1、4.6 能源的开发与利用 学案学习要求1.了解各种不同形式的能，知道能量是一个重要的物理量.2.知道能量守恒定律确立的两类重要事实.3.叙述能量守恒定律的内容，能用能量守恒的观点分析、解释实际问题.4.认识建立能量守恒定律的重大意义.5.了解能量耗散，了解自然界中宏观过程的方向性.知识点梳理1.能量守恒定律_.2.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_，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的_.我们也无法
2、把这些内能收集起来重新利用.这种现象叫做能量的_.（3）能量的耗散从_的角度反映出了自然界中宏观过程的方向性.答案: 1.能量既不会消灭，也不会创生，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，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变2.柴薪时期 煤炭时期 石油时期 内能和光能 内能 耗散 能量转化课堂探究1.对能量守恒定律的理解（1）某种形式的能减少，一定存在其他形式的能的增加，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，且减少量一定和增加量相等.2.应用能量守恒定律解题的基本步骤（1）分清有多少种形式的能发生转化.（2）分别列出减少的
3、能量E减和增加的能量E增的表示式.（3）列式求解.说明:能量守恒定律是自然界中最普遍的规律之一；要灵活运用的前提是明确能量的来源和去向，准确表达各种形式能的变化量.3.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，即柴薪时期、煤炭时期、石油时期.（2）能量耗散：燃料燃烧时一旦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之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
4、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义，也是“自然界的能量虽然守恒，但还是要节约能源”的根本原因.应用点一：能量转化和守恒定律的应用例1：指出下列现象中能量的转化或转移情况：（1）植物的光合作用；（2）雨天时发生雷电；（3）人在跑步时，身体发热；（4）手摇发电机发电使灯泡发光；（5）风吹动帆船前进.思路分析： 物体间发生能量转移时，能量的形式不变；而发生能量的转化时，能的形式要发生改变，在确定能量转化的方向时，可从消耗什么能，得出什么能进行比较确定.解析： （1）光能转化为化学能.（2）电能转化为声能、内能和光能.（3）化学能转化为内能.
5、（4）动能转化为电能，电能又转化为光能和内能.（5）风的机械能转移给帆船.答案： 见解析变式练习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了其他形式的能量，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”违背了能量转化和守恒定律，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答案：C应用点二：利用功能关系解决综合问题例2：电机带动水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为，如图7-10-1所示，当小木块与
6、传送带相对静止时，求：图7-10-1（1）小木块的位移；（2）传送带转过的路程；（3）小木块获得的动能；（4）摩擦过程中产生的摩擦热.思路分析： 木块刚放上时速度必为零，必受到向右的摩擦动力作用而做匀加速直线运动，达到与传送带共速后不再相互滑动，整个过程中木块获得一定的能量，系统要产生摩擦热.解析： （1）由牛顿第二定律：mg=ma得a=g由公式v=at得t=小木块的位移s1=t=.（2）传送带始终匀速运动，路程s2=vt=.（3）对小木块获得的动能Ek=mv2.（4）滑动摩擦力对物块做了正功，使的物块的机械能增加且增加的机械能为E=mgs1=mv2，而滑动摩擦力对传送带做了负功，使传送带输出
7、了能量，且输出的能量为E输出=mgs2=mv2，所以整个系统在这一过程中产生的内能（摩擦热）为Q=E输出-E=mg（s2-s1）=mv2.答案： （1） （2） （3）mv2 （4）mv2思维总结：滑动摩擦力与相对位移的乘积，在数值上等于一对相互作用的摩擦力所做的功的代数和，等于系统产生的内能.变式练习2 石块自由下落过程中，由A点到B点重力做的功是10 J，下列说法正确的是（ ）A.由A到B，石块的势能减少了10 JB.由A到B，功减少了10 JC.由A到B，10 J的功转化为石块的动能D.由A到B，10 J的势能转化为石块的动能答案：AD课堂反馈1.在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为
8、了降低温度，同时打开电冰箱和电风扇，两电器工作较长时间后，房内气温将会（ ）A.升高B.降低C.不变D.无法判断2.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3.关于能量转化的说法中正确的是（ ）A.举重运动员把重物举起来，体内的一部分化学能转化为重物的重力势能B.电流通过电炉子后电炉丝变热，电能转化为内能C.内燃机做功的过程是内能转化为机械能的过程D.做功过程是能量转化过程，某过程中做了10 J的功，一定有10 J的能量发生了转化4.质量为4 kg的物体被人由静止开始向上提升0.25 m后速度达1 m/s，则下列判断正确的是（ ）A.人对物体做功12 JB.
9、合外力对物体做功2 JC.物体克服重力做功10 JD.人对物体做的功等于物体增加的动能5.下列关于能源开发和利用的说法中，正确的是（ ）A.能源利用的过程是内能转化成机械能的过程B.要合理开发和节约使用核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等常规能源C.能源利用的过程，是一种形式的能向另外一种形式的能转化的过程D.无论是节约能源还是开发能源，我国都要外国支援6.关于“节约能源”，下面的说法中正确的是（ ）A.浪费能源，只是浪费个人的金钱，所以节约能源是毫无意义的B.浪费能源，只是浪费个人的金钱，对整个社会和自然界来讲，反正能量是守恒的，所以就社会而言，节约能源毫无意义C.从能量转化的角度看，自然界中宏观过程是有方向性的，能源的利用受这种方向性的制约，且能源的利用过程对环境有污染，所以“节约能源”对人类社会发展有很大的影响D.上述说法都是错误的课堂反馈答案1.A 2.D 3.ABCD 4.ABC 5.C 6.C