高中物理必修二学案 达标过关：7.10能量守恒定律与能源
高中物理 7.10能量守恒定律与能源导学案 新人教版必修2
高中物理必修二710能量守恒定律与能源导学案学习目标：1.自然界里存在着各种形式的能及其相互转化。
2.了解能量守恒定律的发现和确立过程。
3.理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。
4.能用能量守恒定律的观点解释、分析一些实际问题。
自主落实学案1能量(1)概念.一个物体能够对外 ,我们就说这个物体具有。
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……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 ;被举高的重物具有 ;发生弹性形变的物体具有 ;由大量粒子构成的系统具有。
另外自然界中还存在化学能、电能、光能、太阳能、风能、潮汐能、原子能等等不同形式的能。
不同的能与物体的不同运动形式相对应,如机械能对应 ;内能与大量微观粒子的相对应(3)能量的转化：各种不同形式的能量可以相互转化,而且在转化过程中保持不变。
也就是说当某个物体的能量时,一定存在其他物体的能量且减少量一定增加量;当的能量减少时,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的过程。
且做了多少功,就有能量发生转化(或转移),因此,功是能量转化的。
2能量守恒定律(1)内容:能量既不会，也不会 ,它只会从一种形式为其地形式,或者从一个物体另一个物体,而在转化和转移过程中.能量的总量 ,这个规律叫做能量守恒定律.(2)定律的表达式：①②3.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起来这种现象叫做能量的耗散。
高中物理必修二教案：7.10 能量守恒定律与能
7.10 能量守恒定律与能源教学目标一、知识与技能1. 了解什么是常规能源，什么是新型能源。
2. 知道能量转化和转移的方向性以及第二类永动机不可能实现。
3. 通过能量转化和转移的方向性，认识提高效率的重要性。
4. 了解能源与人类生存和社会发展的关系，使学生认识能源的合理利用与环境保护对可持续发展的重要意义。
二、过程与方法1. 通过指导学生分析事例，培养学生分析问题和理论联系实际的能力。
2. 通过指导学生阅读教材，培养学生的自学能力。
三、情感态度与价值观1. 了解大量的能源消耗带来的全球性环境问题，树立环保意识。
2. 感知我们周围能源的耗散，树立节能意识。
教学重点能量守恒定律的内容。
教学难点理解能量守恒定律的确切含义，知道既然能量守恒为什么还要节约能源。
教学过程一、导入新课如果现在有人说，他发明了永动机，你相信吗？二、新课教学（一）能量守恒定律1．让学生阅读教材有关能量守恒定律建立的过程，回答相应的问题。
（1）说出能量守恒定律的内容，并引用教材上的话，说明能量守恒定律的建立有何重大意义？导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是什么？永动机的不可能性和各种自然现象之间的相互联系和转化。
（2）引导学生理解变式表述：①物体系统内，某些形式能的增加等于另一些形式能的减小；②物体系统内，某些物体的能量的增加等于另一些物体的能量的减小。
（3）历史上曾有人设想制造一种不需要消耗任何能源就可以不断做功的机器即永动机，这样的机器能不能制成？为什么？不可能，因为它违背了能的转化和守恒定律。
2. 教师与学生共同探讨并总结：（1）能量守恒定律的内容：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，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。
（2）定律的表达式：E初=E终ΔE增=ΔE减。
（3）发现能量守恒定律的意义：能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃，是哲学和自然科学长期发展和进步的结果，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。
【人教版】高中物理必修二教案：7.10能量守恒定律与能
7. 10能量守恒定律与能源教课目的一、知识与技术1.认识什么是惯例能源，什么是新式能源。
2.知道能量转变和转移的方向性以及第二类永动机不行能实现。
3.经过能量转变和转移的方向性，认识提升效率的重要性。
4.认识能源与人类生计和社会发展的关系，使学生认识能源的合理利用与环境保护对可连续发展的重要意义。
二、过程与方法1.经过指导学生剖析案例，培育学生剖析问题和理论联系实质的能力。
2.经过指导学生阅读教材，培育学生的自学能力。
三、感情态度与价值观1.认识大批的能源耗费带来的全世界性环境问题，建立环保意识。
2.感知我们四周能源的耗散，建立节能意识。
教课要点能量守恒定律的内容。
教课难点理解能量守恒定律确实切含义，知道既然能量守恒为何还要节俭能源。
教课过程一、导入新课假如此刻有人说，他发了然永动机，你相信吗？二、新课教课（一）能量守恒定律1．让学生阅读教材有关能量守恒定律成立的过程，回答相应的问题。
（1）说出能量守恒定律的内容，并引用教材上的话，说明能量守恒定律的成立有何重要意义？致使能量守恒定律最后确定的两类重要事实是什么？永动机的不行能性和各样自然现象之间的互相联系和转变。
（2）指引学生理解变式表述：①物系统统内，某些形式能的增添等于另一些形式能的减小；②物系统统内，某些物体的能量的增添等于另一些物体的能量的减小。
（3）历史上曾有人假想制造一种不需要耗费任何能源就能够不停做功的机器即永动机，这样的机器能不可以制成？为何？不行能，因为它违反了能的转变和守恒定律。
2.教师与学生共同商讨并总结：（1）能量守恒定律的内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转变成其余形式，或许从一个物体转移到另一个物体，而在转变和转移过程中，能量的总量保持不变。
（ 2）定律的表达式： E 初=E终 E 增= E 减。
（ 3）发现能量守恒定律的意义：能量守恒定律的成立，是人类认识自然的一次重要飞跃，是哲学和自然科学长久发展和进步的结果，它是最广泛、最重要、最靠谱的自然规律之一，并且是大自然广泛和睦性的一种表现形式。
7.10 能量守恒定律与能源
7.10 能量守恒定律与能源（学案）学习目标:理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散学习重点: 1．能量守恒定律的内容．2．应用能量守恒定律解决问题．学习难点: 1．理解能量守恒定律的确切含义．2．能量转化的方向性。
主要内容:一、能量守恒定律（阅读课本第75页内容）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外一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总和保持不变．这个规律就是能量守恒定律阅读材料：能量守恒定律是建立在自然科学发展的基础上的，从16世纪到18世纪．经过伽利略、牛顿，惠更斯、莱布尼茨以及伯努利等许多物理学家的认真研究，使动力学得到了较大的发展，机械能的转化和守恒的初步思想，在这一时期已经萌发．18世纪末和19世纪初，各种自然现象之间联系相继被发现．伦福德和戴维的摩擦生热实验否定了热质说．把物体内能的变化与机械运动联系起来．1800年发明伏打电池之后不久，又发现了电流的热效应、磁效应和其他的一些电磁现象．这一时期，电流的化学效应也被发现，并被用来进行电镀．在生物学界，证明了动物维持体温和进行机械活动的能量跟它所摄取的食物的化学能有关，自然科学的这些成就，为建立能量守恒定律作了必要的准备．能量守恒定律的最后确定，是在19世纪中叶由迈尔、焦耳和亥姆霍兹等人完成．德国医生迈尔是从生理学的角度开始对能量进行研究的．1842年，他从“无不生有，有不变无”的哲学观念出发．表达了对能量转化和守恒思想，他分析了25种能量的转化和守恒现象，成为世界上最先阐述能量守恒思想的人．英国物理学家焦耳从1840年到1878年将近40年的时间里．研究了电流的热效应，压缩空气的温度升高以及电、化学和机械作用之间的联系，做了400多次实验，用各种方法测定了热和功之间的当量关系，为能量守恒定律的发现奠定了坚实的实验基础．在1847年，当焦耳宜布他的能量观点的时候，德国学者亥姆霍兹在柏林也宜读了同样课题的论文．在这篇论文里，他分析了化学能、机械能、电磁能、光能等不同形式的能的转化和守恒，并且把结果跟永动机不可能制造成功联系起采，他认为不可能无中生有地创造一个永久的推动力，机器只能转化能量，不能创造和消灭能量．亥姆霍兹在论文里对能量守恒定律作了一个清晰、全面而且概括的论述，使这一定律为人们广泛接受．在19世纪中叶，还有一些人也致力于能量守恒地研究．他们从不同的角度出发，彼此独立地研究，却几乎同耐发现了这一伟大的定律．因此，能量守恒定律的发现是科学发展的必然结果．此时，能量转化和守恒定律得到了科学界的普遍承认．这一原理指出：自然界的一切物质都具有能量，对应于不同的运动形式，能量也有不同的形式，如机械运动的动能和势能，热运动的内能．电磁运动的电磁能，化学运动的化学能等，他们分别以各种运动形式特定的状态参量来表示。
高中物理第七章7.10能量守恒定律与能源导学案必修2
能量守恒定律与能源[学习目标]1.了解各种不同形式的能，知道能量转化和转移的方向性．2．理解能量守恒定律的内容，会用能量守恒的观点分析、解释一些实际问题．3．了解能量耗散与能源危机，增强节约能源和环境保护的意识．任务一：阅读课本，完成对能量守恒定律的研究。
一、对能量守恒定律的理解及应用1．表达式：E 初＝E 末或ΔE 减＝ΔE 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．利用能量守恒定律解题的基本思路(1)分清有哪几种形式的能(如机械能、内能等)在变化．(2)分别列出减少的能量ΔE 减和增加的能量ΔE 增的表达式．(3)列等式ΔE 减＝ΔE 增求解．【例1】 某地平均风速为5 m/s ，已知空气密度是1.2 kg/m 3，有一风车，它的风叶转动时可形成半径为12 m 的圆面．如果这个风车能将圆面内10%的气流动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多大？答案 3.4 kW解析 在t 时间内作用于风车的气流质量m ＝πr 2v ·t ρ这些气流的动能为12mv 2， 转变成的电能E ＝12mv 2×10% 所以风车带动发电机的功率为P ＝E t ＝12πr 2ρv 3×10% 代入数据得P ＝3.4 kW.任务二：阅读课本，完成对摩擦生热及内能的研究。
