能量守恒定律与能源学案

1、时间2011年6月14日学案(新课)课题能量守怛定律及能源(必修1第XM至第x页)学习目标1、知识与能力理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。2、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。3、情感、态度、价值观感知我们周围能源的耗散，树立节能意识。学习重点能量守恒定律的内容.应用能量守恒定律解决问题.学习难点理解能量守恒定律的确切含义.能量转化的方向性.学习过程1、复习引入：举例：试说明下列现象的能量变化情况：水果电池：水电站：内燃机车：高山流水：太阳能热水器：冷热物体接触：2、新课内容：(有详有略，例题分析和练习相结合，看书自学和问题引领相结 合)1 .能量概念：

2、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 个物体 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。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。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

3、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。能量守恒定律内容: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。定律的表达式：;。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

4、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。3、例题讲解：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

5、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。的功。重力加速度为g。KAB 有 TAGK已知当B上升距离为h的功。重力加速度为g。KAB 有 TAGK解答：由于连结AB绳子在运动过程中未松，故一样的速度大小，对AB系统，由功能关系有：1(mA+mB)v2W=FhmBgh (mA+mB)v2Fh W mBgh=2(mA+mB)v2W=FhmBgh (mA+mB)v2求得：2-10-1(22-10-2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

6、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

7、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

8、就使得太阳能得到储存.4、技能训练：下列燃料中不属于化石燃料的是（）A煤 B木柴 C石油 D天然气下列关于对能的转化和守恒定律的认识正确的是（）某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加某个物体的能减少,必然有其他物体的能增加、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石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了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4.4.关于能量转化的说法中正确的是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电流通过电阻丝使电能转化为内能内燃机做功的过程是内能转化为机械能的过程做功的过程是能量转化的过程，做了

9、10J功，就有10J能量发生转化(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2m的小球，B处固| a定质量为m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，放吨 2-10-4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()A球到达最低点时速度为零。A球机械能减少量等于B球机械能增加量。B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。当支架从左向右回摆动时，A球一定能回到起始高度。6. (05江苏)10.如图2-10-5所示，固定的光滑竖直 v |杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过

10、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 f/7 升.若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉2-10-5力F做的功分别为W1、W2，滑块经B、C两点时的动能 a | 分别为EKB、EKc，图中AB=BC，则一定有()(A)WlW2(B)W1EKC(D)EKBEKC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。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=J如图2-10-6所示，物体在光滑水平面匀速向左运动时r 具有的动能为100J,后来碰到一轻弹簧，当弹簧压缩

11、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。（05北京）AB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时的速度大小和方向（3）小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时，所受轨道支持力 NB、NC各是多大？ARA1 -RARA1 -R2-10-7 V+填空题参考答案：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

12、量之间转化（或转移） 多少量度 TOC o 1-5 h z 消灭创生 转化转移保持不变（2）E初=E终增=E减柴薪时期、煤炭时期、石油时期 自动聚集 收集 重新利用技能训练参考答案：BABCDABCD HYPERLINK l bookmark51 o Current Document BCDAn(n-1)mgh/242J100 、 100(1) Ek=mgR (2) v.gR速度方向沿圆弧的切线向下，与竖直 方向成 30 3) NB=3mg NC=mg说明：学案是从学生的“学”出发，将知识点转变为探索性的问题点、能力点，以 问题为引领，启发引导学生获取知识；学案包括以下要点：知识要点：包括学习

13、目标(本课内容简析与学习要求)、学习重难点和要求 简而明，让学生知道要学什么，以及在自学时，哪些是重点，哪些是难点，学 了这课内容后，可以让自己学到哪些新的知识等等。学习过程：包括复习引入、新课和例题讲解、技能训练等。根据每一节的 教学内容和要求，设计不同的引入，要简单易懂，生活化，适合学生。在对公 理、概念和定理的内涵的处理上，将这些要素分点列出，后面预留空格，作为 学生自学笔记。学生以此指导自学，在理解的基础上，将教材相关内容加工浓 缩，整理记录在“学案”相关条目上，巩固掌握知识的效果。技能训练：训练内容以本节内容为中心，适当联系其它章节相关内容，要体现 难度层次的递进，学生自学时按照自己

14、能力水平，不同程度地完成训练。小结与反馈本节要点:小结与反馈小测验：能量转化形式多种多样，在下列现象中，是什么形式的能量转化成什么形式的能量。 摩擦生热:； 气体膨胀做功 ； 水轮机带动发电机发电 ； 电动机带动水泵； 用打气桶给轮胎打气； 植物的光合作用 ；凡是能提供能量的物质都叫能源。能源家族成员种类繁多，而且新成员不断加入。能源 家族从不同的角度可以划分不同的成员，从其产生的方式的角度可分为一次能源和二次能源; 从其是否可再利用的角度可分可再生能源和不可再生能源；根据能源消耗后是否造成环境污 染可分为污染能源和清洁型能源；根据使用的情况又可分为常规能源和新型能源。请给下列能源分类(填序号

15、)水力资源、石油、天然气、海洋能、核能、电力、柴油、焦炭、太 阳能一次能源二次能源可再生能源不可再生能源常规能源新能源图3是13世纪一个名叫亨内考的法国人设计的永动机，永动机的设计违背了什么规律？ 请写出该规律的内容。图33.21世纪，科学家将在地球赤道上空3.6万千米高的静止轨道上建设太阳能发电站， 站上装有巨型光能收集器，由太阳能电池把光能转换成电能，再经微波发生器转换成微波能， 借助相控阵发射天线把微波能定向发回地面接收站，最后换为电能，供人类享用。展开你的想像，画出这壮美的景象。你认为空间太阳能发电站与地面同类电站比较，具有哪些优势？+说明：学生概括本节要点，学会总结规律，形成知识网络。教师设计具有一定思考容量的题目（3至4个）让学生训练，巩固知识和培养 思维能力。目的是检验学生的学习效果作业教材、练习册、其他补充练习相结合