高中物理 7.10能量守恒定律与能源精品教案 新人教版必修 .doc

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1、710能量守恒定律与能源〖精讲细讲〗〖知识精讲〗知识点1能量守恒定律（1）定律内容：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中总的能量保持不变。（2）某种形式的能量在减少，一定存在另一种形式的能量在增加，且减少量与增加量相等；某个物体的能量减少，一定存在另一个物体的能量增加，且减少量和增加量相等。〖例1〗试说明下列现象中能量转化的情况。①在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火之后，速度越来越小，最后停止。②植物的光合作用。③用太阳能电池做动力的电动汽车在赛车场上奔驰。④用柴油机带动发电机发电，供

2、给电动水泵抽水，把水从低处抽到高处。〖思路分析〗①发动机熄火后，速度减小，即机械能减小，速度减小的原因是汽车受到摩擦阻力的作用，此过程中将产生内能，因此此过程是：机械能转化为内能。②植物的光合作用是：太阳能转化为化学能。③用太阳能电池做动力的电动汽车在赛场上奔驰，此过程是：太阳能转化为电能，然后电能再转化为机械能。④此过程是：化学能转化为电能，然后电能转化为机械能。〖总结〗自然界中有许多不同形式的能量，如机械能、内能、光能、电能、化学能、原子能等等，各种形式的能量是可以相互转化的，各种能相互转化是通过做功过程来实现的，并且能量转化多少通过做功的多少来量度，物体对外做

3、多少功，它就等量的转化为多少能，即W=△E，能的转化和转移过程中，能的总量守恒。功和能的关系及能的转化和守恒思想是解决物理问题的重要法宝。〖变式训练1〗行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁穿过闭合线圈，线圈中产生电流。上述不同现象所包含的相同的物理过程是：A、物体克服阻力做功B、物体的动能转化为其他形式的能量C、物体的势能转化为其他形式的能量D、物体的机械能转化为其他形式的能量〖答案〗AD知识点2功是能量转化的量度做功过程就是能量的转化过程，做了多少功，就有多少能量发生转化。用公式W=△E表示。〖

4、例2〗如图所示，质量为m的子弹，以速度v1射入放在水平光滑桌面上质量为M的木块中，设子弹和木块的共同速度为v2，木块的位移为s2，子弹的位移为s1，子弹对木块的位移为△s，子弹与木块间的相互作用的摩擦力为f，求此过程中，系统增加的内能Q？〖思路分析〗对子弹，f为阻力，做负功，有：fs1=mv12/2-mv22/2①对木块，f为动力，做正功，有：fs2=Mv22/2②由①、②得fs1-fs2=mv12/2-（m+M）v22/2③③式说明，系统内一对滑动摩擦力总是做负功，而机械能的减少通过做功转化为物体的内能。即：Q=△EK又因为s1-s2=△s，所以Q=f△s，〖答案

5、〗系统增加的内能等于mv12/2-（m+M）v22/2或f（s1-s2）=f△s〖总结〗系统克服阻力做功时，机械能减少，内能增加，且系统增加的内能等于总的机械能的减少量，即Q=f△s，（△s为两物体相对路程），或Q=△E=E1-E2（E1、E2分别为系统初、末状态的机械能）。〖变式训练2〗小球的质量为m，在距地面高为h处，以初速度v竖直向上抛出，设空气阻力大小恒定为f且小于mg，且小球与地面碰撞过程中不损失能量，小球最后静止在地面上，则小球在整个运动过程中所经历的路程是多少？；转化的内能是多少？〖答案〗2mgh+mv2/2f；Q=mgh+mv2/2知识点3能源和能量

6、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：即柴薪时期、煤炭时期、石油时期。（2）能量耗散：燃料燃烧时一量把自己的热量释放出去，它就不会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，它又通过灯泡转化为内能和光能，热和光被其他物质吸收后变成周围环境的内能，我们也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。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，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成不便于利用的了。这是能源危机更深层次的含意，也是“自然界的能量虽然守恒，但还要节约能源”的根本原因。

7、（3）新能源的开发①太阳能：太阳以其巨大的、无穷无尽的辐射能形式提供给地球最清洁的能源。数量巨大：太阳辐射的功率为3。9×1026W，能到达地球表面的太阳能相当于每年完全燃烧1。3×1010t标准煤产生的能量，是目前全世界所消耗的各种能量总各的104倍。时间长久：根据天文学的研究结果，可知太阳系已经存在大约5×109年左右，估计尚可继续维持1010年之久。清洁安全：太阳能素有“干净能源”和“安全能源”之称，它不仅毫无污染，也毫无危险。②风能：风能是由于太阳辐射造成地球各部分受热为均匀，而引起的空气流动所产生的能量，整个地球接受到的太阳辐射能约有0。2%被转化成风