4.6能源的開發(fā)與利用高中物理·必修2·教科版4.6能源的開發(fā)與利用高中物理·必修2·教科版[目標(biāo)定位]1.了解各種不同形式的能，知道各種形式的能可以相轉(zhuǎn)化.2.能夠敘述能量守恒定律的內(nèi)容，會用能量守恒的觀點分析、解釋一些實際問題.3.了解能源的開發(fā)和利用，知道能源短缺和環(huán)境惡化問題，增強(qiáng)節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)意識.[目標(biāo)定位]1.了解各種不同形式的能，知道各種形式的能可以一、能量守恒定律1．內(nèi)容：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式

為另外一種形式，或者從一個物體

到另一個物體，在

或

的過程中，能量的總量

．2．意義：能量守恒定律的建立，是人類認(rèn)識自然的一次重大飛躍．它是最

、最

、最

的自然規(guī)律之一．轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變普遍重要可靠一、能量守恒定律轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變普遍重要可靠二、能源的利用1．能源：是指能夠提供某種形式

的物質(zhì)

．2．能源的利用 (1)人類對能源的利用大致經(jīng)歷了三個時期，即

時期、

時期、

時期．自工業(yè)革命以來，煤和石油成為人類的主要能源． (2)能源利用方式的改進(jìn)極大地提高了勞動生產(chǎn)率，給人類的生活帶來了極大的改善，

的利用和

的誕生引起了產(chǎn)業(yè)革命．但能源的大量使用引起了環(huán)境問題．能量資源柴草煤炭石油煤炭蒸汽機(jī)二、能源的利用能量資源柴草煤炭石油煤炭蒸汽機(jī)三、新能源的開發(fā)1．目前，正在開發(fā)的新能源有

、

、

、地?zé)崮?、氫能?/p>

及核聚變能．2．新能源的優(yōu)點：新能源多為

能源，且

較?。?想一想既然能量守恒，為什么還提倡節(jié)約能源？ 答案能量耗散是不可避免的，提倡節(jié)約能源指的是節(jié)約可利用能源.風(fēng)能海洋能太陽能生物質(zhì)能可再生污染三、新能源的開發(fā)風(fēng)能海洋能太陽能生物質(zhì)能可再生污染一、對能量守恒定律的理解及應(yīng)用1．表達(dá)式：E初＝E末或ΔE減＝ΔE增．2．含義： (1)某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量一定和增加量相等． (2)某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等．一、對能量守恒定律的理解及應(yīng)用3．利用能量守恒定律解題的基本思路 (1)分清有哪幾種形式的能(如機(jī)械能、內(nèi)能等)在變化． (2)分別列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達(dá)式． (3)列等式ΔE減＝ΔE增求解．3．利用能量守恒定律解題的基本思路【例1】

某地平均風(fēng)速為5m/s，已知空氣密度是1.2kg/m3，有一風(fēng)車，它的風(fēng)葉轉(zhuǎn)動時可形成半徑為12m的圓面．如果這個風(fēng)車能將圓面內(nèi)10%的氣流動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽瑒t該風(fēng)車帶動的發(fā)電機(jī)功率是多大？ 答案3.4kW【例1】某地平均風(fēng)速為5m/s，已知空氣密度是1.2k教科版能源的開發(fā)與利用-課件二、摩擦生熱及產(chǎn)生內(nèi)能的有關(guān)計算1．系統(tǒng)內(nèi)一對靜摩擦力即使對物體做功，但由于相對位移為零而沒有熱能產(chǎn)生，只有物體間機(jī)械能的轉(zhuǎn)移．2．作用于系統(tǒng)的滑動摩擦力和物體間相對滑動的距離的乘積，在數(shù)值上等于滑動過程產(chǎn)生的內(nèi)能．即Q＝f滑x相對，其中f滑必須是滑動摩擦力，x相對必須是兩個接觸面的相對滑動距離(或相對路程)．二、摩擦生熱及產(chǎn)生內(nèi)能的有關(guān)計算【例2】

如圖4－8－1，質(zhì)量為M、長度為l的小車靜止在光滑的水平面上．質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點)放在小車的最左端．現(xiàn)在一水平恒力F作用在小物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，物塊和小車之間的摩擦力為f.經(jīng)過時間t，小車運(yùn)動的位移為x，物塊剛好滑到小車的最右端()圖4－8－1【例2】如圖4－8－1，質(zhì)量為M、長度為l的小車靜止在光滑A．此時物塊的動能為(F－f)(x＋l)B．這一過程中，物塊對小車所做的功為f(x＋l)C．這一過程中，物塊和小車增加的機(jī)械能為FxD．這一過程中，物塊和小車產(chǎn)生的內(nèi)能為fl答案ADA．此時物塊的動能為(F－f)(x＋l)解析對物塊分析，物塊的位移為x＋l，根據(jù)動能定理得，(F－f)(x＋l)＝Ek－0，所以物塊到達(dá)小車最右端時具有的動能為(F－f)(x＋l)，故A正確；對小車分析，小車的位移為x，所以物塊對小車所做的功為fx，故B錯誤；物塊與小車增加的內(nèi)能Q＝fx相對＝fl，故D正確；根據(jù)能量守恒得，外力F做的功轉(zhuǎn)化為小車和物塊的機(jī)械能和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，則有：F(l＋x)＝ΔE＋Q，則ΔE＝F(l＋x)－fl，故C錯誤．故選A、D.解析對物塊分析，物塊的位移為x＋l，根據(jù)動能定理得，(F－【例3】

