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能量守恒定律与能源
【学习目标】
1.理解能量的概念,知道各种不同形式的能量.
2.明确能量守恒的含义.
3.知道能源的合理利用及能量耗散的概念.
【要点梳理】
要点一、能量
要点诠释:
(1)概念:一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量.如:运动的物体可以推动与其接触的
另一个物体一起向前运动,对被推动的物体做功,说明运动的物体具有能量.又如流动的河水、被举高的
重物、被压缩的弹簧、高温高压气体等都能对外做功,因此都具有能量.
(2)形式:能量有各种不同的形式.运动的物体具有动能;被举高的重物具有重力势能;发生弹性形变
的物体具有弹性势能;由大量粒子构成的系统具有内能.另外自然界中还存在如化学能、电能、光能、太
阳能、风能、潮汐能、原子能等不同形式的能.
不同形式的能与物体的不同运动形式相对应,如机械能对应机械运动;内能与大量微观粒子的热运动
相对应.
(3)能量的转化:各种不同形式的能量可以相互转化,而且在转化过程中总量保持不变也就是说当某个
物体的能量减少时,一定存在其他物体的能量增加,且减少量一定等于增加量;当某种形式的能量减少时,
一定存在其他形式的能量增加,且减少量一定等于增加量.
(4)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(或转移)的
过程.且做了多少功,就有多少能量发生转化(或转移),因此,功是能量转化的量度.
如举重运动员把重物举起来,对重物做了功.这一过程中,运动员通过做功消耗了体内的化学能,转
化为重物的重力势能.并且,运动员做了多少功,就有多少化学能转化为重力势能.
能量的具体值往往无多大意义,我们关心的大多是能量的变化量,能量的变化必须通过做功才能实现,
某种力做功往往与某一具体的能量变化相联系,即所谓功能关系.力学中常见力做功与能量转化的对应关
系如下:
功能的变化表达式
正功重力势能减少
重力做功重力势能变化W△EEE
负功重力势能增加GPp1p2
正功弹性势能减少
弹力做功弹性势能变化W△EEE
负功弹性势能增加弹Pp1p2
正功动能增加
合力做功动能变化W△EEE
负功动能减少合kk2k1
除重力(或系统内弹力)外正功机械能增加
机械能变化W△EEE
其他力做功负功机械能减少外21
要点二、能量守恒定律
要点诠释:
(1)内容:能量既不会消灭,也不会产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到
另一个物体,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变,这个规律叫做能量守恒定律.
(2)表达式:EE;△E△E.
初终增减
(3)利用能量守恒定律解题的基本思路.
①某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加,且减少量一定和增加量相等.
②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.
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