二、摩擦生热及产生内能的有关计算1．系统内一对静摩擦力即使对物体做功，但由于相对位移为零而没有热能产生，只有物体间机械能的转移．2．作用于系统的滑动摩擦力和物体间相对滑动的距离的乘积，在数值上等于滑动过程产生的内能．即Q＝F滑s相对，其中F滑必须是滑动摩擦力，s相对必须是两个接触面的相对滑动距离(或相对路程)．【例2】如图7－10－1，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上．质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端．现在一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f.经过时间t，小车运动的位移为s，物块刚好滑到小车的最右端( )图7－10－1A．此时物块的动能为(F－f)(s＋l)B．这一过程中，物块对小车所做的功为f(s＋l)C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为FsD．这一过程中，物块和小车产生的内能为fl答案AD解析对物块分析，物块的位移为s＋l，根据动能定理得，(F－f)(s＋l)＝E k－0，所以物块到达小车最右端时具有的动能为(F－f)(s＋l)，故A正确；对小车分析，小车的位移为s，所以物块对小车所做的功为fs，故B错误；物块与小车增加的内能Q＝fx相对＝fl，故D正确；根据能量守恒得，外力F 做的功转化为小车和物块的机械能和摩擦产生的内能，则有：F(l＋s)＝ΔE＋Q，则ΔE＝F(l＋s)－fl，故C错误．故选AD.【例3】电动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μ，如图7－10－2所示．传送带足够长，当小木块与传送带相对静止时．求：图7－10－2(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)摩擦过程中产生的内能；(5)因传动物体电动机多消耗的电能．答案(1)v22μg(2)v2μg(3)12mv2(4)12mv2(5)mv2解析 (1)由牛顿第二定律：μmg ＝ma ，得a ＝μg由公式v ＝at 得t ＝v μg ，小木块的位移s 1＝v 2t ＝v 22μg(2)传送带始终匀速运动，路程s 2＝vt ＝v 2μg(3)小木块获得的动能E k ＝12mv 2 (4)小木块在和传送带达到共同速度的过程中，相对传送带移动的距离s 相对＝s 2－s 1＝v 22μg ，产生的内能Q ＝μmg·s 相对＝12mv 2 (5)根据能量守恒定律电动机多消耗电能ΔE ＝Q ＋12mv 2＝mv 2 任务三：完成对功能关系的研究。
高中物理 7_10 能量守恒定律与能源导学案 新人教版必修2
7.10 能量守恒定律与能源学习目的知识与技能1、了解什么是常规能源，什么是新型能源。
2、知道能量转化和转移的方向性以及第二类永动机不可能实现。
3、通过能量转化和转移的方向性，认识提高效率的重要性。
4、了解能源与人类生存和社会发展的关系，使学生认识能源的合理利用与保护对可持续发展的重要意义。
过程与方法1、通过指导学生分析事例，培养学生分析问题和理论联系实际的能力。
2、通过指导学生阅读教材，培养学的自学能力。
情感态度与价值观1、了解大量的能源消耗带来的全球性环境问题，树立环保意识。
2、感知我们周围能源的耗散，树立节能意识。
3、学习重点：能量守恒定律的内容4、学习难点：理解能量守恒定律的确切含义，知道既然能量守恒为什么还要节约能源预习案●新课预习1.能量守恒定律（1）内容：能量既不会创生，也不会消灭，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转移和转化过程中，能量的总和保持不变。
（2）建立定律的两个重要事实①确认了永动机的不可能性；②各种自然现象之间的相互联系与转化。
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热能，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。
（3）能源危机含义：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）能量的耗散从能量转化的角度反映出了自然界中宏观过程的方向性。
●我的疑问——请你将预习中未能解决的问题和有疑惑的问题写下来，等待课堂上与老师和同学探究解决。
探究案探究一：能量守恒定律1、历史上曾有人设想制造一种不需要消耗任何能源就可以不断做功的机器，即永动机，这样的机器能不能制成？为什么？2、如何理解能理守恒？（从转化和转移两个方面去理解）3、既然能量是守恒的，不可能消失，为什么我们还要节约能量？探究二：能源和能量消耗1、什么是能量耗散？能量耗散与能量守恒是否矛盾，该怎样理解？2、现在能源的利用对人类生存环境有哪些影响？举例说明。
高一物理新人教版必修二学案 7.10 能量守恒定律与能源(2篇)
7.10 能量守恒定律与能源学案（人教版必修2）1．能量守恒定律(1)导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是：确认了__________的不可能性和发现了各种____________之间的相互联系和转化．(2)内容：能量既不会凭空________，也不会凭空________，它只能从一种形式________ 为另一种形式，或者从一个物体________到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量____________，这就是能量守恒定律．2．能源和能量耗散(1)人类对能源的利用大致经历了三个时期，即________时期、________时期、________ 时期．自工业革命以来，______和________成为人类的主要能源．(2)____________和____________已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题．(3)燃料燃烧时，一旦把自己的热量释放出去，就不会再次________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．(4)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____，但在可利用的品质上________了，从便于利用的变成________________的了．这是能源危机的深层次的含意，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．(5)能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的____________．【概念规律练】知识点一能量守恒定律1．关于能量守恒定律，下列说法错误的是()A．能量能从一种形式转化为另一种形式，但不能从一个物体转移到另一物体B．能量的形式多种多样，它们之间可以相互转化C．一个物体能量增加了，必然伴随着别的物体能量减少D．能量守恒定律说明了能量既不会凭空产生也不会凭空消失2．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3．历史上曾有许多人试图发明一种机器，它可以不消耗能量而连续不断地对外做功，或者消耗少量能量而做大量的功．如图1所示为一种永动机的设计模型．人们把这种设想中的不消耗能量的机器叫做第一类永动机．这样的机器能制造出来吗？请你谈谈你的看法．图1知识点二能量耗散4．关于“能量耗散”的下列说法中，正确的是()A．能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们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B．能量在转化过程中变少的现象叫能量的耗散C．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，能量的数量并未减少，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，而自然界的能量是守恒的D．能量耗散表明，各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的5．下列说法正确的是()A．某种形式的能减少，一定存在其他形式能的增加B．因为能量守恒，所以“能源危机”是不可能的C．能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了D．能源的利用受能量耗散的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的【方法技巧练】应用能量守恒定律解题的方法6．水从20 m高处落下，如果水的重力势能的20%用来使水的温度升高，则水落下后的温度将升高多少？(g取10 m/s2)7．某地平均风速为5 m/s，已知空气密度是1.2 kg/m3，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为12 m的圆面．如果这个风车能将圆面内10%的气流动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多大？参考答案课前预习练1．(1)永动机 自然现象 (2)产生 消失 转化 转移 保持不变2．(1)柴薪 煤炭 石油 煤 石油 (2)能源短缺 环境恶化 (3)自动 (4)没有减少 降低 不便于利用 (5)方向性课堂探究练1．A [能量可以在不同物体之间转移也可以转化，但能的总量保持不变．]2．C [永动机是指不消耗能量，而可以大量对外做功的装置，历史上曾出现过各式各样的所谓永动机的发明，结果都以失败告终，原因就是违背了能量守恒定律．人类只能发现规律、利用规律．违背规律行事，即使以后科技再发达，也要受自然规律的制约，所以永动机是永远不可能制成的，A 错．太阳辐射大量的能量，地球只吸收了极小的一部分，就形成了风云雨雪，使万物生长，但辐射到星际空间的能量也没有消失，一定是转化成了别的能量，B 错．马和其他动物，包括人要运动，必须消耗能量，动物的能量来源是食物中储存的生物质能，C 对．所谓“全自动”手表其内部还是有能量转化装置的，一般是一个摆锤，当人戴着手表活动时，使摆锤不停摆动，给游丝弹簧补充能量，才会维持手表的走动，D 错．]3．永动机是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律，机器只能转化能量，不能创造和消灭能量．实验证明，一切永动机的设想和制造都以失败而告终．4．AC5．ACD [本题考查对能量守恒定律及能量耗散的理解，能量只能转化或转移，在转化或转移过程中总量不变；能量耗散表明能量在数量上并未减少，只是在可利用的品质上降低了．]6．9.5×10－3°C解析 质量为m 的水从高h 处落下，使水的温度升高了Δt ，水的比热容为c ，由能量守恒定律有：mgh ×20%＝cm Δt ，代入数据，解得Δt ＝9.5×10－3 °C.7．3.4 kW解析 在Δt 时间内作用于风车的气流质量 m ＝πr 2v ·Δtρ这些气流的动能为12m v 2，转变成的电能E ＝12m v 2×10%所以风车带动的发电机功率为P ＝E Δt ＝12πr 2ρv 3×10%代入数据得P ＝3.4 kW.方法总结 用能量守恒定律解题的一般步骤(1)首先分析系统的能量，弄清哪种形式的能量在增加，哪种形式的能量在减少． (2)分别列出减少的能量和增加的能量．(3)根据能量守恒定律列方程ΔE 减＝ΔE 增求解．高中物理单元复习与练习 万有引力定律及其应用一、知识回顾1．开普勒定律：所有的行星围绕太阳运动的轨迹都是 ，太阳位于 的一个 上；行星和太阳之间的连线，在相等的时间内扫过相同的 ；行星绕太阳公转周期的平方和轨道半长轴的立方成 。
