7.0《能量守恒定律与能源》学案（新人教版必修2）

7.10 能量守恒定律与能源 学案【教学目标】知识与技能理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。过程与方法通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义情感、态度与价值观感知我们周围能源的耗散，树立节能意识。【教学重点】能量守恒定律的内容。【教学难点】理解能量守恒定律的确切含义。【自主学习】1能量(1)概念.一个物体能够对外 ,我们就说这个物体具有 。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 ;被举高的重物具有 ;发生弹性形变的物体具有 ;由大量粒子构成的系统具有 。另外自然界中还存在化学能、电能、光能、太阳能、风能、潮汐能、原子能等等不同形式的能。不同的能与物体的不同运动形式相对应,如机械能对应 ;内能与大量微观粒子的 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 保持不变。也就是说当某个物体的能量 时,一定存在其他物体的能量 且减少量一定 增加量;当 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 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 的过程。且做了多少功,就有 能量发生转化(或转移),因此,功是能量转化的 。2能量守恒定律(1)内容:能量既不会 ，也不会 ,它只会从一种形式 为其地形式,或者从一个物体 另一个物体,而在转化和转移过程中.能量的总量 ,这个规律叫做能量守恒定律.(2)定律的表达式： 3.能源和能量耗散(1)能源是人类社会活动的物质基础.人类利用能源大致经历了三个时期,即，。(2)能量耗散:燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去,它就不会起来供人类重新利用;电池中的化学能转化为电能,它又通过灯泡转化为内能和光能,热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能,我们也无法把这些内能起来这种现象叫做能量的耗散。【参考答案】1做功 能量、动能、重力势能、弹性势能、内能 机械运动 热运动 总量 减少 增加 等于某种形式 等于 能量之间转化(或转移) 多少 量度 消灭 创生 转化 转移 保持不变E初= E终E增= E减柴薪时期、煤炭时期、石油时期自动聚集收集重新利用例1分析常见力做功与能量转化的对应关系： 重力做功： 弹力做功：电场力做功： 电流做功：解答：重力做功：重力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； 电场力做功:电势能与其他能相互转化； 电流做功:电能和机械能等其他形式的能相互转化例2如图2-10-1所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K，一条不可伸长的轻绳绕过K分别与物块A、B相连，A、B的质量分别为mA、mB。开始时系统处于静止状态。现用一水平恒力F拉物块A，使物块B上升。已知当B上升距离为h时，B的速度为v。求此过程中物块A克服摩擦力所做的功。重力加速度为g。 解答：由于连结AB绳子在运动过程中未松，故AB有一样的速度大小，对AB系统，由功能关系有：FhWmBgh=(mA+mB)v2 求得：W=FhmBgh(mA+mB)v2ABKF2-10-12-10-2例3一小滑块放在如图2-10-2所示的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离。若已知在这过程中，拉力F所做的功的大小（绝对值）为A，斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B，重力做功的大小为G，空气阻力做功的大小为D。当用这些量表达时，小滑块的动能的改变（指末态动能减去初态动能）等于多少？，滑块的重力势能的改变等于多少？滑块机械能（指动能与重力势能之和）的改变等于多少？解析：根据动能定理，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，斜面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；根据重力做功与重力势能的关系，重力势能的减少等于重力做的功，因此Ep= - C；滑块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例4太阳能的储存一直是个难题.科学家发现,盐水湖被太阳晒久了,湖底的湿度会越来越高,并难以通过湖水的对流将热散发出去，而淡水湖不具备这一特点.根据这一特点,可以利用盐水湖来储存太阳能.你能分析这是为什么吗?你能根据这规律设计出一种储存太阳能的具体方案吗？（提示:盐水湖中含盐量高的湖水密度大,总是留存湖底不会上浮)解答:在含盐量高的湖水的表面吸收了太阳能之后,部分水分被蒸发,使湖水表面水层含盐量变大且温度也随之升高.由于含盐量高的湖水密度大,所以这部分密度大、温度高的表层湖水就会在重力作用下下沉,将所吸收的郜分太阳能带到湖底,使湖底温度越来越高.由于湖底盐水密度大于上部湖水密度,因此湖底的盐水不会再向上运动,将热量散失,这就使得太阳能得到储存.【基础训练】1下列燃料中不属于化石燃料的是( )A煤 B木柴 C石油 D天然气2下列关于对能的转化和守恒定律的认识正确的是（ ）A某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加B某个物体的能减少,必然有其他物体的能增加、C不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器永动不可能制成D石子从空中落下,最后停止在地面上,说明机械能消失了3利用下列哪种能源时,给人类带来的污染较小（ ）A煤 B石油 C天然气 D核能4关于能量转化的说法中正确的是A举重运动员把重物举起来,体内的一部分化学能转化为重力势能B电流通过电阻丝使电能转化为内能C内燃机做功的过程是内能转化为机械能的过程D做功的过程是能量转化的过程，做了10J功,就有10J能量发生转化2-10-45（00上海）如图2-10-4所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2的小球，B处固定质量为的小球，支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动，开始时OB与地面相垂直，放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是（ ）AA球到达最低点时速度为零。BA球机械能减少量等于B球机械能增加量。CB球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度。D当支架从左向右回摆动时，A球一定能回到起始高度。 2-10-56（05江苏）10如图2-10-5所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2，滑块经B、C两点时的动能分别为EKB、EKc，图中AB=BC，则一定有（ ）(A)WlW2 (B)W1EKC (D)EKBEKC7在水平地面上平铺n块砖,每块砖的质量为m,厚度为h.如将砖一块一块地叠放在一起,至少需要做 功。8一小物体以50J的初动能滑上斜面,当动能为25J时,机械能减少2J,则当物体滑回原出发点时动能= Jv2-10-69如图2-10-6所示，物体在光滑水平面匀速向左运动时具有的动能为100J，后来碰到一轻弹簧，当弹簧压缩到最短时弹簧的弹性势能为 J，在物体压缩弹簧的过程中，弹簧的弹力做了 J功。10（05北京）是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端B与水平直轨道相切，如图2-10-7所示。一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑。已知圆轨道半径为R，小球的质量为m，不计各处摩擦。求（1）小球运动到B点时的动能（2）小球下滑到距水平轨道的高度为R/2时