1、成才之路 物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 必修2机械能守恒定律第七章1.1.1 集合的概念第十节 能量守恒定律与能源第七章1.1.1 集合的概念学习目标定位1课堂情景切入2知识自主梳理3重点难点突破4考点题型设计5课后强化作业7易错案例剖析6学习目标定位*理解能量守恒定律，知道这个定律的重要意义*会用能量守恒定律去分析计算有关能量守恒的综合性问题*理解能量耗散，认清节约能源的重要性课堂情景切入各种形式的能都可以互相转化，你能说出下列现象(见下图)中，能是如何转化的吗？知识自主梳理1.内容：能量既不会消灭，也不会_，它只会从一种形式转化为_，或者从一个物体转移到_，而在转化和转移的过程
2、中，能量的总量_。这个规律叫做能量守恒定律。能量守恒定律创生其他形式另一个物体保持不变2确立能量守恒定律的两类重要事实(1)确认了_的不可能性；(2)发现了各种自然现象之间能量的_与转化。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_、最_、最_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。永动机相互联系普遍重要可靠1.能源(1)概念：能够提供可_的物质，都可以称为能源。(2)人类利用能源大致经历了三个时期：_时期、_时期，_时期。当今人类使用的主要能源是煤炭和石油。它们的资源有限，且大量使用造成环境恶化。_和_成为关系到人类社会能否持续发展的大问题。能源和能量耗散
3、利用能量柴薪煤炭石油能源短缺环境恶化2能量耗散(1)自然界中自发的能量的转化和转移具有方向性。a热量可以自发的由高温物体传递给_物体，但不能自发的由低温物体传给_物体。b冒起的煤烟和散开的炭灰_又重新组合成一堆煤炭。c散失到周围环境中的内能不能回收重新利用。低温高温不可能(2)能量耗散在能量的转化过程中，一部分能量转化为_流散到周围环境中，我们无法把这些_收集起来重新利用，这种现象叫能量的耗散。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_，但在可利用品质上_了，从便于利用的变成_的了。内能内能未减少降低不便于利用重点难点突破一、对功与能的理解1功是能量转化的量度不
4、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。2常见的几种功能关系功能量转化重力做功重力势能和其他形式的能相互转化弹力做功弹性势能和其他形式的能相互转化合外力做功动能和其他形式的能相互转化除重力、系统内弹力外，其他力做功机械能和其他形式的能相互转化特别提醒：(1)能是物体运动状态决定的物理量，即状态量；而功则是和物体运动状态变化过程有关的物理量，是过程量。两者有着本质的区别。(2)做功可以使物体具有的能量发生变化，而且物体能量变化大小是用做功的多少来量度的。但功和能不能相互转
5、化。根据如图所示的情景，判断图中A、B两台机器，哪台是发电机？哪台是电动机？并描述这一情景中所涉及的能量转化。答案：B是发电机，A是电动机。瀑布的水流下来将水的重力势能转化为动能，水流推动水轮机带动发电机B转动发电，是将机械能转化为电能，发电机产生电流流经电动机A时，又将电能转化为机械能。二、能的转化和守恒定律的应用1表达式E1减E2增2含义(1)某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，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。3应用步骤(1)分清多少种形式的能(如机械能、热能、电能等)在变化。(2)分别列出减少的能量E减和增
6、加的能量E增的表达式。(3)依据能量守恒列式求解。特别提醒：能量守恒定律表达式中虽然没有出现功，但功是能量转化的量度。能量变化中也体现功的本质及做功多少。质量为m的小球由高为h的曲面顶端以v0的初速度滑下并沿水平面又运动了s停止下来，求在该过程中由于摩擦阻力而产生的热量。解析：分别选定开始和停止时为初末状态整个过程中共有重力势能、动能、内能三种形式的能参与了转化，且重力势能减少、动能减少、内能增加。根据能量守恒定律可知，减少的总能量等于增加的总能量。考点题型设计对能量守恒定律的理解市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子(如图所示)。在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉爽。该装置
7、的能量转化情况是()A太阳能电能机械能B太阳能机械能电能C电能太阳能机械能D机械能太阳能电能答案：A解析：电池板中太阳能转化为电能，小电动机中电能转化为机械能。动能关系的理解与应用答案：D点评：滑动摩擦力做功时，系统的机械能一定减少，减少的机械能转化为内能，所以滑动摩擦力做功过程中产生的内能为QFfx相，其中Ff指滑动摩擦力大小，x相指发生相对滑动的物体间的相对位移。如图，木块m放在光滑的水平面上，一颗子弹水平射入木块中，子弹受到的平均作用力为f，射入深度为d，此过程中木块移动了s，则()A子弹损失的动能为fsB木块增加的动能为f(sd)C子弹动能的减少等于木块动能的增加D子弹、木块系统总机械
8、能的损失为fd答案：D解析：子弹克服阻力做功为Wff(sd)，子弹损失的动能为f(sd)，A错；f对木块做的功为Wffs，木块增加的动能为fs，B错；由功能关系知，子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块系统增加的内能之和，C错；子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统内能的增加量等于fd，D正确。开放探究试根据能的转化和守恒定律，分析说明这台装置能够正常工作吗？若不能正常工作，原因可能出现在哪里？解析：这台装置不能正常工作。假设它能正常工作，便意味着这台装置不需要外界的能量而源源不断地对外工作，对外界输出能量，这违背了能量转化和守恒定律，此装置成为一台永动机。煤油能沿棉线上升一个较大的
9、高度，这是一个不争的事实，如果B槽中有煤油便会向下流动冲击叶轮对外做功也是无可置疑的，此装置不能工作的原因是煤油虽上升到B槽高处，但不能滴落到B槽中。答案：不能工作。违背能的转化和守恒定律，原因是煤油不能从棉线上滴落。点评：这是一道考查学生对自然现象的观察能力和应用能的转化和守恒定律分析解决实际问题能力的题目。例如，我们容易注意到毛细现象，但往往不注意观察上升的液体是否能从毛细管中流出。这几年流行一种“自发电电动车”，基本原理是将一小型发电机紧靠车轮处，车轮转动时，带动发电机运转，发出的电又继续供给电动车，你认为仅靠这种方式，电动车能持续运动下去吗？解析：仅靠这种方式，不能使电动车持续运动下去。因为靠这种方式，只能将电动车的一部分能量收集起来，但电动车运动时受到的阻力做负功，不断把电动车的机械能转化为内能，根据能量守恒定律，要想使电动车持续运动下去，必须不断地给电动车补充新的能量，如用脚蹬电动车或给电动车的电源充电。易错案例剖析易错点：对功能关系理解不深刻导致错误案例：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始终不变正确解答：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。正确答案：A课后强化作业（点此链接）
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