新人教高中物理必修二 7.10 能量守恒定律与能源 精品教案
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。
高中物理必修二教案-7.10能量守恒定律与能源12-人教版
《能量守恒定律与能源》【三维目标】一、知识与技能1、知道功能关系，能量转化与守恒定律；2、理解摩擦力做功；3、会用功能关系解决实际问题。
二、过程与方法1、学会在具体的问题中判断功能关系以及应用；2、精讲精练，演算法。
三、情感态度与价值观通过功能关系的学习对功和能量的转化有了更深的认识。
【教学重点与难点】1、重点；功能关系的相互转化问题；2、难点：应用功能关系解决实际问题。
【教学过程】一、功能关系的理解与应用1、如图所示，固定斜面的倾角θ＝30°，物体A与斜面之间的动摩擦因数为μ，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点。
用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为2m，B的质量为m，初始时物体A到C点的距离为L。
现给A、B一初速度v0使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点。
已知重力加速度为g，不计空气阻力，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，求此过程中：（1）物体A向下运动刚到C点时的速度；（2）弹簧的最大压缩量；（3）弹簧中的最大弹性势能。
二、子弹打木块模型2、如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动．已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为s．若木块对子弹的阻力F f视为恒定，则下列关系式中正确的是（）A．F f L=Mv2/2B．F f s=m v2/2C．F f s=（m v02 )/2-(M+m)v2/2D．F f（L+s）= （m v02 )/2 -mv2/2三、皮带传动模型中的能量问题3、如图所示，由理想电动机带动的传送带以速度v保持水平方向的匀速转动，传送带把A 处的无初速度放入的一个工件（其质量为m）运送到B处.A、B之间的距离为L（L足够长），那么该电动机每传送这样一个工件多消耗的电能为（）A. μmgLB. μmgL+mv2/2C.mv2/2D.mv2四、连接体模型4.如图所示，在距水平地面高为0.8m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套一质量m1=5kg的滑块A.半径R=0.6m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量m2=3kg的小球B.用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将滑块与球连接起来.杆和半圆形轨道在同一竖直面内，滑块和小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响.现给滑块A施加一个水平向右、大小为55N的恒力F（g=10m/s2）。
【教案学案】物理必修二7.10能量守恒定律与能源
第七章机械能守恒定律第十节能量守恒定律与能源编制审核编号[学习目标] 1.知道能量守恒定律的内容．(重点) 2.理解能量守恒定律的确切含义．(难点) 3.掌握应用能量守恒定律解决问题的方法．(重点) 4.知道能量转化的方向性．(难点)基础训练[先填空]1．定律内容能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能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，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变．2．建立定律的两个重要事实(1)确认了永动机的不可能性．(2)各种自然现象之间能量的相互联系与转化．3．机械能守恒定律与能量守恒定律的关系机械能守恒定律是能量守恒定律的特殊背景下一种特殊表现形式．[后判断]1．当一个物体的能量减少时，一定有其他物体的能量增多．(√)2．做功越多，能量的转化也越多．(√)3[先填空]1．能量耗散燃料燃烧时把自己的热量释放出去，电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化成内能和光能，热和光被其他物体吸收之后变成周围环境的内能，我们无法把这些散失的能量收集起来重新利用．这种现象叫做能量的耗散．2．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．3．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．[后判断]1．煤、石油、天然气属于常规能源．(√)2．电能、焦炭、氢能属于一次能源．(×)3．冒起的煤烟和散开的炭灰可以重新合成一堆煤炭．(×)能力提升学生分组探究一对功能关系的理解第1步探究——分层设问，破解疑难1．返回舱进入地球大气层以后，哪些力做功？做什么功？【提示】重力做正功，空气阻力做负功．2．以上过程涉及了哪些能量间的转化？【提示】返回舱重力做的功等于其重力势能的减少量，阻力做的功等于返回舱机械能的减少量，重力与阻力做的总功等于返回舱动能的增加量．第2步结论——自我总结，素能培养第3步例证——典例印证，思维深化(2015·安阳高一期末)如图7102所示，质量为m的小铁块A以水平速度v0从左侧冲上质量为M、长为l置于光滑水平面C 上的木板B，刚好不从木板上掉下，已知A、B间的动摩擦因数为μ，此时木板对地位移为x，求这一过程中：(1)木板增加的动能；(2)小铁块减少的动能；(3)系统机械能的减少量．【答案】(1)μmgx(2)μmg(x＋l)(3)μmgl第4步巧练——精选习题，落实强化1．(多选)将质量为m的小球在距地面高度为h处抛出．抛出时的速度大小为v0，小球落到地面时的速度大小为2v0.若小球受到的空气阻力不能忽略，则对于小球下落的整个过程，下面说法中正确的是()A．小球克服空气阻力做的功小于mgh B．重力对小球做的功等于mghC．合外力对小球做的功小于m v20D．合外力对小球做的功等于m v20【答案】AB2．(多选)如图7103所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0水平射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动．已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为s.若木块对子弹的阻力F f视为恒定，则在此过程中产生的热量()A．Q＝F f(L＋s) B．Q＝12m v20－12m v2C．Q＝F f s D．Q＝12m v20－12(M＋m)v2【答案】CD学生分组探究二对能量守恒定律的理解第1步探究——分层设问，破解疑难1．行驶在水平路面上的汽车关闭发动机以后，会慢慢停止前进，该过程中汽车减少的机械能转化为什么能？总能量还守恒吗？【提示】汽车减少的机械能转化为汽车、路面及周围空气的内能；汽车、路面及周围空气的总能量不变．2．机械能守恒定律与能量守恒定律有区别吗？【提示】机械能守恒定律与能量守恒定律是两个不同层面上的定律．机械能守恒定律是众多能量守恒定律中的特例，只有符合一定的条件，系统的机械能才守恒；而系统的总能量一定保持不变，即能量守恒定律是无条件的．第2步结论——自我总结，素能培养(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．第3步例证——典例印证，思维深化如图7104所示，传送带与水平面之间的夹角为θ＝30°，其上A、B两点间的距离为x ＝5 m，传送带在电动机的带动下以v＝1 m/s的速度匀速运动，现将一质量为m＝10 kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数为μ＝32，在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中，(g取10 m/s2)求：(1)传送带对小物体做的功；(2)电动机做的功．【答案】(1)255 J(2)270 J第4步巧练——精选习题，落实强化3．足够长的传送带以速度v 匀速传动，一质量为m 的小物体A 由静止轻放于传送带上，若小物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图所示，当物体与传送带相对静止时，转化为内能的能量为( )A ．m v 2B ．2m v 2 C.14m v 2 D.12m v 2【答案】 D4．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专题训练能源的开发利用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．例1 风能是一种很好的再生能源，而且对环境的污染较小，近年来我国在西北地区，建立了许多风力发电厂．如图7106所示为风力发电的情景．通过风轮机一个叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能．已知：空气的密度为ρ，风轮机叶片的长度为r ，若风速为v 0，每台风力发电机输出电功率为P ，求此过程中：(1)单位时间内每台风力发电机获得的风能表示式； (2)风力发电机利用风能的效率表示式．【答案】 (1)12πr 2ρv 30 (2)2P πr 2ρv 30例2 为了测量太阳的辐射功率，某人采取如下简单实验．取一个横截面积是3×10－2 m 2的不高的圆筒，筒内装水0.6 kg ，用来测量射到地面的太阳能．某一天中午在太阳光直射2 min 后，水的温度升高了1 ℃.(太阳到地球的距离为1.5×1011 m)求：(1)在阳光直射下，地球表面每平方厘米每分钟获得的能量； (2)假设射到大气顶层的太阳能只有43%到达地面，另外57%被大气吸收和反射而未到达地面．你能由此估算出太阳辐射的功率吗？【答案】 (1)4.2 J (2)4.6×1026 W。
