2017-2018学年高中物理 第7章 机械能守恒定律 第10节 能量守恒定律与能源学案 新人教版必修2.doc

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1、第10节　能量守恒定律与能源学习目标核心提炼1.知道能量守恒定律的内容，了解能源和能量耗散的定义。1个定律——能量守恒定律2个概念——能量耗散、能源危机2.通过对生活中能量转化的实例分析，领悟能量守恒定律的确切含义。3.能举例说明我们周围能源的耗散，树立节能意识。一、能量守恒定律阅读教材第81页“能量守恒定律”部分，大概知道能量守恒定律的内容。1．建立能量守恒定律的两个重要事实：(1)确认了永动机的__B__(A.可能　B．不可能)性。(2)发现了各种自然现象之间能量的相互联系与转化。2．内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能

2、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。3．意义：能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃。它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。思维拓展“神舟十号”飞船返回舱进入地球大气层以后，由于它的高速下落，而与空气发生剧烈摩擦，返回舱的表面温度达到1000摄氏度。(1)进入大气层很长一段时间，返回舱加速下落，返回舱表面温度逐渐升高。该过程动能和势能怎么变化？机械能守恒吗？(2)返回舱表面温度越高，内能越大。该过程中什么能向什么能转化？机

3、械能和内能的总量变化呢？图1答案　(1)势能减少　动能增加　机械能不守恒(2)机械能转化为内能　不变二、能源和能量耗散阅读教材第82页“能源和能量耗散”部分，知道能量耗散的原因，了解能量转化的方向性。1．能源与人类社会：人类对能源的利用大致经历了三个时期，即柴薪时期、煤炭时期、石油时期。自工业革命以来，煤和石油成为人类的主要能源。2．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，电能又通过灯泡转化成内能和光能，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能，我们无法把这些散失的

4、能量收集起来重新利用。3．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。4．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。思维拓展图2情景1：如图2甲所示，煤炭和石油是常规能源。尽管我国的常规能源资源非常丰富，但由于人口众多，所以能源的需求量很大，能源的浪费很严重，将来会面临能源危机。情景2：如图2乙、丙所示，太阳能、风能

5、、地热能、海洋能等是新能源，积极开发利用新能源是实现我国经济社会可持续发展的必然选择。(1)能量耗散与能量守恒是否矛盾，为什么？(2)能量是守恒的，为什么还要节约能源？答案　(1)能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散并不是能量消失了，而是在能源利用的过程中，能量发生了转化，使能量的品质下降。但能量在数量上并没有减少。(2)能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用品质上降低了，从便于利用的能量变成不便于利用的能量了。这是能源危机更深层次的含义，也是“自然界的能量虽然守恒，但还是要节约能源”的

6、根本原因。因此我们要节约能源，同时积极研究和开发利用新能源和可再生能源，如核能、太阳能、风能、海洋能、生物质能等。预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3　能量守恒定律的理解和应用[要点归纳]1．适用范围：能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律，是各种自然现象中普遍适用的一条规律。2．表达式(1)E初＝E末，初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和。(2)ΔE增＝ΔE减，能量的增加量等于能量的减少量。3．应用步骤(1)明确研究对象及研究过程。(2)明确该过程中，哪些形式的能量在变化。(3)确定参与转化的能量中，哪

7、些能量增加，哪些能量减少。(4)列出增加的能量和减少的能量之间的守恒式(或初、末状态能量相等的守恒式)。[精典示例][例1]下列说法正确的是(　　)A．随着科技的发展，永动机是可以制成的B．太阳照射到地球上的光能转化成其他能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生解析　永动机是不消耗或少消耗能量，可以大量对外做功的装置，违背能量守恒定律，A错误；能量不可能凭空消失，B错误；能量也不可能

8、凭空产生，C正确，D错误。答案　C运用能量守恒定律解题的基本思路　　　　　　[针对训练1]某地平均风速为5m/s，已知空气密度是1.2kg/m3，有一风车，它的风叶转动时可形成半径为12m的圆面。如果这个风