7.10能量守恒定律学案

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【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。

人教版高一物理必修2第七章机械能守恒定律：7.10能量守恒定律和能源教案设计

能量守恒定律与能源【教学目标】1 ．理解能量守恒定律,知道能源和能量耗散.2．通过对生活中能量转化的实例分析,理解能量守恒定律确实切含义.3．用能量的观点分析问题应该深入学生的心中,由于这是最本质的分析方法.4．感知我们周围能源的耗散,树立节能意识.5．学生在学习了机械能守恒定律之后拓展到能量守恒是不难接受的,特别是学生通过对自然界的熟悉、生物课的学习、化学课的学习,都学到了很多种类的能量,在这节课中把这些能量间的关系综合起来是有很大意义的.【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 ．理解能量守恒定律确实切含义.2．能量转化的方向性.【教学思路】通过阅读让学生体会自然界中能量确实良转化与守恒关系,鼓励学生得出问题,理解能量品质、能量耗散等概念.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, 但不会再自发地别离开来. 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.【教学方法】教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果.【教学准备】玻璃容器、沙子、小铁球、水、小木块.【教学过程】教学划、节教学内容师生互动设计意图注引入请举几个能量转化的例子.师：我们已学习了多种形式的能, 请同学们说出你所知道的能量形式.我们还知道不同量之间是可以相互转化的,请举几个能量转化的例子.生1:电灯能够发光是由于电能转化为了光能.师：当电灯发光的同时.还能感觉到电灯是热的,说明什么问题呢？生1:说明在电能转化为光能的同时还产生了热能.生2:我举一个例子,当两个物体相互摩擦的时候,它们的温度会升高,这个过程中机械能转化为内能.生3:在火箭发射的时候,推进剂燃烧产生的化学能转化为火箭的机械能.生4:汽车在行驶过程中,汽车内燃机产生的化学能转化为汽布的机械能.师：刚刚同学们分析得都很好,看起来自然界除了我们在上几节学过的机械能之外,还有各种各样的能量,机械能守恒定律成立的条件是什么？生：机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹力做功.师：我们看一卜卜面几种情况卜物体所处的系统机械能是否守恒. 举例说明与日常生活贴近,激发学生的学习兴趣,激发学生的好奇心和探索欲.量恒恒能守守一、能量守恒定律能量既/、会消灭,也师：大豕看这1—个问题：小球运动过程中机械能是否守恒？请说出小球利用提问的方式引定律不会创生,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/、父. 运动过程中能量的转化情况.生：小球在运动过程中机械能不守恒,根据机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹力做功,在小球卜落的过程中,除了受到的重力做功之外,还启沙子对它做功,沙子对铁球做负功,铁球在下落过程中机械能是减少的.师：从这个问题中我们可以得到什么结论？生：外力〔除了重力和弹力之外的力〕对系统做负功,系统的机械能减少.［演示实验2:用手提一个物体匀速上升,让学生分析机械能的变化情况〔物体可以是身边的物体,例如黑板擦、课本等等〕］师：这个物体在运动过程中机械能是否守恒,如果不守恒,原因是什么, 机械能是怎样变化的？生：这个物体在运动过程中机械能不守恒,原因是不符合机械能守恒定律成立的条件,有外力对物体做了功,这个力是人对物体向上的拉力.在运动过程中,物体动能没有发生变化,而物体的重力势能增加了,所以系统的机械能是增加的.师：我们可以得出什么结论？生：当外力〔除了重力或弹力以外的力〕对物体做正功,物体的机械能增力口,物体机械能的增加量等于外力对物体做的功.师：从这两个例子中我们能够得出入,便于学生接受什么结论？生：物体所处的系统机械能守恒是有条件的,当外力对物体做功时,系统的机械能不守恒,此时外力对系统做的功等于系统机械能的变化.师：这里的外力是指的什么？生：这里的外力是指的除了物体本身重力和弹力之外的力.师：这个结论叫做功能原理.从这两个例子中我们可以看到,机械能守恒定律并不是自然界中最根本的守恒定律,当涉及到多个能量之间的相互转化时,我们应该怎样研究这些能量之间的关系呢？师：卜卸大豕后下书中启美能重守恒定律建立的过程,答复相应的问题.〔学生阅读课本,总结能量守恒定律的表达方式〕师：导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是什么？生：导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是确立了永动机的/、可能性和发现了各种自然现象之间的相互联系与转化.师：能量守恒定律的内容是什么？