人教版高中物理必修2 第7章10能量守恒定律与能源学案
10．能量守恒定律与能源[知识梳理]一、能量守恒定律1．定律内容能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能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．2．建立定律的两个重要事实(1)确认了永动机的不可能性．(2)各种自然现象之间能量的相互联系与转化．3．机械能守恒定律与能量守恒定律的关系机械能守恒定律是能量守恒定律的特殊背景下一种特殊的表现形式．二、能源和能量耗散1．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，它又通过灯泡转化成内能和光能，热和光被其他物体吸收之后变成周围环境的内能，我们无法把这些散失的能量收集起来重新利用．这种现象叫作能量的耗散．2．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．3．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．[基础自测]1．思考判断(1)当一个物体的能量减少时，一定有其他物体的能量增多．(√)(2)做功越多，能量的转化也越多．(√)(3)物体做了多少功，就有多少能量消失．(×)(4)煤、石油、天然气属于常规能源．(√)(5)电能、焦炭、氢能属于一次能源．(×)(6)冒起的煤烟和散开的炭灰可以重新合成一堆煤炭．(×)2．煤、石油、天然气和生物质能作为能源的共同特点是()A．都为可再生能源，取之不尽，用之不竭B．都为不可再生能源，用一点，少一点C．都为来自太阳辐射的能量D．都为污染环境的能源C[煤、石油、天然气是不可再生能源，对环境污染严重，生物质能是可再生能源，对环境无污染或污染少，但它们都来自太阳辐射．因此，选项C正确，其他选项均错误．]3．“天舟一号”发射成功，我国将迈进“空间站时代”，如图7-10-1所示，“天舟一号”在点火后，竖直加速上升的过程中，忽略其质量的变化，则“天舟一号”的()图7-10-1A．重力势能减少，动能减少，机械能减少B．重力势能减少，动能增加，机械能增加C．重力势能增加，动能减少，机械能减少D ．重力势能增加，动能增加，机械能增加D [“天舟一号”竖直加速上升的过程中，高度增加，速度增大，由E p ＝mgh 和E k ＝12m v 2知，其重力势能增加，动能增加，故机械能增加，D 正确．]4．一个盛水袋，某人从侧面缓慢推装液体的袋壁使它变形至如图7-10-2所示位置，则此过程中袋和液体的重心将()图7-10-2A ．逐渐升高B ．逐渐降低C ．先降低再升高D ．始终不变A [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．][合 作 探 究·攻 重 难]1．(1)不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的，做功的过程就是能量之间转化的过程．(2)功是能量转化的量度．做了多少功，就有多少能量发生转化． 2．功与能的关系由于功是能量转化的量度，某种力做功往往与某一种具体形式的能量转化相联系，具体功能关系如下：线一端系在天花板上，另一端绕过动滑轮．用F ＝6 N 的恒力竖直向上拉细线的另一端．滑轮、细线的质量不计，不计一切摩擦．经过1 s ，则( )【导学号：75612146】图7-10-3A ．重力势能增加了B ．拉力F 做功为12 JC ．物体的动能增加了10 JD ．物体的机械能增加了12 JABD [如图所示，物体受到两个力的作用：拉力F ′＝2F 和重力mg .由牛顿第二定律得F ′－mg ＝ma ，a ＝2 m/s 2，物体从静止开始运动，1s 内的位移为：x ＝12at 2＝12×2×12 m ＝1 m ，重力势能增加E p ＝mgx ＝10 J ，A 正确．拉力F 的作用点为绳的端点，在物体发生1 m 位移的过程中，绳的端点的位移为x ′＝2x ＝2 m所以拉力F 做的功为W ＝Fx ′＝6×2 J ＝12 J ，故B 正确；C ．物体的速度v ＝at ＝2 m/s 2，物体的动能增加了E k ＝12m v 2＝12×1×22 J ＝2 J ，故C 错误；D ．拉力做的功等于物体机械能的增加量，所以物体的机械能增加了12 J ，故D 正确．故选A 、B 、D ．]应用功能关系解题的关键应用功能关系解题的关键是深刻理解不同功能关系的含义：(1)重力做功是物体重力势能变化的原因，重力做多少功，重力势能就减少多少；(2)弹力做功是弹簧弹性势能变化的原因，弹力做多少功，弹性势能就减少多少；(3)合力做功是物体动能变化的原因，合力做多少功，动能就增加多少； (4)除重力和系统内弹力之外的其他力做功是机械能变化的原因，其他力做多少功，机械能就增加多少．[针对训练]1．(多选)如图7-10-4所示，扶手电梯与水平地面的夹角为30°，质量为m 的人站在电梯上，电梯由静止斜向上做匀加速运动时，人对电梯的压力是他体重的54倍．人随电梯上升高度H 的过程中，下列说法正确的是(重力加速度为g )( )图7-10-4 A．人的重力势能增加mgHB．人的机械能增加54mgHC．人的动能增加mgHD．电梯的加速度为g 4AC[电梯克服人的重力做功为：mgH，所以人的重力势能增加mgH，故A 正确；根据牛顿第二定律，在竖直方向上有：N－mg＝ma y，解得：a y＝0.25g，根据平行四边形定则，电梯的加速度为：a＝0.5g，故D错误；人所受的合外力为：F＝ma＝12mg，根据动能定理可得：ΔE k＝FHsin 30°＝mgH，故C正确；人的机械能的增加量等于重力势能的增加量与动能的增加量之和，即：2mgH，故B 错误．所以A、C正确，B、D错误．]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，增加的那些能量的增加量等于减少的那些能量的减少量．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)．如图7-10-5所示，电动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μ，当小木块与传送带相对静止时，求：图7-10-5(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)摩擦过程产生的热量；(5)电动机带动传送带匀速转动输出的总能量；思路点拨：①在计算第(4)问时，要用滑动摩擦力乘木块相对皮带的位移，不是对地位移．②要理解电动机带动传送带匀速转动输出能量的含义为：小木块获得的动能与摩擦生热的和．[解析]小木块刚放上传送带时，速度为0，受到传送带的滑动摩擦力作用，做匀加速直线运动，达到与传送带相同的速度后不再受摩擦力．整个过程中小木块获得一定的动能，系统内因摩擦产生一定的热量．(1)对小木块，相对滑动时，由μmg＝ma，得a＝μg，由v＝at，得小木块由静止到与传送带相对静止时所用的时间t＝v μg.则小木块的位移l＝12at2＝v22μg.(2)传送带始终匀速运动，转过的路程s＝v t＝v2μg.(3)小木块获得的动能E k ＝12m v 2.(4)摩擦过程产生的热量Q ＝μmg (s －l )＝12m v 2.(5)由能的转化与守恒得，电动机输出的总能量转化为小木块的动能与摩擦产生的热量，所以E 总＝E k ＋Q ＝m v 2.[答案] (1)v 22μg (2)v 2μg (3)12m v 2 (4)12m v 2 (5)m v 2(1)摩擦力做功特点①无论是静摩擦力还是滑动摩擦力，它们都可以做负功或做正功，也可以不做功.②互为作用力和反作用力的一对静摩擦力所做的总功为零；而互为作用力和反作用力的一对滑动摩擦力所做的总功一定为负值.(2)因摩擦而产生的内能的计算Q ＝F f ·x 相，其中F f 指滑动摩擦力的大小，x 相指发生摩擦的物体间的相对位移的大小.[针对训练]2．如图7-10-6所示，在光滑的水平面上，有一质量为M 的长木块以一定的初速度向右匀速运动，将质量为m 的小铁块无初速度地轻放到长木块右端，小铁块与长木块间的动摩擦因数为μ，当小铁块在长木块上相对长木块滑动L 时与长木块保持相对静止，此时长木块对地的位移为l ，求这个过程中：图7-10-6(1)小铁块增加的动能； (2)长木块减少的动能； (3)系统机械能的减少量； (4)系统产生的热量.【导学号：75612147】[解析]画出这一过程两物体位移示意图，如图所示．(1)根据动能定理得μmg(l－L)＝ΔE k，即小铁块动能的增加量等于滑动摩擦力对小铁块做的功．(2)摩擦力对长木块做负功，根据功能关系得ΔE k M＝－μmgl，即长木块减少的动能等于长木块克服摩擦力做的功μmgl.(3)系统机械能的减少量等于系统克服摩擦力做的功ΔE＝μmgL.(4)m、M间相对滑动的位移为L，根据能量守恒定律，有Q＝μmgL，即摩擦力对系统做的总功等于系统产生的热量，也等于系统减少的机械能．[答案](1)μmg(l－L)(2)μmgl(3)μmgL(4)μmgL1．(1)有利方面：能源的利用给人类的生活带来了极大的改善，人类社会每一次重大的经济飞跃和生产革命，都与新的能源和动力机械的利用密切相关，能源消耗的多少已经成为一个国家和地区经济发展水平的重要标志．(2)不利方面：能源的大量使用会给环境带来极大的破坏，如大气污染、温室效应、酸雨等，对人类造成很大的危害．2．常规能源和新能源的转化途径能源短缺和环境恶化指的是()①煤炭和石油的开采与技术有关，在当前技术条件下，煤炭和石油的开采是有限的，这叫能源短缺．②煤炭和石油资源是有限的，以今天的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，这叫能源短缺．③煤炭和石油具有很大的气味，在开采、存放和使用过程中这些气味会聚集在空气中污染空气，使环境恶化．④大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气，改变了大气成分，使环境恶化．A．①③B．①④C．②③D．②④D[煤炭和石油都是由几亿年以前的生物遗体形成的，这些能源不能再次生成，也不可重复使用，它们的储量是有限的，并不是取之不尽、用之不竭的，这是所讲的能源短缺，②正确；能源在使用时会排出有害气体污染空气，这是所讲的环境恶化，④正确．