2018年高中物理 第四章 机械能和能源 能量守恒定律与能源知识梳理学案 教科版必修2

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1、能量守恒定律与能源【学习目标】1．理解能量的概念，知道各种不同形式的能量．2．明确能量守恒的含义．3．知道能源的合理利用及能量耗散的概念．【要点梳理】要点一、能量要点诠释：(1)概念：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量．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、高温高压气体等都能对外做功，因此都具有能量．(2)形式：能量有各种不同的形式．运动的物体具有动能；被举高的重物具有重力势能；发生弹性形变的物体具有弹性势能；由大量粒子构

2、成的系统具有内能．另外自然界中还存在如化学能、电能、光能、太阳能、风能、潮汐能、原子能等不同形式的能．不同形式的能与物体的不同运动形式相对应，如机械能对应机械运动；内能与大量微观粒子的热运动相对应．(3)能量的转化：各种不同形式的能量可以相互转化，而且在转化过程中总量保持不变也就是说当某个物体的能量减少时，一定存在其他物体的能量增加，且减少量一定等于增加量；当某种形式的能量减少时，一定存在其他形式的能量增加，且减少量一定等于增加量．(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能量之间转化(或

3、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．如举重运动员把重物举起来，对重物做了功．这一过程中，运动员通过做功消耗了体内的化学能，转化为重物的重力势能．并且，运动员做了多少功，就有多少化学能转化为重力势能．能量的具体值往往无多大意义，我们关心的大多是能量的变化量，能量的变化必须通过做功才能实现，某种力做功往往与某一具体的能量变化相联系，即所谓功能关系．力学中常见力做功与能量转化的对应关系如下：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负

4、功弹性势能增加合力做功正功动能增加动能变化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负功机械能减少要点二、能量守恒定律要点诠释：(1)内容：能量既不会消灭，也不会产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变，这个规律叫做能量守恒定律．(2)表达式：；．(3)利用能量守恒定律解题的基本思路．①某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，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．(4)利

5、用能量守恒定律解题应注意的问题：①该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一，是学习物理的一条主线．②要分清系统中有多少种形式的能量，发生哪些转移和转化．③滑动摩擦力与相对距离的乘积在数值上等于产生的内能，即．要点三、能源要点诠释：指能够提供可利用能量的物质，它是人类社会活动的物质基础．(1)分类：①从人类开发能源的历史划分：常规能源：已被广泛应用的能源，如煤、石油、天然气、水力等．新能源：指目前尚未被人类大规模利用而有待进一步研究、开发和利用的能源，如核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等．②从使用分类：一次能源：未经人工加工的能源，如煤、石油

6、、天然气、水能、风能、生物质能、海洋能等．二次能源：从一次能源直接或间接转化来的能源．如：电能、氢能、焦炭．③从能否再生分类：可再生能源：水流能、风能等．不可再生能源：石油、煤等．④从对环境的影响分类：清洁能源(也称“绿色环保”能源)：太阳能、风能等．非清洁能源：煤、石油、天然气等．(2)常规能源和新能源的转化方式：要点四、能源的开发要点诠释：1．能源的开发作为常规能源的煤炭、石油、天然气等面临枯竭，节能和开发新的能源已是人类必须面对的实际问题．能源对造福人类具有极其重要的意义，节约每一份能源，不仅能提高能源的利用价值，对于维护人类赖以生

7、存的环境也有不可忽视的作用．新的能源有待于人类去开发，如核能的利用、太阳能的利用等，还有许多艰苦的工作需要去做．(1)为什么煤、石油和天然气被人们称为不可再生能源?由于煤、石油和天然气都是几亿年以前的生物遗体形成的，所以人们也称它们为化石燃料．由于这些能源是不能再次生产，也不可能重复使用的，所以称为非再生能源．(2)人类利用能源的过程及新能源的开发和利用．①人类利用能源大致经历的三个时期是：柴薪时期、煤炭时期、石油时期．②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．(3)人类与能源的关系。能源的利用给人类的生活带来了极

8、大的改善．人类社会每一次重大的经济飞跃和产业革命，都与新的能源和动力装置的利用密切相关．能源消耗的多少已经成为衡量一个国家或地区经济发展水平的重要标志．所以说人类离不开能源．但能源的大量使用会