生：能量既/、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/、父.师：能量守恒定律是一个人发现的思考问题：导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是什么？吗？生：能量守恒定律不是一个人发现的,到了19世纪40年代前后.科学界已经形成一种思想气氛,即用联系的观点去观察自然,各种不同能量可以相互转化,这预舟t到了把分立环节连成一体的时候了,也就是到了建立能量转化与守恒止禅的时候了,不同国豕、不同领域的十几位科学家,以/、同的方式, 各自独立提出了能量守恒定律的内容：能量既/、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/、变.师：看起来能量守恒定律是人类进步的一个必然的结果,那么对能量守恒定律作出奉献比拟大的科学家是谁呢？生：对能量守恒定律奉献比拟大的科学家肩：德国物理学家和医生迈尔, 英国物理学家焦耳,德国物理和生理学家亥姆霍兹等人.师：能量守恒定律是建立在自然科学开展的根底上的,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开展,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认J热质说.把物体内能的变化与机械运动联系19世纪自然科学的三大发现之一,能量转化和守恒定律、细胞学说、达尔义的生物进化论起来.1800年创造伏打电池之后不久, 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,证实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有美,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、焦耳和英姆霍兹等人完成. 德国医生迈尔是从生埋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r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屡次实验, 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根底.在1847年,当焦耳宣布他的能量观点的时候,德国学者袤姆霍兹在柏林也宣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/、同形式的能的转化和守恒,并且把结果跟永动机/、可能制造成功联系起米,他认为/、可能无中生有地创『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、全而而且概括的论述,使这一定律为人们广泛接受.在19世纪中叶,还启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.因止匕,能量守恒定律的发现是科学开展的必然结果.此时,能量转化和守恒定律得到了科学界的普遍成认.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.当运动形式发生变化或运动量发生转移时,能量也从一种形式转化为另一种形式,从一个系统传递给另一个系统：在转化和传递中总能量始终/、变.恩格斯曾经把能量转化和守恒定律称为“伟大的运动根本规律〞,认为它的发现是19世纪自然科学的三大发现之一、〔另两个发现是细胞学说,达尔文的生物进化论〕师：通过学习能量守恒定律,你受到了什么启示？生：能量守恒定律的建立过程,是人类熟悉自然的一次重大的飞跃,是哲学和自然科学长期开展和进步的结果. 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.和谐美是科学的魅力所在.师：这位同学总结得很好,美是无处不在的,物理学中更是处处存在着美, 希望同学们在学习中汴意发现,注意体会,这样我们的学习将会更加的丰富多彩.源能耗和量二、能源和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,热和光被其他物质吸收后变为周围划、境的内能,我们无法把这些内能收为用. 这种现象叫做能量的耗散.能量耗散与能量守恒是否矛盾,该怎样理解？我们为什么要节约能源呢？师：大家卜回思考这1—个问题：既然能量是守恒的,我们为什么还要节约能源.带着这个问题.大家阅读有关能量和能量耗散的内容,答复相关问题.〔学生阅读教材,了解人类应用能源的历程,能源对人类社会开展所起的作用；人类在利用能源的同时也对环境造成了严重污染〕师：什么是能量耗散？生：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去,它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,热和光被其他物质吸收后变为周围环境的内能,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.师：能量耗散与能量守恒是否矛盾, 该怎样理解？生：能量耗散和能量守恒并不矛盾, 能量耗散说明,在能源利用的过程中, 即在能量的转化过程中,能量在数量上并没有减少.