故D正确．](1)能源的开发和利用要以人为本，要以可持续发展为前提.(2)应优先使用新能源，新能源的共同特点：可再生、取之不尽、绿色无污染.[针对训练]3．关于能源的利用，下列说法中不正确的是()A．由于我国煤和石油的储量无限，所以太阳能和核能的开发在我国根本没有必要B．能源的利用过程，实质是能量的转化和转移过程C．现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气D．煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能A[石油、煤等为非再生的能源，储量有限，能源的利用中虽然总量不变，但品质降低，可再利用能源越来越少，所以新能源的开发和利用是当今世界各国面临的课题，A错，B、C、D对．][当堂达标·固双基]1．市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子(如图7-10-7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．该装置的能量转化情况是()图7-10-7A．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A[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．]2．下列关于力做功与对应能量变化的说法正确的是()A．合力做正功，机械能增加B．合力做正功，物体的动能一定增加C．摩擦力做功，物体的机械能一定减少D．合力做负功，重力势能一定减少B[除重力外其余力做的功等于物体机械能的变化量，除重力外其余力做正功等于物体机械能的增加量，故A、C错误；由动能定理，可知合力做功是动能变化的量度，合力做正功，物体的动能一定增加，重力势能的变化是看重力是否做功，故B正确，D错误；故选B．]3．韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J．韩晓鹏在此过程中()A．动能增加了1 900 JB．动能增加了2 000 JC．重力势能减小了1 900 JD．重力势能减小了2 000 JC[外力对物体所做的总功为W总＝W G＋W阻＝1 900 J－100 J＝1 800 J，是正功，根据动能定理得：动能增加了1 800 J，故A、B错误．重力对物体做功为1 900 J，是正功，则物体重力势能减小了1 900 J，故C正确，D错误．故选C．]4．如图7-10-8所示，皮带的速度是3 m/s，两圆心的距离s＝4.5 m，现将m ＝1 kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数μ＝0.15，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时，求：(g取10 m/s2)图7-10-8(1)小物体获得的动能E k；(2)这一过程摩擦产生的热量Q；(3)这一过程电动机消耗的电能E.【导学号：75612148】[解析](1)设小物体与皮带达到共同速度时，物体相对地面的位移为s′.μmgs′＝12m v2，解得s′＝3 m＜4.5 m，即物体可与皮带达到共同速度，此时E k ＝12m v 2＝12×1×32 J ＝4.5 J.(2)由μmg ＝ma 得a ＝1.5 m/s 2，由v ＝at 得t ＝2 s ，得Q ＝μmg (v t －s ′)＝0.15×1×10×(6－3) J ＝4.5 J.(3)由能量守恒知E 电＝E k ＋Q ＝4.5 J ＋4.5 J ＝9 J.[答案] (1)4.5 J (2)4.5 J (3)9 J。
人教版高中物理必修二学案+达标过关：7.10 能量守恒定律与能源 知识达标过关
7.10 能量守恒定律与能源知识达标过关【难中易】（多选）1．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 J B．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【难中易】2．关于“节约能源”下列说法中正确的是（）A．由于自然界的能量的总和是守恒的，所以节约能源是毫无意义的B．浪费能源只是浪费个人金钱，对整个社会和自然界是无关紧要的，因为能量是守恒的 C．从能量转化的角度看，自然界中宏观过程是有方向性的，能量的利用受这种方向性的制约，所以“节约能源”对人类社会发展有很大影响D．上述说法都是错误的【难中易】（多选）3．一颗子弹以某一速度击中静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出，对于这一过程，下列说法正确的是（）A．子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B．子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量C．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和D．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块和子弹增加的内能之和【难中易】（多选）4.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力势能B．电流通过电阻丝使电能转化为内能C．内燃机做功的过程是内能转化为机械能的过程D．做功的过程是能量转化的过程，做了10J功,就有10J能量发生转化【难中易】5．一台水轮发电机组，每秒有2.0 m3的水流过水轮机，若河坝水位高度差是20 m，求水每秒对水轮机最多能做多少功？若有40%的机械能转化为电能，问发电机的输出功率为多大？【难中易】6.为测量太阳辐射功率，某人采取如下实验：取3×10-2m2圆筒内装水0.6kg，太阳光直射2min后水温升高1°c，地日距离1.5×1011m，求（1）阳光直射下，地面每平方厘米获得能量。
高中物理新课标人教版必修2优秀教案：7.10能量守恒定律与能源
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能量守恒定律与能源整体设计本节从能量守恒定律入手,从机械能守恒定律向普遍的能量守恒定律拓展,阐述了能量守恒定律推出的艰辛历程,让学生感受物理规律得出的历程,使学生体会科学家不畏艰辛的探索精神.并且指出能量守恒定律的建立,是人类认识自然的一次重大飞跃,是哲学和自然科学长期发展和进步的结果,展示了科学的和谐美.教材第二部分,能源和能量耗散,从生活实际出发,让学生了解自然界中热传导过程和能量转化、转移是有一定方向的,让学生了解能源对人类文明的意义和由能源带来的环境问题,引入可持续发展的概念.让学生认识节约能源,开发新能源与可持续发展的关系,可以让学生通过查阅相关材料,提出自己的见解.思考怎样探索和使用未来的理想能源,使学生体会物理学与技术发展的互动关系.建议本节采取开放式的教学形式,让学生通过预习查找资料,谈谈自己对能量的认识.特别应该对教材中“思考与讨论”栏目中所说的“既然能量是守恒的,不可消灭,为什么我们还要节约能源？”的话题进行讨论.在讨论中逐渐使学生认识到,能量从更深的层次上反映了物质运动和相互作用的本质.能量守恒定律是人们认识自然的重要工具.能源关系到人们的衣食住行,关系到国家的兴旺发达,能源的开发和利用,是关系人类生存和发展的一个重大的社会问题.这一节教学目标的落脚点应放在使学生树立科学的世界观、形成可持续发展的意识上.本节课为物理规律与实际生活的结合课程,重点为物理规律与实际问题的辩证关系,课堂教学要大量引用其他相关学科的知识,比如地理、历史等.教学重点能量守恒定律的内容.教学难点理解能量守恒定律的确切含义,知道既然能量守恒为什么还要节约能源.课时安排1课时三维目标知识与技能1.了解什么是常规能源,什么是新型能源.2.知道能量转化和转移的方向性以及第二类永动机不可能实现.3.通过能量转化和转移的方向性,认识提高效率的重要性.4.了解能源与人类生存和社会发展的关系,使学生认识能源的合理利用与环境保护对可持续发展的重要意义.过程与方法1.通过指导学生分析事例,培养学生分析问题和理论联系实际的能力.2.通过指导学生阅读教材,培养学生的自学能力.情感态度与价值观1.了解大量的能源消耗带来的全球性环境问题,树立环保意识.2.感知我们周围能源的耗散,树立节能意识.教学过程新课导入情景导入在20世纪的最后几分钟里,一项新的多米诺骨牌吉尼斯世界纪录,在北京颐和园体育健康城综合馆和网球馆诞生.中国、日本和韩国的62名青年学生成功推倒340多万张骨牌,一举打破了此前由荷兰人保持的297万张的世界纪录.这就是“多米诺骨牌效应”,该效应产生的能量是十分巨大的.大不列颠哥伦比亚大学物理学家A.怀特海德曾经制作了一组骨牌,共13张,第1张最小,长9.53 mm,宽4.76 mm,厚1.19 mm,还不如小手指甲大.以后每张体积扩大1.5倍,这个数据是按照一张骨牌倒下的时候能推倒一张1.5倍体积的骨牌而选定的.最大的第13张长61 mm,宽30.5 mm,厚7.6 mm,把这套骨牌按适当间距排好,轻轻推倒第1张,必然会波及到第13张,第13张骨牌倒下时释放的能量比第1张牌倒下时整整要扩大20多亿倍.而按同样比例制作的第32张骨牌倒下时释放的能量将高达1.24×1015J,又扩大了20多亿倍.不过,A.怀特海德毕竟未能制作第32张骨牌,因为它将高达415 m,两倍于纽约帝国大厦.如果真有人制作了这样一套骨牌,那摩天大厦就会在一指之力下被轰然推倒!这种巨大的能量从何而来？能量之间又是如何转化的？故事导入在2004年,某杂志报道,一位家住“河南郑州二七区齐扎阎乡”,自称是“新加坡籍华人”“博士、院士、专家委员”名为“梁星人”的一个人,成了当时的网上名人,其原因是他声称建成了“宇宙引力能永动机”,并获得了中国专利（实际上只是申请了专利,还未获得批准）,而且还有一家“海南星人永动机发电厂有限公司”正在生产改永动机装备的车辆,你分析一下制造这种永动机的可行性.问题导入我国人均能源占有量只有世界平均值的1/4,解决我国的能源问题的基本方针是:能源开发与节约并重.但有人认为“能量是守恒的”,不需要节约,谈一下你对此的看法,并观察周围可利用的能源哪些是“绿色的”.新闻导入2003年12月8日国内某媒体报道了下面的这则消息:这个冬天,对于湖南长沙市的150多万市民来说,将格外漫长,因为从今年11月30日起,可能一直要持续到明年三月份,这里的市民,将分区分片“享受”每连续供电三天后,停电24小时的“待遇”.《某某晚报》11月27日的报道中,已经赫然出现了商店秉烛营业的景观.长沙并不是唯一的例子,从今年春天就开始逐渐浮出水面的电力危机,在盛夏季节达到一个短暂的高峰,至今这个阴影仍然挥之不去,影响范围先后涉及到全国几乎三分之二的省份,有人戏称,中国电力市场又退回到了20世纪80年代.