【优化方案】高中物理 第4章4.4 能源与可持续发展课件 沪科必修2.ppt
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1、44能源与可持能源与可持续发续发展展 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练课前自主学案课前自主学案知能优化训练知能优化训练4.4课标定位课标定位学学习习目目标标:1.理理解解不不同同能能量量之之间间的的转转化化,知知道道能能源源和能量耗散和能量耗散2通通过过对对生生活活中中能能量量转转化化的的实实例例分分析析,理理解解能能量量守恒定律的确切含守恒定律的确切含义义3理解能量的理解能量的转转化效率的概念并化效率的概念并进进行相关行相关计计算算4通通过过了了解解大大量量消消耗耗能能源源对对环环境境造造成成的的破破坏坏,初初步步认认识识科科技技给给人人类类带带来来的的负负面面效效应应,具具
2、有有节节能能意意识识、环环保意保意识识课标课标定位定位定位定位重重点点难难点点:重重点点:1.各各种种能能量量间间的的转转化化及及能能量量守守恒定律的理解恒定律的理解2利用能量转化效率公式分析解决实际问题利用能量转化效率公式分析解决实际问题难点:各种能量转化的分析及计算难点:各种能量转化的分析及计算课前自主学案课前自主学案一、分析小汽一、分析小汽车车行行驶时驶时能量的能量的转转化化汽汽车车行行驶驶要消耗燃料,汽要消耗燃料,汽车车各部分消耗的能量都各部分消耗的能量都是由燃油的是由燃油的_转转化来的,具体情况如下:化来的,具体情况如下:化学能化学能二、能量守恒定律的确立二、能量守恒定律的确立1被誉
3、为能量守恒定律奠基者的有德国的被誉为能量守恒定律奠基者的有德国的_、英英国国的的_和和德德国国的的_2能量之间的相互转化能量之间的相互转化自然界中,能的表现形式是多种多样的,除了机自然界中,能的表现形式是多种多样的,除了机械能外,还有内能、电能、光能、化学能等,这械能外,还有内能、电能、光能、化学能等,这些能量间可以相互些能量间可以相互_,但总的能量,但总的能量_,即遵守,即遵守_定律定律迈迈尔尔焦耳焦耳亥姆霍亥姆霍兹兹转转化化不不变变能的能的转转化和守恒化和守恒3能量守恒定律能量守恒定律能能量量既既不不能能凭凭空空_,也也不不能能凭凭空空_,它它只只能能从从一一种种形形式式转转化化为为另另一
4、一种种形形式式,或或者者从从一一个个物物体体转转移移到到另另一一个个物物体体,在在转转化化或或转转移移的的过过程中其总量程中其总量_三、研究能量的转化效率三、研究能量的转化效率1定义:转化为定义:转化为_的能量跟的能量跟_能能量的比值量的比值产产生生消失消失不不变变有用功有用功输输入入自自发发任何任何变变化化自自发发自自发发不可能不可能2表达式:能量的表达式:能量的转转化效率化效率_.四、能量四、能量转转化和化和转转移的方向性移的方向性1内容:机械能可以完全内容:机械能可以完全转转化化为为内能,反内能,反过过来,内能就不可能来,内能就不可能_地并且不引起地并且不引起_地完全地完全转变为转变为机
5、械能;在机械能;在热传递热传递的的过过程中,内能程中,内能总总是能是能_地从高温物体向地从高温物体向低温物体低温物体转转移,而不可能移,而不可能_地从低温物体向地从低温物体向高温物体高温物体转转移移2意意义义:发现发现了第二了第二类类永永动动机的机的_性;性;发现发现了各种自然了各种自然现现象象转转化的不可逆性化的不可逆性五、让天更蓝、水更清、地更绿五、让天更蓝、水更清、地更绿1能源能源(1)概念:能够提供可利用能量的物质,都可以称为能概念:能够提供可利用能量的物质,都可以称为能源源(2)分类:分类:从人类开发能源的历史划分从人类开发能源的历史划分常规能源:煤、石油、天然气等;常规能源:煤、石
6、油、天然气等;新能源:核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等新能源:核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等从能否再生分类从能否再生分类可再生能源:水能、风能等;可再生能源:水能、风能等;不可再生能源:石油、煤等不可再生能源:石油、煤等2可持续发展可持续发展保护环境和自然资源保护环境和自然资源核心要点突破核心要点突破一、功和能量的转化关系一、功和能量的转化关系1功与能功与能(1)功是力在空间上的积累,是过程量功是力在空间上的积累,是过程量(2)能反映了物体能够对外做功的一种本领,与物体能反映了物体能够对外做功的一种本领,与物体所处的状态相对应,是状态量所处的状态相对应,是状态量2功与能量转化的关系功