電動機(jī)帶動水平傳送帶以速度v勻速傳動，一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上，若小木塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ，如圖4－8－2所示．傳送帶足夠長，當(dāng)小木塊與傳送帶相對靜止時．求：圖4－8－2【例3】電動機(jī)帶動水平傳送帶以速度v勻速傳動，一質(zhì)量為m的教科版能源的開發(fā)與利用-課件教科版能源的開發(fā)與利用-課件教科版能源的開發(fā)與利用-課件三、對功能關(guān)系的理解及應(yīng)用1．功是能量轉(zhuǎn)化的量度 做功的過程就是各種形式的能量之間轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移)的過程．且做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移)．三、對功能關(guān)系的理解及應(yīng)用2．不同形式的能量變化與不同的功對應(yīng) (1)合外力做功等于物體動能的增加量W合＝ΔEk (2)重力做功對應(yīng)重力勢能的改變WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2 (3)彈簧彈力做功對應(yīng)彈性勢能的變化W彈＝－ΔEp (4)除重力(及系統(tǒng)內(nèi)彈力)以外的其它力做的功與物體機(jī)械能的增量相對應(yīng)，即W其它＝ΔE機(jī) (5)滑動摩擦力對系統(tǒng)做的總功對應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能，即ΔE損＝Q＝F滑·s相對(摩擦生熱)．2．不同形式的能量變化與不同的功對應(yīng)教科版能源的開發(fā)與利用-課件教科版能源的開發(fā)與利用-課件圖4－8－3圖4－8－3教科版能源的開發(fā)與利用-課件教科版能源的開發(fā)與利用-課件9、有時候讀書是一種巧妙地避開思考的方法。2022/10/282022/10/28Friday,October28,202210、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。2022/10/282022/10/282022/10/2810/28/202212:38:30AM11、越是沒有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2022/10/282022/10/282022/10/28Oct-2228-Oct-2212、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。2022/10/282022/10/282022/10/28Friday,October28,202213、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。2022/10/282022/10/282022/10/282022/10/2810/28/202214、意志堅強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。28十月20222022/10/282022/10/282022/10/2815、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。。十月222022/10/282022/10/282022/10/2810/28/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/10/282022/10/2828October202217、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2022/10/282022/10/282022/10/282022/10/28謝謝觀賞

Youmademyday!我們，還在路上……9、有時候讀書是一種巧妙地避開思考的方法。2022/10/24.6能源的開發(fā)與利用高中物理·必修2·教科版4.6能源的開發(fā)與利用高中物理·必修2·教科版[目標(biāo)定位]1.了解各種不同形式的能，知道各種形式的能可以相轉(zhuǎn)化.2.能夠敘述能量守恒定律的內(nèi)容，會用能量守恒的觀點分析、解釋一些實際問題.3.了解能源的開發(fā)和利用，知道能源短缺和環(huán)境惡化問題，增強(qiáng)節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)意識.[目標(biāo)定位]1.了解各種不同形式的能，知道各種形式的能可以一、能量守恒定律1．內(nèi)容：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式

為另外一種形式，或者從一個物體

到另一個物體，在

或

的過程中，能量的總量

．2．意義：能量守恒定律的建立，是人類認(rèn)識自然的一次重大飛躍．它是最

、最

、最

的自然規(guī)律之一．轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變普遍重要可靠一、能量守恒定律轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變普遍重要可靠二、能源的利用1．能源：是指能夠提供某種形式

的物質(zhì)

．2．能源的利用 (1)人類對能源的利用大致經(jīng)歷了三個時期，即

時期、

時期、

時期．自工業(yè)革命以來，煤和石油成為人類的主要能源． (2)能源利用方式的改進(jìn)極大地提高了勞動生產(chǎn)率，給人類的生活帶來了極大的改善，

的利用和

的誕生引起了產(chǎn)業(yè)革命．但能源的大量使用引起了環(huán)境問題．能量資源柴草煤炭石油煤炭蒸汽機(jī)二、能源的利用能量資源柴草煤炭石油煤炭蒸汽機(jī)三、新能源的開發(fā)1．目前，正在開發(fā)的新能源有