仅仅是电力吗？似乎没有这么简单,入秋之后,柴油的紧张状况,从珠江三角洲到长江三角洲,从福建到浙江,已经形成了一种新的“流行病”,即使在北京地区,限量供应的情况也再次出现,就差没有“凭票供应”了.同学们思考,为什么会出现能源危机？如何应对？推进新课一、能量守恒定律问题:在验证机械能守恒定律的实验中,重物带着纸带下落时,计算结果发现,减少的重力势能的值大于增加的动能的值,即机械能的总量在减少.原因就是纸带和打点计时器之间的摩擦力和空气的阻力等.是不是考虑了各种摩擦和阻力后这部分能量就消失了呢？学生根据所学知识总结归纳:没有,它转化成为除机械能外的其他的能量了.教师引导:它转化成了机械能外的其他形式的能量,除重力、弹力之类的力外,其他任何力对物体做功使物体的机械能增加或减少的过程,实质上都是其他形式的能与机械能相互转化的过程,在转化的过程中,能的总量是不变的.这是大自然的一条普遍的规律,而机械能守恒定律只是这一条普遍规律的一种特殊情况.问题:验证机械能守恒定律中,减少的机械能转化为内能.生活中还有很多这样能量转化或转移的例子,同学们能否举出几例,并说明其中的能量转化或转移过程?参考案例:−空气的机械能转移到柳枝上.1.风吹动柳枝摆动−→−内能由火炉转移到冰.2.放在火炉旁的冰融化变热−→−电能转化为光能.3.电流通过灯泡,灯泡发光−→−光能转化为化学能.4.植物进行光合作用−→思维拓展课件展示各种图片,让学生认真观察,并说明各种装置能量的转化情况.通过图片展示,让学生更加形象地感受能量的转化或转移过程,为能量守恒定律的提出作准备.学生通过认真观察图片并回顾相关知识,归纳总结:图1:太阳能电站:太阳能转化为电能图2:内燃机车:内能转化为机械能图3:水电站:机械能转化为电能图4:水果电池:化学能转化为电能从上面的例子我们可以看出,能量之间是可以相互转化或转移的.引导学生阅读教材,说出能量守恒定律的内容,并引用教材上的话,说明能量守恒定律的建立有何重大意义.师生总结:1.能量守恒定律的内容: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,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变.2.定律的表达式:E初=E终ΔE增=ΔE减3.发现能量守恒定律的意义:能量守恒定律的建立,是人类认识自然的一次重大飞跃,是哲学和自然科学长期发展和进步的结果,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.重点说明:该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一,是学习物理学的一条主线.在应用中,要分清系统中有多少种形式的能,发生了哪些转化和转移.例一小滑块放在凹形斜面上,用力F沿斜面向下拉小滑块,小滑块沿斜面运动了一段距离.若已知在这过程中,拉力F所做的功的大小（绝对值）为A,斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B,重力做功的大小为C,空气阻力做功的大小为D,当用这些量表达时,小滑块的动能的改变（指末态动能减去初态动能）等于多少？滑块的重力势能的改变等于多少？滑块机械能（指动能与重力势能之和）的改变等于多少？解答:根据动能定理,动能的改变等于外力做功的代数和,其中做负功的有空气阻力、斜面对滑块的作用力的功（因弹力不做功,实际上为摩擦阻力的功）,因此ΔE k=A-B+C-D;根据重力做功与重力势能的关系,重力势能的减少等于重力做的功,因此ΔE p=-C;滑块机械能的改变等于重力之外的其他力做的功,因此ΔE=A-B-D.二、能源和能量耗散问题:既然能量是守恒的,不可能消灭,为什么我们还要节约能源？情景引导:有些事可以倒过来进行,但有些事情却是不可能倒过来进行的.你可以向前走路,也可以倒退着走路,但是,打碎的镜子不可能自动复原成原来完好的样子,冒起的煤烟和散开的炭灰不可能重新组合成一堆煤炭.类似的,自然界中自发的能量的转化和转移也具有某种方向性.问题:根据上面的提示,能否举出生活中关于这种方向性的例子,并说明其中能量的变化?参考案例:1.草地上滚动的足球,逐渐慢下来,最后静止,足球不能主动从静止开始运动.足球的机械能减少,转化成内能,内能不能自发地转化为机械能.2.同学们围着火炉取暖,热量从高温的火炉转移到同学们身上,同学们却不能利用比自身温度低的物体取暖.热能够自动地从高温的火炉向人体传输却不能从低温物体自发地向高温物体传输.师生总结:与热现象有关的能量转化过程是具有方向性的.例如:摩擦力做功的过程,要损耗机械能而生热,产生的热不可能全部转化为机械能.在其他的宏观过程中也是如此,例如:两种气体放到一个容器内,总会均匀地混合到一起,但不会再自发地分离开来.通过实例说明,在能量的转化和转移过程中,能的量是守恒的,但能量的品质却降低了,可被人直接利用的能在逐渐减少,这是能量耗散现象.所以,能量虽然守恒,但我们还要节约能源.阅读课本,举例说明自然界能量转化过程的方向性,如:冰箱制冷、瀑布中水的机械能转化、喷出的香水、松弛后的发条等.学生交流:自然现象的变化也具有类似的不可逆性,例如沙漠化的土地不会自发地再变为绿洲.因此人类不仅要珍惜能源和资源,还要自觉地保护自然.总结:能量耗散1.能量耗散:流散的内能无法重新收集起来加以利用的现象叫做能量耗散.2.能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性.例2 下列判断正确的是（）A.电流的能不可能全部变为内能B.在火力发电机中,燃气的内能不可能全部变为电能C.热机中,燃气内能不可能全部变为机械能D.在热传导中,热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体解析:凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,电流的能可全部变为内能（由电流热效应中的焦耳定律可知）,而内能不可能全部变成电流的能.机械能可全部变为内能,而内能不可能全部变成机械能.在热传导中,热量只能自发地从高温物体传递给低温物体,而不能自发地从低温物体传递给高温物体,所以选项B、C、D正确.答案:BCD阅读材料:课件展示阅读材料,让学生了解能源和环境是两个全球所关注的问题,能源是现代社会生活的重要物质基础,而常规能源的有限储藏量与人类的需求存在矛盾,同时大量消耗常规能源带来了环境问题,正确地协调和解决这一矛盾和问题是生活在地球上每一个人的职责. （一）常规能源1.能源:凡是能够提供可利用能量的物质统称为能源.2.常规能源:人们把煤、石油、天然气叫做常规能源,人类消耗的能量主要是常规能源.3.常规能源的储藏是有限的.4.常规能源的大量消耗带来了环境问题.（1）温室效应:温室效应是由于大气里温室气体（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的.石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳.（2）酸雨:大气中酸性污染物质,如二氧化硫、二氧化碳、氢氧化物等,在降水过程中溶入雨水,使其成为酸雨.煤炭中含有较多的硫,燃烧时产生二氧化硫等物质.（3）光化学烟雾:氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈的紫外线照射后产生的二次污染物质——光化学烟雾,主要成分是臭氧.另外常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种污染.常规能源的大量消耗所带来的环境污染既损害人体健康,又影响动植物的生长,损坏建筑物及文物古迹,严重时可改变大气的性质,使生态受到破坏.（二）绿色能源的开发和利用常规能源的短缺和利用常规能源带来的环境污染,使得新能源的开发成为当务之急.绿色能源:在释放能量或能量转化过程中对环境不造成污染的能源叫绿色能源.人类可开发和利用的绿色能源主要有下列几种:1.风能.2.水流（河流、潮汐）能.风能和水流能是可再生能源.而石油、煤炭是不可再生能源.3.太阳能.4.氢能源.5.反物质能.大自然赐给人类的绿色能源储量丰富,只要我们科学开发、合理利用,必将对人类作出前所未有的贡献.课堂小结新课程更多地与社会实际相联系,鼓励学生提出问题.本节“思考与讨论”对能源问题做了讨论,这是一个质疑的范例,它引导我们考虑能量转化和转移的方向性.从物理学的角度研究宏观过程的方向性,在现阶段只需用一些简单的实例,让学生初步地体会一下就可以了.例如:摩擦力做功的过程,要损耗机械能而生热,产生的热不可能全部转化为机械功.在其他的宏观过程中也是如此,例如:两种气体放到一个容器内,总会均匀地混合到一起,但不会再自发地分离开来.通过实例说明,在能量的转化和转移过程中,能量是守恒的,但能量的品质却降低了,可被人直接利用的能在逐渐减少,这是能量耗散现象.所以,能量虽然守恒,但我们还要节约能源.布置作业1.教材“问题与练习”第1、2题.2.设想有一间房间,与外界没有热量交换,完全绝热.房间里有一台电冰箱在工作,如果电冰箱的门是开着的,那么,房间里的温度会变化吗？认真讨论一下,形成书面材料,与同学们交流.板书设计10 能量守恒定律与能源一、能量守恒定律⎩⎨⎧建立过程内容.2.1 二、能量耗散⎩⎨⎧有方向性自然界中的宏观过程具能量耗散.2.1三、能源⎩⎨⎧绿色能源的开发和利用常规能源.2.1 活动与探究课题:永动机目的:通过具体的能量转化的分析,说明永动机不能制造的理由.内容:有人设计了这样一台“永动机”:距地面一定高度架设一个水槽,水从槽底的管中流出,冲击一个水轮机,水轮机的轴上安装一个抽水机和一个砂轮.他指望抽水机把地面水槽里的水抽上去,这样循环不已,机器不停地转动,就可以永久地用砂轮磨制工件做功了.分析这种装置的能量转化过程并判断能否制造.习题详解1.解答:家用电饭锅是把电能转化为内能;洗衣机是把电能转化为动能,等等.2.解答:（1）依题意可知,三峡水库第二期蓄水后,用于发电的水流量为:1.35×104m3/s-3 500 m3/s=10 000 m3/s,每秒钟转化为电能的是:mgh×20％=ρVgh×20％=1.0×103×1.0×104×10×135×20％J/s=2.7×109J/s发电功率最大是2.7×109 W=2.7×106 kW.(2)设三口之家每户的家庭生活用电功率为1 kW,考虑到不是每家同时用1 kW的电,我们平均每家同时用电0.5 kW,则三峡发电站能供给5.0109.26=5.4×106户用电,人口数为3×5.4×106=16.2×106人,即可供16个百万人口城市的生活用电.设计点评本节重点是让学生体会能量守恒定律的发现过程与能源危机,培养学生节约能源、保护环境的环保意识.教学中通过大量的实例,采取开放式的教学形式,让学生通过预习查找资料,发表自己对能量的认识.在能源和能量耗散方面,本教学设计从生活实际出发,让学生了解了自然界中热传导过程和能量转化、转移具有方向性,让学生了解了能源对人类文明的意义和由能源带来的环境问题,引入了可持续发展的概念.让学生了解了可持续发展的含义和意义,能够从自己做起,节约资源,保护环境.。