但是可利用的品质上降低了,从便于利用变为不便于利用了.师：这说明什么问题？生：这说明能量的耗散从能量转化教师逐步设置疑问, 由浅到深,引导学生思考, 培养学生分析问题的习惯,让学生对能源的危机有所了解,进而能够唤起他们的环保、节能意识.说明：能量耗散和能量守恒并不矛盾,能量耗散说明,在能源利用的过程中,即在能量的转化过程中,能量在数量上并没有减少.但是可利用的品质上降低了,从便于利用变为不便于利用了.的角度反映出自然界中宏观过程的方向性.师：我们为什么要节约能源呢？生：正是由于能量转化的方向性, 能量的利用受这种方向性的制约,所以能量的利用是有条件的,也是有代价的.生：节约能源同时开发可再生能源.师：通过卜间材料的阅读.加深你对能源的理解.世界能源问题的解决途径是什么？能源,是人类敕以生存和进行生产的不可缺少的资源.近年来,随着生产力的开展和能源消费的土外长.能源问题已被列为世界上研究的重大问题之一、解决世界能源问题的根本途径,主要后两个方面：其一是广泛开源,具一是认真节流.所谓开源,就是积极开发和利用各种能源.在继续加紧石油勘探和寻找新的石油产地的同时,积极开发丰富的煤炭资源,还要大力开发水能,生物能等常规能源,增强核能、太阳能,风能、沼气,海洋能,地热能以及其他各种新能源的研究和利用,从而/、断扩大人类的能源资源的种类和来源.所谓节流, 就是要大力提倡节约能源.节能是世界上许多国家关心和研究的重要课题,甚至有人把节能称为世界的“第五大能源〞,与煤、石油和天然气、水能、核能等并列.在节能方面,在有方案地控制人口土外长的同时,重点要发挥先进科学技术的优势,提升各国的能源利用效率.如果世界各国家和各地区都能改良各种用能设备,不断提升能源的质量标准和降低单位产品的能耗,增强科学管理,适当限制生活能源的合理使用,就能使能源更加有效地用于生产和生活之中,从而解决人类面临的能源问题.课堂练习［课堂练习］卜列对能的转化和守恒定律的熟悉正确的是...( )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.必然后其他物体的能增加C. /、需要任何外界的动力而持续对外做功的机器永动机是/、口」能制成的D.石子从空中落卜, 最后停止在地面上,说明机械能消失了解析；能量守恒定律是指能量的总量/、变,但更重要的是指转化和转移过程中的守恒.在/、同形式的能量间发生转化, 在/、同的物体间发生转移./、需要任何外界动力做题巩周而持续对外做功的机器是违背能量守恒定律的, 是永远/、可能制成的.机械能转化成了其他形式的能量血/、能消失,能量是不会消失的.A选项是指/、同形式的能量间在转化,转化过程中是守恒的.B选项是指能量在/、同的物体问发生转移,转移过程中是守恒的.这正好是能量守恒定律的两个方面转化与转移.任何永动机都是/、可能制成的,它违背了能量守恒定律,所以ABC止确.D选项中后于的机械能在变化,比方受空气阻力作用,机械能可能要减少,但机械能并没有消失,能量守恒定律表明能量既/、能创生,也不能消失.故D是错的.小结小结：一、能量守恒定律1 .内容：能量既/、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.2.建立过程.二、能源和能量耗散1 .内容：能量转化具启方向性.2 .节约能源的重要意作业作业布置1.到网络上去查找, 有关能源的问题.稳固知识,开放性的作业,能激发学生学习物理的兴趣,培养学生的节能意识.【拓展延伸】地热什么是地热资源地球是一个巨大的热库,它由地壳、地幔和地核组成.我们知道越往地下温度越高,地热就是指地球内部蕴藏的能量.从地球外表往下正常增温梯度是每1000米增加25— 30C,在地下约40公里处温度可到达1200c,地球中央温度可到达6000c.由于构造原因,地球外表的热流量分布不匀,这就形成了地热异常,如果再具备盖层、储层、导热、导水等地质条件,就可以进行地热资源的开发利用.地热资源可以按多种方式分类.按赋存状态可分为水热型〔可进一步划分为蒸汽型和热水型地热资源〕、干热岩型和地压型地热资源；按技术经济条件可分为浅于2000米的经济型地热资源,和2000米至5000米的亚经济型地热资源；按成因可分为现〔近〕代火山型、岩浆型、断裂型、断陷盆地型和凹陷盆地型等；按温度可分为高温和中低温地热资源,其中大于150c的高温地热资源带主要出现在地壳表层各大板块的边缘, 如板块的碰撞带、板块开裂部位和现代裂谷带,小于150c的中、低温地热资源那么分布于板块内部的活动断裂带、断陷谷和凹陷盆地地区.地热资源赋存在一定的地质构造部位,有明显的矿产资源属性,因而对地热资源要实行开发和保护并重的科学原那么,北京的地热资源储量及分布,北京地区赋存有丰富的地热资源,据北京平原区地热地质构造格局、主要断裂构造展布方向、热储层埋深及地温场特征,北京市平原具备地热开发利用条件的地区分为：延庆、沙河、小汤山、北京城区、良乡、天竺、后沙峪、李遂、双桥、凤河营这10 个地热田.北京的地热有了长足的开展,已查明的地热田面积超过了1000 平方公里.投入开发利用的地热田有：东南城区、小汤山、顺义、良乡以及延庆.开凿成功的地热井有300余眼,出水温度在40—88℃之间,出水量到达1000方/日,开凿深度一般在2000米左右.