高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册3 能量守恒定律授课ppt课件

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1.理解能量守恒定律，知道能量守恒定律是自然界普遍遵从的基本规律.2.知道第一类永动机是不可能制成的.
知识点 探索能量守恒定律的足迹
(1)所有自然现象都涉及能量,人类的任何活动都离不开能量。(2)能量具有不同的形式，有描述热运动的内能、描述机械运动的机械能、描述光辐射的光能等,不同形式的能量可以相互转化。
知识点 能量守恒定律
(1)能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。这就是能量守恒定律。
(2)不同形式的能量之间可以相互转化①自然界中能量的存在形式：物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷具有电能、原子核内部具有原子能等，可见，在自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应。
②不同形式能量之间的转化：“摩擦生热”是通过克服摩擦力做功将机械能转化为内能；水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起，表明内能转化为机械能；电流通过电热丝做功可将电能转化为内能等，这些实例说明了不同形式的能量之间可以相互转化，且这一转化过程是通过做功来完成的。
不同形式的能量之间可以相互转化，不论是什么形式和过程，都必须遵守能量守恒定律。
(3)能量守恒定律适用于任何物理现象和物理过程。①在自然界中，不同的能量形式与不同的运动形式相对应：如物体做机械运动具有机械能、分子运动物体具有内能等。②某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等。③某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。
(4)能量守恒定律的重要意义第一，能量守恒定律是整个自然界中运动、发展、变化的普遍规律，学习这个定律，不能满足于了解其内容，更重要的是，从能量形式的多样化及其相互联系、互相转化的事实出发，去认识物质世界的多样性及其普遍联系，并树立能量既不会凭空产生，也不会凭空消失的观点，作为以后学习和生产实践中处理一切实际问题的基本指导思想之一。第二，宣告了第一类永动机的失败。
例：如图所示，直立容器内部被隔板隔开的A、B两部分气体，A的密度小，B的密度大，加热气体，并使两部分气体混合均匀，设此过程中气体吸热为Q，气体内能的增量为ΔU，则(　　)A.ΔU＝Q B.ΔUQ D.无法比较
解析　因A部分气体密度小，B部分气体密度大，以整体为研究对象，开始时，气体的重心在中线以下，混合均匀后，气体的重心应在中线上，所以有重力做负功，使气体的重力势能增大，由能量守恒定律可知，吸收的热量Q有一部分增加气体的重力势能，另一部分增加内能.故正确答案为B.答案　B
知识点 永动机不可能制成
(1)第一类永动机概念：不消耗能量的机器。结果：无一例外地归于失败。原因：违背能量守恒定律。
(2)永动机给我们的启示人类利用和改造自然时，必须遵循自然规律。
特别提示：能量守恒定律的发现，使人们进一步认识到，任何一部机器，只要对外做功，都要消耗能量，都只能使能量从一种形式转化为其他的形式，或者从一个物体转移到其他的物体，而不能无中生有地创造能量。不消耗能量，却可以源源不断地对外做功的机器(第一类永动机)是不可能制成的。
1．关于热学现象和热学规律，下列说法中正确的是（　　）A．布朗运动就是液体分子的热运动B．用油膜法测分子直径的实验中，应使用纯油酸滴到水面上C．第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律D．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功3.0×105 J，同时空气的内能增加2.2×105 J，则空气从外界吸热5.2×105 J
解析：A．布朗运动是小颗粒的运动，只是间接反映了液体分子的无规则运动，故A错误；B．用油膜法测分子直径的实验中，应使用油酸溶液滴到水面上，便于稀释后紧密排列在水面上，故B错误；C．第一类永动机违背了能量守恒定律，故C正确；D．由热力学第一定律△U=W+Q可知，空气向外界散出0.8×105J的热量，故D错误；故选C。答案:C
2.高空形成的冰雹加速下落，并有部分熔化，以下说法中不正确的是（　　）A．只有重力做功，冰雹下落时机械能守恒B．冰雹的势能转化为冰雹的动能C．冰雹的内能增大D．冰雹的机械能不守恒
解析：AD．除了重力做功，还有阻力做功，所以冰雹下落时机械能不守恒，则A错误，符合题意；D正确，不符合题意；BC．冰雹的势能转化为冰雹的动能与内能，所以BC正确，不符合题意；故选A。答案:A
3. 风力发电是一种环保的电能获取方式.图为某风力发电站外观图．假设当地水平风速约为10m/s，该风力发电站利用风的动能转化为电能的效率约为20％，风力发电机的叶片长度为10m，空气的密度是1.29kg/m³，某一工厂用电的功率为320kW，则大约需要多少台这样风力发电机同时为该工厂供电（ ）A．6 B．8 C．10 D．12
解析：叶片旋转所形成的圆面积为
t秒内流过该圆面积的风柱体积为