高一物理新人教版必修二学案7.10能量守恒定律与能源
7.10能量守恒定律与能源教案（人教版必修2）1．能量守恒定律(1)致使能量守恒定律最后确定的两类重要事实是：确认了__________ 的不行能性和发现了各种 ____________ 之间的互相联系和转变．(2)内容：能量既不会凭空 ________，也不会凭空 ________，它只好从一种形式________为另一种形式，或许从一个物体________到其余物体，在转变或转移的过程中，能量的总量 ____________ ，这就是能量守恒定律．2．能源和能量耗散(1)人类对能源的利用大概经历了三个期间，即________期间、 ________期间、 ________期间．自工业革命以来， ______和 ________成为人类的主要能源．(2)____________ 和____________ 已经成为关系到人类社会可否连续发展的大问题．(3)燃料焚烧时，一旦把自己的热量开释出去，就不会再次________齐集起来供人类从头利用．电池中的化学能转变为电能，电能又经过灯泡转变为内能和光能，热和光被其余物质汲取以后变为四周环境的内能，我们没法把这些内能采集起来从头利用，这类现象叫做能量的耗散．(4)能量耗散表示，在能源的利用过程中，即在能量的转变过程中，能量在数目上____，但在可利用的质量上________了，从便于利用的变为________________ 的了．这是能源危机的深层次的含意，也是“自然界的能量固然守恒，但仍是要节俭能源”的根根源因．(5)能量的耗散从能量转变的角度反应出自然界中宏观过程的____________ ．【观点规律练】知识点一能量守恒定律1．对于能量守恒定律，以下说法错误的选项是()A．能量能从一种形式转变为另一种形式，但不可以从一个物体转移到另一物体B．能量的形式多种多样，它们之间能够互相转变C．一个物体能量增添了，必定陪伴着其余物体能量减少D．能量守恒定律说了然能量既不会凭空产生也不会凭空消逝2．以下说法正确的选项是()A．跟着科技的发展，永动机是能够制成的B．太阳照耀到地球上的光能转变为了其余形式的能量，但照耀到宇宙空间的能量都消逝了C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违反了能量守恒定律，因此是不行能的D．有种“全自动”腕表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能向来走动，说明能量能够凭空产生3．历史上曾有很多人试图发明一种机器，它能够不用耗能量而连续不断地对外做功，或者耗费少许能量而做大批的功．如图 1 所示为一种永动机的设计模型．人们把这类假想中的不用耗能量的机器叫做第一类永动机．这样的机器能制造出来吗？请你说说你的见解．图 1知识点二能量耗散4．对于“能量耗散”的以下说法中，正确的选项是()A．能量在转变过程中，有一部分能量转变为内能，我们没法把这些内能采集起来从头利用，这类现象叫做能量的耗散B．能量在转变过程中变少的现象叫能量的耗散C．能量耗散表示，在能源的利用过程中，即在能量的转变过程中，能量的数目并未减少，但在可利用的质量上降低了，从便于利用的变为不便于利用的了，而自然界的能量是守恒的D．能量耗散表示，各种能量在不转变时是守恒的，但在转变时是不守恒的5．以下说法正确的选项是()A．某种形式的能减少，必定存在其余形式能的增添B．由于能量守恒，因此“能源危机”是不行能的C．能量耗散表示，在能源的利用过程中，能量在数目上并未减少，但在可利用的质量上降低了D．能源的利用受能量耗散的限制，因此能源的利用是有条件的，也是有代价的【方法技巧练】应用能量守恒定律解题的方法6．水从 20 m 高处落下，假如水的重力势能的20%用来使水的温度高升，则水落下后的温度将高升多少？ (g 取 10 m/s2)7．某地均匀风速为 5 m/s，已知空气密度是 1.23，有一风车，它的车叶转动时可形kg/ m成半径为 12 m 的圆面．假如这个风车能将圆面内10%的气流动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多大？参照答案课前预习练降低1．(1) 永动机2． (1)柴薪不便于利用讲堂研究练自然现象煤炭石油(5)方向性(2) 产生消逝转变转移煤石油(2) 能源欠缺保持不变环境恶化(3) 自动(4)没有减少1．A[能量能够在不一样物体之间转移也能够转变，但能的总量保持不变．]2．C [永动机是指不用耗能量，而能够大批对外做功的装置，历史上曾出现过各式各种的所谓永动机的发明，结果都以失败告终，原由就是违反了能量守恒定律．人类只好发现规律、利用规律．违反规律行事，即便此后科技再发达，也要受自然规律的限制，因此永动机是永久不行能制成的， A 错．太阳辐射大批的能量，地球只汲取了极小的一部分，就形成了风云雨雪，使万物生长，但辐射到星际空间的能量也没有消逝，必定是转变为了其余能量， B 错．马和其余动物，包含人要运动，一定耗费能量，动物的能量根源是食品中储藏的生物质能，C对．所谓“ 全自动”腕表其内部仍是有能量转变妆置的，一般是一个摆锤，当人戴着腕表活动时，使摆锤不断摇动，给游丝弹簧增补能量，才会保持腕表的走动，D错．]3．永动机是不行能制成的，由于它违反了能量守恒定律，机器只好转变能量，不可以创建和消灭能量．实考证明，全部永动机的假想和制造都以失败而告终．4．AC5．ACD [ 此题考察对能量守恒定律及能量耗散的理解，能量只好转变或转移，在转变或转移过程中总量不变；能量耗散表示能量在数目上并未减少，不过在可利用的质量上降低了． ]－36．9.5× 10 °C分析质量为 m 的水从高 h 处落下，使水的温度高升了t，水的比热容为c，由能量守恒定律有： mgh× 20%＝ cm t，代入数据，解得t ＝ 9.5× 10－3°C.7．3.4 kWt 时间内作用于风车的气流质量分析在m＝πr2v·Δtρ这些气流的动能为1mv2，2转变为的电能 E＝1mv2× 10% 2因此风车带动的发电机功率为E1 2 3× 10%P＝t＝2πrρv代入数据得P＝ 3.4 kW.方法总结用能量守恒定律解题的一般步骤(1)第一剖析系统的能量，弄清哪一种形式的能量在增添，哪一种形式的能量在减少．(2)分别列出减少的能量和增添的能量．(3)依据能量守恒定律列方程 E 减＝ E 增求解．。
高中物理必修二教案-7.10能量守恒定律与能源4-人教版
第7章第10节能量守恒定律与能源教材分析本节是对本章知识内容的总结和扩展。
能量就是从千差万别的各种自然现象中抽象出来的概念。
能量从更深的层次上反映了物质运动和相互作用的本质。
能量守恒定律是人们认识自然的重要工具。
能源关系到人们的衣食住行，关系到国家的兴旺发达。
能源的开发和利用，是关系人类生存和发展的一个重大的社会问题。
本节“思考与讨论”对能源问题做了讨论，这是一个质疑的范例，它引导我们考虑能量转化和转移的方向性。
通过实例说明，在能量的转化和转移过程中，能量是守恒的，但能量的品质却降低了，可以被人直接利用的能量在逐渐减少，这就是能量耗散现象。
所以，能量虽然守恒，但我们还要节约能源。
学情分析学生已经学习了机械能守恒定律，学习到这里已经可以从机械能转化和守恒扩展到自然界各种能量的转化和守恒了。
但对能量转化和转移的方向性并不了解，通过本节课的学习，使学生了解能源与人类生存和社会发展的关系，知道可持续发展的重大意义。
教学目标知识与技能：理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。
会用能量守恒定律解决实际问题过程与方法：通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义。
情感态度与价值观：1．通过能量守恒定律的教学，让学生领略物理规律的和谐美和简洁美，发展对科学的好奇心与求知欲。
2．培养学生参与科技活动的热情，勇于探索与日常生活有关的物理问题。
3．通过能源和环境的教学，培养学生可持续发展的意识和为社会服务的责任感。
教学重点1．能量守恒定律的内容；2．应用能量守恒定律解决问题。
教学难点1．能量转化的方向性。
2．应用能量守恒定律解决问题教学方法1．教师启发、引导；2．学生自主阅读、思考，并讨论、交流学习成果。
教学过程引入：1．给出能量转化的一些实例，让学生观看后思考：有哪些能量发生了转化？我们已学习了多种形式的能，说出你还知道哪些不同能量之间是可以相互转化的例子。
2．实例分析：1）小球自由下落后陷入沙坑静止2）手托物体匀速上升让学生分析机械能的变化情况。
人教版高中物理必修二学案+达标过关：7.10能量守恒定律与能源
7.10 能量守恒定律与能源导学案【考点要求】理解能量守恒定律【教学目标】1.理解能量守恒定律2.知道能量耗散(阅读教材P81-82，不看不做)一、能量（1）概念：一个物体能够对外 ,我们就说这个物体具有。
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……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；被举高的重物具有；发生弹性形变的物体具有；自然界中还存在化学能、电能、光能、太阳能、风能、潮汐能、原子能等不同形式的能。
（3）能量的转化：各种不同形式的能量可以相互转化,而且在转化过程中保持不变。
（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能量的的过程，且做了多少功,就有能量发生转化(或转移),因此,功是能量转化的。
二、能量守恒定律能量既不会，也不会 ,它只会从一种形式为其地形式,或者从一个物体另一个物体,而在转化和转移过程中，能量的总量，这个规律叫做能量守恒定律。
三、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起来，这种现象叫做能量的耗散。
(3)自然界中自发的能量的转化和转移具有方向性①热量可以自发的由高温物体传递给低温物休,但不能自发的由低温物体传给高温物体②冒起的煤烟和散开的炭灰不可能又重新组合成一堆煤炭，散失到周围环境中的内能不能回收重新利用。
1.下列燃料中不属于化石燃料的是（）A煤 B木柴 C石油 D天然气2.下列关于对能的转化和守恒定律的认识正确的是（）A．某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加B．某个物体的能减少,必然有其他物体的能增加C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动不可能制成D．石子从空中落下,最后停止在地面上,说明机械能消失了3.有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度。