近年来随着房地产和旅游业的快速开展,也加速了地热资源的开发利用,热水井的开凿深度也由2000 米增加到了3000米,有的甚至到达4000米.北京平原地区具有地热开发利用条件的2372kM2范围内,每年可采地热水总量为1. 087X 108m3,可利用总热量1. 903X 1013KJ,仅相当于全部储存热量3. 219X 1017KJ的0.006%,其资源的潜力是十分巨大的.北京的地热温泉水中富含有各种微量元素,其中锶、锂、偏硅酸已到达天然矿泉水标准,铁、氟等化学元素到达了医疗矿水标准. PH值在7. 5左右,属于偏碱性,矿化度较低,属于比拟优良的地热温泉水.地热资源是集热、矿、水三位一体的清洁而珍贵的矿产资源,在市政府治理大气污染、改善空气质量、举办2021 年奥运会的今天,选择地热水用于采暖、洗浴、文化娱乐、医疗、种养殖等,越来越受到各单位的欢送.据介绍,世界上只有 6 个国家的首都具有地热资源,北京是具备开采条件的城市之一.北京已发现有10 个低温地热田, 大多地热井水温约为50℃左右,个别到达70℃以上. 市内8 个主要城区的地下都有热源,预计每年可以开采地下热水近1200 万立方米,可以利用的热量折合成标准煤相当于9 万多吨.地热资源按温度可分为高温、中温和低温三类.温度大于150℃的地热以蒸气形式存在,叫高温地热；90℃ -150 ℃的地热以水和蒸气的混合物等形式存在, 叫中温地热；温度大于25℃、小于90℃的地热以温水( 25℃ -40 ℃)、温热水( 40℃ -60 ℃)、热水( 60℃ -90 ℃)等形式存在,叫低温地热.高温地热一般存在于地质活动性强的全球板块的边界,即火山、地震、岩浆侵入多发地区, 著名的冰岛地热田、新西兰地热田、日本地热田以及我国的西藏羊八井地热田、云南腾冲地热田、台湾大屯地热田都属于高温地热田.中低温地热田广泛分布在板块的内部,我国华北、京津地区的地热田多属于中低温地热田.地热能的利用主要有两种方式.中低温地热一般直接利用,即地热采暖、温室等,目前北京市地热利用就是这种方式.另一种是将高温地热转化为蒸汽,进而发电. lC _s 在我国,高温地热资源(温度高于150℃)主要集中在西藏南部、云南西部和台湾东部.我国最大的西藏羊八井地热电站,装机容量达25兆瓦,占拉萨电网供电量的一半左右. 与相对集中的高温地热不同,温度低于150℃的中低温地热资源那么普及全国各地,可以说整个中国大陆就是一个巨大的“地热田〞.尤其是东部沿海地区储埋藏浅、水质好,同时又多处在人口集中、城镇密布的地区,地热水的利用价值更高.专家们最看重的是其作为可替代能源具有清洁、无污染及经济效益好的特点.国际上也普遍利用地热资源.爱尔兰几乎全部家庭和大楼都用地热.美国和新西兰的许多城市也在使用地热采暖, 还有不少地方用地热加热温室. 有专家预计, 如果有效开发地热能源,地热能将供给全世界所需用电与热量的25％—50％.高温地热能主要用于发电,中低温地热能一般可直接利用〔供热、温室、旅游和疗养等〕. 在人们日益关注全球气候变暖和矿物燃料利用带来的各种环境污染的今天, 地热能作为一种清洁、无污染的能源而备受各国重视.地下热水和地热蒸气是由地球外表的大气降水渗漏到地壳下面,在地下不同深处被热岩体加热了所形成的. 地下水的深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后, 把热量从地下深处带至近表层.在有些地方,热能可随断层裂缝自然涌出,以热蒸气和热水的形式到达地面.这些天然出露的地下热水或蒸气叫做温泉. 温泉是在当前技术水平下最容易直接利用的一种地热资源.地热开发热背后的隐患. 地热是一种珍贵资源, 如果不开采而任其沉睡地下, 并不会增值, 是对资源的浪费.但如果缺少统筹方案而一哄而上,乱开乱采,也很容易造成资源的巨大浪费甚至破坏环境.地下热水位于地层深处,形成过程长,开采后难以用天然降水迅速补给.开采过多会造成资源枯竭,水位下降.已经有专家指出,地热的开发热将诱发地震.地热水是地球壳体的重要组成局部, 具有缓冲地基岩石板块应力的作用,并承受和分散地表压力.地下热水在被人类强行钻透深部岩层采集抽吸后, 因自然降水难以进入地下热水库存, 不可防止地产生空隙,导致大地的稳定性受到破坏.在山脉地区和城市高层建筑密集区域,地表压力更大,因此该区域的地下热水资源受破坏程度,将直接威胁到地理稳定性.一些专家指出：有的开发商不顾水文地质条件强行打井.在上个世纪70 年代,北京的地热井一般只打到1000 米深,而现在很多井打了3000 多米,甚至4000 米才出水.有的开发商的态度是：不管花多少钱,我的楼盘在这里我就要在这里打井.这样打的井已经很不经济.北京没打出水的井已有10 多口, 最典型的一口井打到4070米也没出水, 因钻机的水平到达极限而作罢.这种穷尽耗竭式的开采会破坏地质结构.目前的地热温泉开发热还造成地质勘探队伍的不稳定.据业内人士介绍,地质勘探队原来都有各自的专业分工,有的负责找煤矿,有的负责找铁矿,如此等等.从90 年代后,地矿系统也走向市场化,地热开发的热潮使得地矿队纷纷转向水文地质.这种现象在全国很普遍, 长此下去,将影响国家的后备资源储藏.有专家认为,实事求是地讲,任何情况下,即使从技术上来说地热能也不是可再生能源.但如果有限度的开采, 热量提取的速度不超过补充的速度,并采取回灌举措,那么地热能便可以再生.。

