（课堂设计）2020高中物理 4.6 能源的开发与利用学案 教科版必修2

1、第6节能源的开发与利用 导学目标 1.了解各种不同形式的能，知道能量守恒定律确立的两类重要事实.2.能够叙述能量守恒定律的内容，会用能量守恒的观点分析、解释一些实际问题.3.了解能源的开发和利用情况一、能量守恒定律问题情境1在验证机械能守恒定律的实验中，重物带着纸带下落时，计算结果发现，减少的重力势能的值大于增加的动能的值，即机械能的总量在减少原因就是存在纸带和打点计时器之间的摩擦力和空气的阻力等是不是考虑了各种摩擦和阻力后这部分能量就消失了呢？2请说明下列现象中能量是如何转化的？(1)植物进行光合作用(2)放在火炉旁的冰融化变热(3)电流通过灯泡，灯泡发光要点提炼1内容：能量既不会凭空产生，

2、也不会凭空消失，它只能从一种形式_为另一种形式，或者从一个物体_到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量_2几个重要的功能关系(1)合外力所做的功或外力所做功的代数和等于物体或物体系_动能定理(2)除了重力和弹力外，其他力对物体系所做的功等于物体系_功能原理；(3)重力或弹力对物体所做的功与重力势能或弹性势能的变化数值相等；(4)两物体间滑动摩擦力对物体系所做的功与物体系增加的内能数值相等即学即用1质量为4 kg的物体被人由静止开始向上提升0.25 m 后速度达到1 m/s，则下列判断正确的是()A人对物体传递的功是12 JB合外力对物体做功2 JC物体克服重力做功10 JD人对物体做的功等于

3、物体增加的动能图12如图1所示，一个质量为m的物体(可视为质点)以某一速度由A点冲上倾角为30的固定斜面，做匀减速直线运动，其加速度的大小为g，在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中，物体()A机械能损失了mghB重力势能增加了3mghC动能损失了mghD机械能损失了mgh图23如图2所示在光滑的水平面上，有一质量为M的长木块以一定的初速度向右匀速运动，将质量为m的小铁块无初速地轻放到木块右端，小铁块与木块间的动摩擦因数为，当小铁块在木块上相对木块滑动L时与木块保持相对静止，此时长木块对地的位移为l，求这个过程中(1)系统产生的热量；(2)小铁块增加的动能；(3)木块减少的动能；(4)系统

4、机械能减少量二、能源的利用和新能源的开发1人类对能源的利用大致经历了三个时期，即_时期、_时期、_时期自工业革命以来，_和_成为人类的主要能源2_和_已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题3燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，就不会再次_聚集起来供人类重新利用电池中的化学能转化为电能，电能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，我们无法把这些内能收集起来重新利用这种现象叫做能量的耗散4能源开发(1)有待开发和利用的新能源主要指太阳能、地热能、风能、水能、核能等(2)节约能源的办法有：采用高效锅炉，节约燃料；采用高温高压蒸汽轮机，提高热机效率；充分利用废气余热

5、，提高燃料利用率；从能源直接得到电能，提高发电效率等等(3)在合理开发和节约使用煤、石油、天然气等常规能源的同时，要大力开发核聚变能、太阳能、风能、地热能、海洋能等新能源5能源转化的途径自然界的能量是守恒的，但有的能量不便于利用，因此人们要把不方便利用的能转化为方便利用的能能源的转化过程如下图即学即用4各种形式的能都可以_，木柴燃烧发出热和光，在这个过程中是_能转化为_能和_能；水烧开时，锅盖在水蒸气的冲击下不停地跳动，这个过程是_能转化为_能5人类使用的普通能源，如煤、石油、天然气、木柴，以及水力发电得到的能量，它们的根源是()A太阳能 B地球本身C内能 D机械能第6节能源的开发与利用课堂活

6、动区核心知识探究一、问题情境1它转化成了机械能外的其他形式的能量，除重力、弹力之类的力外，其他任何力对物体做功使物体的机械能增加或减少的过程，实质上都是其他形式的能与机械能相互转化的过程，在转化的过程中，能的总量是不变的这是大自然的一条普遍的规律，而机械能守恒定律只是这一条普遍规律的一种特殊情况2(1)光能转化为化学能(2)内能由火炉转移到冰(3)电能转化为光能要点提炼1转化转移保持不变2(1)动能的变化(2)机械能的变化即学即用1BC人提升物体的过程中，人对物体做了功，对物体传递了能量，不能说人对物体传递了功，A错；人对物体做的功等于物体机械能的改变量，W人mghmv212 J，D错；合外力

7、对物体做的功(包括重力)等于物体动能的变化，W合mv22 J，B正确；物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，WGmgh10 J，C正确2A重力做了mgh的负功，重力势能增加了mgh，B错由于物体沿斜面以加速度g做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知：mgsin 30fmg，fmg.摩擦力做功为：Wff2hmgh，机械能损失了mgh，故A项正确，D错由动能定理得Ekmghmgh2mgh即动能损失了2mgh，故C错3(1)mgL(2)mg(lL)(3)mgl(4)mgL解析画出这一过程两物体位移示意图，如下图所示(1)m、M间相对滑动的位移为L，根据能量守恒定律，有QmgL，即摩擦力对系统做的总功等于系统产生的热量(2)根据动能定理mg(lL)mv20，其中(lL)为小铁块相对地面的位移，从上式可看出Ekmmg(lL)，说明摩擦力对小铁块做的正功等于小铁块动能的增量(3)摩擦力对长木块做负功，根据功能关系，得EkMmgl，即长木块减少的动能等于长木块克服摩擦力做的功mgl.(4)系统机械能