人教版高一物理物理必修2第七章机械能导学案：7.10 能量守恒定律与能源
能量守恒定律与能源一、学习目标1．了解各种不同形式的能量，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．能够叙述能量守恒定律的内容，会用能量守恒的观点分析、解释一些实际问题。
4．了解能量耗散，了解自然界中宏观过程中能量守恒以及能量转化和转移的方向性，认识提高效率的重要性。
5．增强节约能源和环境保护的意识。
二、重点、难点重点：能量守恒定律的概念。
难点：能量的转化。
三、学习方法自主探究、交流讨论、自主归纳四、学习过程1．能量守恒定律：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，这个规律叫做能量守恒定律。
能量守恒定律的意义：能量守恒定律是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一。
2．能源和能量耗散：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，但还是要节约能源”的根本原因。
能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性。
能源的利用受这种方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的。
五、随堂检测1．滚摆上下摆动，而最高点高度越来越低。
下列说法正确的是（）A．滚摆的机械能守恒B．能量正在消失C．只有动能和势能的相互转化D．减少的机械能转化为内能，但总能量守恒2．质量为4kg的物体被人由静止开始向上提升0.25m后速度达到1m/s，则下列判断正确的是（取g=10m/s2）（）A．人对物体做功12JB．合外力对物体做功2JC．物体克服重力做功10JD．人对物体做的功等于物体增加的动能3．风能和水能是某种能的间接形式，这种能是（）A．核能B．电能C．太阳能D．地热能4．下列能源中，给人类带来的污染较小的是（）A．煤B．石油C．天然气D．核能六、课后练习与提高1．如图，小球自高H的A点由静止开始沿光滑曲面下滑，到曲面底B点飞离曲面，B 点处曲面的切线沿水平方向。
7-10 能量守恒定律与能源 —人教版高中物理必修二学案
导学案7-10 能量守恒定律与能源（1课时）班别：姓名学号青春寄语：学习需要坚持与勤奋，面对困难和困惑，我们应该勇敢前行。
【核心素养】1.了解自然界中存在多种形式的能量。
2.知道能量守恒定律是最基本，最普遍的自然规律之一。
3.了解能量耗散，了解自然界宏观过程中能量守恒以及能量转化和转移的方向性，认识提高能量利用效率的重要性。
【预习案】一、能量的多样性及相互转化1．各种形式的能量自然界存在着形式多样的能量．如：、内能、、、核能、等．2．能量之间的转化各种形式的能量是可以相互转化的．例如：在摩擦生热的现象中，克服摩擦力做多少功，就有多少机械能转化成等量的内能；通过电流的导线变热，电能转化成；燃料燃烧生热，转化成内能；灼热的灯丝发光，内能转化成二、能量守恒定律1．内容：能量既不会，也不会凭空消失，它只能从一种形式为另一种形式，或者从一个物体到另一个物体，在转化或转移的过程中，保持不变．2．意义：(1)揭示了自然界各种运动形式不仅具有多样性、而且具有统一性．(2)宣布“第一类永动机”不可能制成．三、能源和能量耗散我们无法把收集起来重新利用，这种现象叫做．四、功能关系常用的几种功能关系功能的变化表达式重力做功正功重力势能重力势能变化W G＝＝E p1－E p2负功重力势能弹力做功正功弹性势能弹性势能变化W弹＝＝E p1－E p2负功弹性势能合力做功正功动能动能W合＝负功动能变化＝E k2－E k1除重力(或系统内弹力)外其他力做功正功机械能机械能变化W其他＝＝E2－E1负功机械能两物体间滑动摩擦力对物体系统做功变化fs相对＝Q 【探究案】一、能量守恒定律请说明下列现象中能量是如何转化或转移的？（1）植物进行光合作用．（2）放在火炉旁的冰融化变热．（3）电流通过灯泡，灯泡发光．答案：(1) ．（2）．(3) ．1．能量守恒定律的理解某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量一定．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．2．能量守恒定律的表达式 (1)从不同状态看，E初＝E终．(2)从能的转化角度看，ΔE增＝ΔE减．(3)从能的转移角度看，ΔE A增＝ΔE B减．例1(双选)下列关于能量守恒定律的认识正确的是( )A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加C．随着科学技术提高不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械可能会制成D．石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了二、功能关系的理解(1)不同形式的能量之间的转化通过做功来实现，即做功的过程就是能量____________ 的过程；(2)做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种形式，即能量转化的多少可用_________来量度．例2如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为M的长木块以一定的初速度向右匀速运动，将质量为m的小铁块无初速度地轻放到长木块右端，小铁块与长木块间的动摩擦因数为μ，当小铁块在长木块上相对长木块滑动L时与长木块保持相对静止，此时长木块对地的位移为s，求这个过程中：(1)系统产生的热量；(2)小铁块增加的动能；(3)长木块减少的动能；(4)系统机械能的减少量．【训练案】1．利用能源的过程实质上是( )A．能量的消失过程 B．能量的创造过程C．能量不守恒的过程 D．能量转化或转移并且耗散的过程2．(双选)一颗子弹以某一速度击中静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出，对于这一过程，下列说法正确的是( )A．子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B．子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量C．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和D．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块和子弹增加的内能之和3．(双选)下列过程中，可能实现的是( )A．水的温度自动下降时释放的内能全部转化为机械能B．利用不同深度的海水温度不同制造一种机器，把海水的内能转化为机械能C．粗糙水平面上运动的物体，它的动能转化为内能，使物体温度升高D．静止在光滑水平面上的物体，温度降低时释放的内能可以转化为物体的动能，使物体运动起来参考答案例题1：AB例题2：（1）mgL μ（2）)(L S mg −μ（1）mgS μ（4）mgL μ【训练案】1. D2. BD3. BC。
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7.10 能量守恒定律与能源导学案
【考点要求】理解能量守恒定律
【教学目标】
1.理解能量守恒定律
2.知道能量耗散
(阅读教材P81-82，不看不做)
一、能量
（1）概念：一个物体能够对外 ,我们就说这个物体具有。
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……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；被举高的重物具有；发生弹性形变的物体具有；自然界中还存在化学能、电能、光能、太阳能、风能、潮汐能、原子能等不同形式的能。
（3）能量的转化：各种不同形式的能量可以相互转化,而且在转化过程中保持不变。
（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能量的的过程，且做了多少功,就有能量发生转化(或转移),因此,功是能量转化的。
二、能量守恒定律
能量既不会，也不会 ,它只会从一种形式为其地形式,或者从一个物体另一个物体,而在转化和转移过程中，能量的总量，这个规律叫做能量守恒定律。
三、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起来，这种现象叫做能量
的耗散。
(3)自然界中自发的能量的转化和转移具有方向性
①热量可以自发的由高温物体传递给低温物休,但不能自发的由低温物体传给高温物体
②冒起的煤烟和散开的炭灰不可能又重新组合成一堆煤炭，散失到周围环境中的内能不能回
收重新利用。
1.下列燃料中不属于化石燃料的是（）
A煤 B木柴 C石油 D天然气
2.下列关于对能的转化和守恒定律的认识正确的是（）
A．某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加
B．某个物体的能减少,必然有其他物体的能增加
C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动不可能制成
D．石子从空中落下,最后停止在地面上,说明机械能消失了
3.有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度。
他的办法是:关好房间的门窗,然后打开冰箱
的所有门,让冰箱运转,且不考虑室内外热量的传递,则开机后,室内的温度将（）
A.逐渐升高
B.保持不变
C.开机时降低,停机时又升高
D .开机时升高,停机时又降低
4.能量耗散是指（）
A．在能源的利用过程中，能量在数量上减少了
B．在能源的利用过程中，能量完全不能利用了
C．在能源的利用过程中，能量可利用的品质降低了
D．在能源的利用过程中，能量在数量上增多了
5、一小滑块放在如图所示的凹形斜面上,用力F沿斜面向下拉小滑块,小滑块沿斜面运
动了一段距离.若已知在这一过程中,拉力F所做的功的大小(绝对值)为A,斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B,重力做功的大小为C,空气阻力做功的大小为D.当用这些量表达时,小滑块的动能的改变(指末态动能减去初态动能)等于多少?滑块的重力势能的改变等于多少?
滑块机械能(动能与重力势能之和)的改变等于多少?。