7、与能量转化的关系(简称功能关系简称功能关系)功能功能关系关系概述概述(1)不不同同形形式式的的能能量量之之间间的的转转化化是是通通过过做做功功实实现现的的,做做功功的的过过程程就就是是各各种种形形式式的的能能量量之之间间转转化化(或或转转移移)的的过过程程,且且做做了了多多少少功功,就就有有多多少少能量发生转化能量发生转化(或转移或转移)(2)(2)功是能量转化的量度功是能量转化的量度功能功能关系关系实例实例(1)重力做功:重力势能和其他能相互转化;重力做功:重力势能和其他能相互转化;(2)弹力做功:弹性势能和其他能相互转化;弹力做功:弹性势能和其他能相互转化;(3)合外力做功:动能与其他形式
8、能相互转化;合外力做功:动能与其他形式能相互转化;(4)除重力、系统内弹力外,其他力做的功:除重力、系统内弹力外,其他力做的功:机械能与其他形式能相互转化机械能与其他形式能相互转化.即时应用即时应用(即时突破,小试牛刀即时突破,小试牛刀)1下列关于能量转化的说法中正确的是下列关于能量转化的说法中正确的是()A举举重重运运动动员员把把重重物物举举起起来来,体体内内一一部部分分化化学学能转化成重物的机械能能转化成重物的机械能B电流通过电阻丝使电能转化为内能电流通过电阻丝使电能转化为内能C内内燃燃机机做做功功过过程程实实现现了了燃燃料料的的化化学学能能向向内内能能的转化的转化D水流冲击水轮机发电,水
9、流的动能转化成电水流冲击水轮机发电,水流的动能转化成电能能解析:解析:选选ABD.物体被举高时,机械能增加,物体被举高时,机械能增加,增加的机械能由人体内化学能转化而来,增加的机械能由人体内化学能转化而来,A对;电流通过电阻丝时,根据焦耳定律,电对;电流通过电阻丝时,根据焦耳定律,电阻丝内能增加,是由电能转化而来,阻丝内能增加,是由电能转化而来,B对;对;内燃机中燃料燃烧,将化学能转化为内能,内燃机中燃料燃烧,将化学能转化为内能,再进一步转化为机械能,再进一步转化为机械能,C错;水力发电的错;水力发电的原理就是将水的动能转化成电能,原理就是将水的动能转化成电能,D对对二、正确理解能量守恒定律二
10、、正确理解能量守恒定律1表达式:表达式:E初初E末末,E增增E减减2该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一,是该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一,是学习物理学的一条主线学习物理学的一条主线3要分清系统中有多少形式的能,发生了哪些转要分清系统中有多少形式的能,发生了哪些转化和转移化和转移4能量守恒定律的重要意义能量守恒定律的重要意义(1)能量守恒定律是普遍适用的,对宏观世界、微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、低速运动等都成立观世界、高速运动、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,提能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系,提醒人们自然科学是相互联系、相
11、互统一的醒人们自然科学是相互联系、相互统一的(3)能量守恒定律是人类认识自然的重要依据能量守恒定律是人类认识自然的重要依据20世纪世纪20年代,科学家们在研究年代,科学家们在研究衰变的过程中衰变的过程中发现能量不守恒,于是他们根据能量守恒定律大发现能量不守恒,于是他们根据能量守恒定律大胆地预言了还有一种未发现的粒子,这就是现在胆地预言了还有一种未发现的粒子,这就是现在已被科学界公认的中微子这一事例说明了能量已被科学界公认的中微子这一事例说明了能量守恒定律已成为人类认识自然的重要依据守恒定律已成为人类认识自然的重要依据(4)能量守恒定律是人类利用自然的重要武器能量守恒定律是人类利用自然的重要武器
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