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知识讲解 能量守恒定律与能源 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． 第 2 页 第 3 页 正 正 功 负 功 正 功 负 功 (3)能量 正 弹性势 的转化： 各种 功 能减少 不同形式的 负 弹性势 能量可以相 互转弹力做 功 合力做功 除重力(或系 统内弹力)外 其他力做功 功 弹性势 能增加 动能增 加 动能减 少 机械能 增加 机械能 减少 能变化 动能变 化 机械能 变化 W = 一 △E = E 一 E 弹 P p1 p2 W =△E = E 一 E 合 k k2 k1 W =△E = E 一 E 外 2 1 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： E = E ； △E =△E ． 初 终 增 减 (3)利用能量守恒定律解题的基本思路． 第 4 页 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． (4)利用能量守恒定律解题应注意的问题： ①该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一，是学 习物理的一条主线． ②要分清系统中有多少种形式的能量，发生哪些转 移和转化． ③滑动摩擦力与相对距离的乘积在数值上等于产生 Q Fl的内能，即 Q Fl 相 要点三、能源 要点诠释： 指能够提供可利用能量的物质，它是人类社会活动 的物质基础． (1)分类： ①从人类开发能源的历史划分： 常规能源：已被广泛应用的能源，如煤、石油、天 然气、水力等． 新能源：指目前尚未被人类大规模利用而有待进一 步研究、开发和利用的能源，如核能、太阳能、风能、 地热能、海洋能等． ②从使用分类： 第 5 页 一次能源：未经人工加工的能源，如煤、石油、天 然气、水能、风能、生物质能、海洋能等． 二次能源：从一次能源直接或间接转化来的能 源．如：电能、氢能、焦炭． ③从能否再生分类： 可再生能源：水流能、风能等． 不可再生能源：石油、煤等． ④从对环境的影响分类： 清洁能源(也称“绿色环保”能源)：太阳能、风能 等． 非清洁能源：煤、石油、天然气等． (2)常规能源和新能源的转化方式： 要点四、能源的开发 要点诠释： 1．能源的开发 作为常规能源的煤炭、石油、天然气等面临枯竭， 节能和开发新的能源已是人类必须面对的实际问题．能 源对造福人类具有极其重要的意义，节约每一份能源， 不仅能提高能源的利用价值，对于维护人类赖以生存的 环境也有不可忽视的作用． 新的能源有待于人类去开发， 如核能的利用、太阳能的利用等，还有许多艰苦的工作 需要去做． (1)为什么煤、石油和天然气被人们称为不可再生 第 6 页 能源? 由于煤、石油和天然气都是几亿年以前的生物遗体 形成的，所以人们也称它们为化石燃料．由于这些能源 是不能再次生产，也不可能重复使用的，所以称为非再 生能源． (2)人类利用能源的过程及新能源的开发和利用． ①人类利用能源大致经历的三个时期是： 柴薪时期、 煤炭时期、石油时期． ②有待开发和利用的新能源主要指：太阳能、地热 能、风能、水能、核能． (3)人类与能源的关系。 能源的利用给人类的生活带来了极大的改善．人类 社会每一次重大的经济飞跃和产业革命，都与新的能源 和动力装置的利用密切相关．能源消耗的多少已经成为 衡量一个国家或地区经济发展水平的重要标志．所以说