然规 律之一,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。 基本 普遍 重要 三、能量转化和转移的方向性 化学能通过燃烧转化为内能,但是内能不会_____地重 新转化为化学能;热水中的内能通过热传递可以_____ 地转移到冷水中去,但是内能不能_____地再从冷水 传递给原来的热水;能量在利用过程中总存在一定的 _____,不可能100%被利用。 自发 自发 自发 损失 一 能量守恒定律的理解和应用 【典例】如图所示,滑块从A点由静止开始沿曲面下滑,过O点后滑上右边曲面B点时的速度恰好等于零,A、B间高度差为Δh,O点附近光滑,滑块经过O点不发生碰撞,如滑块从B点以某一速度v沿原 路径往回滑,到达A点时的速度也恰好为零,设往返过程中产生的内能相等,求A、B两点间的高度差。 【解题探究】试分析滑块由A到B和由B到A两个过程中的能量转化问题。 提示:由A到B:重力势能减少,内能增加。 由B到A:动能减少,重力势能增加,内能增加。 【解析】滑块从A到B减少的重力势能全部转化为内能, 而滑块从B到A,其动能一部分转化为重力势能,一部分 转化为内能,且由A到B和由B到A克服摩擦力做功相同, 转化成的内能相等。 从A到B,由能量转化与守恒定律得Q=mgΔh。 从B到A,由能量转化与守恒定律得 mv2=mgΔh+Q。 联立解得:Δh= 。 答案: 【核心归纳】 能量守恒定律的适用范围及应用步骤 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种能量的总和。 (2)ΔE增=ΔE减,能量的增加量等于能量的减少量。 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)。 【特别提醒】 (1)能量守恒定律是最基本、最普遍、最重要的自然规律之一,任何形式的能量之间都可以转化,但转化过程并不减少它们的总量。 (2)分析物理过程、求解实际问题时,对减少的某种能量,要追踪它的去向;对增加的能量,要能查寻它的来源。可以按照“总的减少量=总的增加量”列出数学方程。 【过关训练】 1.如图所示,一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下,其能量的变化情况是 ( ) A.重力势能减小,动能不变,机械能减小,总能量减小 B.重力势能减小,动能增加,机械能减小,总能量不变 C.重力势能减小,动能增加,机械能增加,总能量增加 D.重力势能减小,动能增加,机械能守恒,总能量不变 【解析】选B。由能量守恒定律可知,小孩在下滑过程中总能量守恒,故A、C均错;由于摩擦力要做负功,机械能不守恒,故D错;下滑过程中重力势能向动能和内能转化,故B正确。 2.飞船返回时高速进入大气层后,受到空气阻力的作用,接近地面时 ... ...
