高中物理 第7章 10 能量守恒定律与能源教案 新人教版必修2-新人教版高一必修2物理教案.doc

10．能量守恒定律与能源[学习目标]1.知道能量守恒定律的内容．(重点)2.理解能量守恒定律的确切含义．3.掌握应用能量守恒定律解决问题的方法．(重点)4.知道能量转化的方向性．(难点)一、能量守恒定律1．定律内容能量既不会凭空产生也不会凭空消失它只能从一种形式转化为另一种形式或者从一个物体转移到别的物体在转化或转移的过程中能量的总量保持不变．2．建立定律的两个重要事实(1)确认了永动机的不可能性．(2)各种自然现象之间能量的相互联系与转化．3．机械能守恒定律与能量守恒定律的关系机械能守恒定律是能量守恒定律的特殊背景下一种特殊的表现形式．二、能源和能量耗散1．能量耗散燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去就不会再次自动聚集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成内能和光能热和光被其他物体吸收之后变成周围环境的内能我们无法把这些散失的能量收集起来重新利用．这种现象叫作能量的耗散．2．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未减少但在可利用的品质上降低了从便于利用的变成不便于利用的了．3．能量转化的方向性与节约能源的必要性能量耗散反映了能量转化的宏观过程具有方向性所以能源的利用是有条件的也是有代价的所以自然界的能量虽然守恒但还是很有必要节约能源．1．思考判断(正确的打“√”错误的打“×”)(1)当一个物体的能量减少时一定有其他物体的能量增多．(√)(2)做功越多能量的转化也越多．(√)(3)物体做了多少功就有多少能量消失．(×)(4)煤、石油、天然气属于常规能源．(√)(5)冒起的煤烟和散开的炭灰可以重新合成一堆煤炭．(×)2．煤、石油、天然气和生物质能作为能源的共同特点是()A．都为可再生能源取之不尽用之不竭B．都为不可再生能源用一点少一点C．都为来自太阳辐射的能量D．都为污染环境的能源C[煤、石油、天然气是不可再生能源对环境污染严重生物质能是可再生能源对环境无污染或污染少但它们都来自太阳辐射．因此选项C正确其他选项均错误．]3．“天舟一号”发射成功我国将迈进“空间站时代”如图所示“天舟一号”在点火后竖直加速上升的过程中忽略其质量的变化则“天舟一号”的()A．重力势能减少动能减少机械能减少B．重力势能减少动能增加机械能增加C．重力势能增加动能减少机械能减少D．重力势能增加动能增加机械能增加D[“天舟一号”竖直加速上升的过程中高度增加速度增大由Ep＝mgh和Ek＝eq\f(12)mv2知其重力势能增加动能增加故机械能增加D正确．]4．一个盛水袋某人从侧面缓慢推装液体的袋壁使它变形至如图所示位置则此过程中袋和液体的重心将()A．逐渐升高B．逐渐降低C．先降低再升高D．始终不变A[人对液体做正功液体的机械能增加液体缓慢移动可以认为动能不变重力势能增加重心升高A正确．]功能关系的理解与应用1．功能关系的概述(1)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能量之间转化的过程．(2)功是能量转化的量度．做了多少功就有多少能量发生转化．2．功与能的关系由于功是能量转化的量度某种力做功往往与某一种具体形式的能量转化相联系具体功能关系如下：功能的变化表达式重力做功正功重力势能减少重力势能变化WG＝Ep1－Ep2负功重力势能增加弹力做功正功弹性势能减少弹性势能变化W弹＝Ep1－Ep2负功弹性势能增加合力做功正功动能增加动能变化W合＝Ek2－Ek1负功动能减少除重力(或系统内弹力)外其他力做功正功机械能增加机械能变化W外＝E2－E1负功机械能减少【例1】(多选)如图所示动滑轮下系有一个质量为1kg的物块细线一端系在天花板上另一端绕过动滑轮．用F＝6N的恒力竖直向上拉细线的另一端．滑轮、细线的质量不计不计一切摩擦．经过1s则()A．重力势能增加了B．拉力F做功为12JC．物体的动能增加了10JD．物体的机械能增加了12JABD[如图所示物体受到两个力的作用：拉力F′＝2F和重力mg.由牛顿第二定律得F′－mg＝maa＝2m/s2物体从静止开始运动1s内的位移为：x＝eq\f(12)at2＝eq\f(12)×2×12m＝1m重力势能增加Ep＝mgx＝10JA正确．拉力F的作用点为绳的端点在物体发生1m位移的过程中绳的端点的位移为x′＝2x＝2m所以拉力F做的功为W＝Fx′＝6×2J＝12J故B正确；C．物体的速度v＝at＝2m/s2物体的动能增加了Ek＝eq\f(12)mv2＝eq\f(12)×1×22J＝2J故C错误；D．拉力做的功等于物体机械能的增加量所以物体的机械能增加了12J故D正确．故选A、B、D.]应用功能关系解题的关键应用功能关系解题的关键是深刻理解不同功能关系的含义：(1)