2016-2017学年高中物理 第7章 机械能守恒定律新人教版必修2_1

成才之路 物理 路漫漫其修远兮 吾将上下而求索 人教版 必修 2 机械能守恒定律 第七章 第十节 能量守恒定律与能源 第七章 学习目标定位1 课堂情景切入2 知识自主梳理3 重点难点突破4 考点题型设计5 课 时 作 业7 易错案例剖析6 学习目标定位 * 理解能量守恒定律，知道这个定律的重要意义 * 会用能量守恒定律去分析计算有关能量守恒的综合性问题 * 理解能量耗散，认清节约能源的重要性 课堂情景切入 各种形式的能都可以互相转化，你能说出下列现象 (见下图 )中，能是如何转化的吗？ 知识自主梳理 1 内容： 能量既不会消灭，也不会 _，它只会从一种形式转化为 _，或者从一个物体转移到 _，而在转化和转移的过程 中，能量的总量 _。这个规律叫做能量守恒定律。 能量守恒定律 创生 其他形式 另一个物体 保持不变 2 确立能量守恒定律的两 类 重要事 实 (1)确认了 _的不可能性； (2)发现了各种自然现象之间能量的 _与转化。 3 意 义 ： 能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃。它是最 _、最 _、最 _的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。 永动机 相互联系 普遍 重要 可靠 1 能源 (1)概念：能够提供可 _的物质，都可以称为能源。 (2)人类利用能源大致经历了三个时期： _时期、 _时期、 _时期。 当今人类使用的主要能源是煤炭和石油。它们的资源有限，且大量使用造成环境恶化。 _和 _成为关系到人类社会能否持续发展的大问题。 能源和能量耗散 利用能量 柴薪 煤炭 石油 能源短缺 环境恶化 2 能量耗散 (1)自然界中自发的能量的转化和转移具有方向性。 a热量可以自发的由高温物体传递给 _物体，但不能自发的由低温物体传给 _物体。 b冒起的煤烟和散开的炭灰 _又重新组合成一堆煤炭。 c散失到周围环境中的内能不能回收重新利用。 (2)能量耗散 在能量的转化过程中，一部分能量转化为 _流散到周围环境中，我们无法把这些 _收集起来重新利用，这种现象叫能量的耗散。 低温 高温 不可能 内能 内能 3 能源危机的含 义 在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上虽 _，但在可利用品质上 _了，从便于利用的变成 _的了。未减少 降低 不便于利用 重点难点突破 一、 对 功与能的理解 1 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。 2 常 见 的几种功能关系 功 能量转化 重力做功 重力势能和其他形式的能相互转化 弹力做功 弹性势能和其他形式的能相互转化 合外力做功 动能和其他形式的能相互转化 除重力、系统内弹力外，其他力做功 机械能和其他形式的能相互转化 特 别 提醒： (1)能是物体运动状态决定的物理量，即状态量；而功则是和物体运动状态变化过程有关的物理量，是过程量。两 者有着本质的区别。 (2)做功可以使物体具有的能量发生变化，而且物体能量变化大小是用做功的多少来量度的。但功和能不能相互转 化。 答案： B 解析： 由能量 转 化和守恒定律可知，小孩在下滑 过 程中 总 能量守恒，故 A、 C均 错 ；由于摩擦力要做 负 功，机械能不 守恒，故 D错 ；下滑 过 程中重力 势 能向 动 能和内能 转 化，故只 有 B正确。 二、能的 转 化和守恒定律的 应 用 1 表达式 E1减 E2增 2 含 义 (1)某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，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。 3 应 用步 骤 (1)分清多少种形式的能 (如机械能、热能、电能等 )在变化。 (2)分别列出减少的能量 E减 和增加的能量 E增 的表达式。 (3)依据能量守恒列式求解。 特 别 提醒： 能量守恒定律表达式中虽然没有出现功，但功是能量转化的量度。能量变化中也体现功的本质及做功多少。 答案： A B C D C A B D 解析： 根据功能关系， 动 能的改 变 等于外力做功的代数和 ，其中做 负 功的有空气阻力，山坡 对 滑 块 的作用力的功 (因 弹 力不做功， 实际 上 为 摩擦阻力的功 )。因此 Ek A B C D；重力 势 能的减少等于重力做的功， 因此 EP C； 运 动员 机械能的改 变 等于重力之外的其他力做的功，因 此 E A B D。 考点题型设计 对 能量守恒定律的理解 解析： 四个运 动过 程中的能量 转 化如下表： 由表可知，四个运 动过 程中均是物体的机械能 转 化 为 其 他形式的能， C正确。 答案： C 运 动过 程 能量 转 化 汽 车 制 动 动 能 内能 流星 坠 落 重力 势 能 光能、内能 降落 伞 匀速下降 重力 势 能 内能 磁 铁 穿 过线 圈 重力 势 能 电 能 C树木吸收阳光，将阳光的能量转化为化学能，使环境温度变低 D白天大树将热量存起来，晚上再将热量放出来，所以白天在树林里感觉凉爽而晚上感觉到热 答案： C 解析： 植物 发 生光合作用，消耗掉太阳能 转 化成化学能， 根据能量守恒，阳光的能量被 转 化成化学能，所以 树 木下会比 较 凉爽，故 C正确。 功能关系的理解与 应 用 答案： (1)3.125s (2)12.5J 点 评 ： 传 送 带 模型 问题 的分析流程： 答案： ABD 解析： 物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力，根据 动 能 定理，有 Ek (F f)(L s)，故 A正确；小 车 受到重力、支持 力、 压 力和摩擦力，根据 动 能定理，有 Ek fs，故 B正确； 物体在摩擦力作用下前 进 的距离 为 (L s)，物体克服摩擦力所 做的功 为 W克 f(L s)，故 D正确；根据功能关系，小物体和 木板系 统 增加的内能等于它 们 相 对 运 动 克服摩擦力做的功， 即 Q fL，故 C错误 。 开放 探究 解析： 这 台装置不能正常工作。假 设 它能正常工作，便意 味着 这 台装置不需要外界的能量而源源不断地 对 外工作， 对 外 界 输 出能量， 这违 背了能量 转 化和守恒定律，此装置成 为 一 台永 动 机。煤油能沿棉 线 上升一个 较 大的高度， 这 是一个不争的事 实 ，如果 B槽中有煤油便会向下流 动 冲 击 叶 轮对 外做功也是无可置疑的，此装置不能工作的原因是煤 油 虽 上升到 B槽高 处 ，但不能滴落到 B槽中。 答案： 不能工作。违背能的转化和守恒定律，原因是煤油不能从棉线上滴落。 点 评 ： 这 是一道考 查 学生 对 自然 现 象的 观 察能力和 应 用 能的 转 化和守恒定律分析解决 实际问题 能力的 题 目。例如， 我 们 容易注意到毛 细现 象，但往往不注意 观 察上升的液体是 否能从毛 细 管中流出。 答案： 不是永动机。手表戴在手上，手运动的机械能一部分转化为手表摆动的能量。 易错案例剖析 易 错 分析： 对本题易错选项及错误原因具体分析如下：