、

、

、地?zé)崮堋淠堋?/p>

及核聚變能．2．新能源的優(yōu)點：新能源多為

能源，且

較小． 想一想既然能量守恒，為什么還提倡節(jié)約能源？ 答案能量耗散是不可避免的，提倡節(jié)約能源指的是節(jié)約可利用能源.風(fēng)能海洋能太陽能生物質(zhì)能可再生污染三、新能源的開發(fā)風(fēng)能海洋能太陽能生物質(zhì)能可再生污染一、對能量守恒定律的理解及應(yīng)用1．表達(dá)式：E初＝E末或ΔE減＝ΔE增．2．含義： (1)某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量一定和增加量相等． (2)某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等．一、對能量守恒定律的理解及應(yīng)用3．利用能量守恒定律解題的基本思路 (1)分清有哪幾種形式的能(如機(jī)械能、內(nèi)能等)在變化． (2)分別列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達(dá)式． (3)列等式ΔE減＝ΔE增求解．3．利用能量守恒定律解題的基本思路【例1】

某地平均風(fēng)速為5m/s，已知空氣密度是1.2kg/m3，有一風(fēng)車，它的風(fēng)葉轉(zhuǎn)動時可形成半徑為12m的圓面．如果這個風(fēng)車能將圓面內(nèi)10%的氣流動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，則該風(fēng)車帶動的發(fā)電機(jī)功率是多大？ 答案3.4kW【例1】某地平均風(fēng)速為5m/s，已知空氣密度是1.2k教科版能源的開發(fā)與利用-課件二、摩擦生熱及產(chǎn)生內(nèi)能的有關(guān)計算1．系統(tǒng)內(nèi)一對靜摩擦力即使對物體做功，但由于相對位移為零而沒有熱能產(chǎn)生，只有物體間機(jī)械能的轉(zhuǎn)移．2．作用于系統(tǒng)的滑動摩擦力和物體間相對滑動的距離的乘積，在數(shù)值上等于滑動過程產(chǎn)生的內(nèi)能．即Q＝f滑x相對，其中f滑必須是滑動摩擦力，x相對必須是兩個接觸面的相對滑動距離(或相對路程)．二、摩擦生熱及產(chǎn)生內(nèi)能的有關(guān)計算【例2】

如圖4－8－1，質(zhì)量為M、長度為l的小車靜止在光滑的水平面上．質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點)放在小車的最左端．現(xiàn)在一水平恒力F作用在小物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，物塊和小車之間的摩擦力為f.經(jīng)過時間t，小車運(yùn)動的位移為x，物塊剛好滑到小車的最右端()圖4－8－1【例2】如圖4－8－1，質(zhì)量為M、長度為l的小車靜止在光滑A．此時物塊的動能為(F－f)(x＋l)B．這一過程中，物塊對小車所做的功為f(x＋l)C．這一過程中，物塊和小車增加的機(jī)械能為FxD．這一過程中，物塊和小車產(chǎn)生的內(nèi)能為fl答案ADA．此時物塊的動能為(F－f)(x＋l)解析對物塊分析，物塊的位移為x＋l，根據(jù)動能定理得，(F－f)(x＋l)＝Ek－0，所以物塊到達(dá)小車最右端時具有的動能為(F－f)(x＋l)，故A正確；對小車分析，小車的位移為x，所以物塊對小車所做的功為fx，故B錯誤；物塊與小車增加的內(nèi)能Q＝fx相對＝fl，故D正確；根據(jù)能量守恒得，外力F做的功轉(zhuǎn)化為小車和物塊的機(jī)械能和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，則有：F(l＋x)＝ΔE＋Q，則ΔE＝F(l＋x)－fl，故C錯誤．故選A、D.解析對物塊分析，物塊的位移為x＋l，根據(jù)動能定理得，(F－【例3】

電動機(jī)帶動水平傳送帶以速度v勻速傳動，一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上，若小木塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ，如圖4－8－2所示．傳送帶足夠長，當(dāng)小木塊與傳送帶相對靜止時．求：圖4－8－2【例3】電動機(jī)帶動水平傳送帶以速度v勻速傳動，一質(zhì)量為m的教科版能源的開發(fā)與利用-課件教科版能源的開發(fā)與利用-課件教科版能源的開發(fā)與利用-課件三、對功能關(guān)系的理解及應(yīng)用1．功是能量轉(zhuǎn)化的量度 做功的過程就是各種形式的能量之間轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移)的過程．且做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移)．三、對功能關(guān)系的理解及應(yīng)用2．不同形式的能量變化與不同的功對應(yīng) (1)合外力做功等于物體動能的增加量W合＝ΔEk (2)重力做功對應(yīng)重力勢能的改變WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2 (3)彈簧彈力做功對應(yīng)彈性勢能的變化W彈＝－ΔEp (4)除重力(及系統(tǒng)內(nèi)彈力)以外的其它力做的功與物體機(jī)械能的增量相對應(yīng)，即W其它＝ΔE機(jī) (5)滑動摩擦力對系統(tǒng)做的總功對應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能，即ΔE損＝Q＝F滑·s相對(摩擦生熱)．2．不同形式的能量變化與不同的功對應(yīng)教科版能源的開發(fā)與利用-課件教科版能源的開發(fā)與利用-課件圖4－8－3圖4－8－3教科版能源的開發(fā)與利用-課件教科版能源的開發(fā)與利用-課件9