高中物理必修二人教版精品导学案：7.10 能量守恒定律与能源 Word版

承德实验中学高一年级（必修二第七章）导学案教师个人研修总结在新课改的形式下，如何激发教师的教研热情，提升教师的教研能力和学校整体的教研实效，是摆在每一个学校面前的一项重要的“校本工程”。

所以在学习上级的精神下，本期个人的研修经历如下：1.自主学习：我积极参加网课和网上直播课程.认真完成网课要求的各项工作.教师根据自己的专业发展阶段和自身面临的专业发展问题，自主选择和确定学习书目和学习内容，认真阅读，记好读书笔记；学校每学期要向教师推荐学习书目或文章，组织教师在自学的基础上开展交流研讨，分享提高。

2.观摩研讨：以年级组、教研组为单位，围绕一定的主题，定期组织教学观摩，开展以课例为载体的“说、做、评”系列校本研修活动。

3.师徒结对：充分挖掘本校优秀教师的示范和带动作用，发挥学校名师工作室的作用，加快新教师、年轻教师向合格教师和骨干教师转化的步伐。

4.实践反思：倡导反思性教学和教育叙事研究，引导教师定期撰写教学反思、教育叙事研究报告，并通过组织论坛、优秀案例评选等活动，分享教育智慧，提升教育境界。

5.课题研究：立足自身发展实际，学校和骨干教师积极申报和参与各级教育科研课题的研究工作，认真落实研究过程，定期总结和交流阶段性研究成果，及时把研究成果转化为教师的教育教学实践，促进教育质量的提高和教师自身的成长。

6.专题讲座：结合教育教学改革的热点问题，针对学校发展中存在的共性问题和方向性问题，进行专题理论讲座。

7.校干引领：从学校领导开始，带头出示公开课、研讨课，参与本校的教学观摩活动，进行教学指导和引领。

8.网络研修：充分发挥现代信息技术，特别是网络技术的独特优势，借助教师教育博客等平台，促进自我反思、同伴互助和专家引领活动的深入、广泛开展。

我们认识到：一个学校的发展，将取决于教师观念的更新，人才的发挥和校本培训功能的提升。

多年来，我们学校始终坚持以全体师生的共同发展为本，走“科研兴校”的道路，坚持把校本培训作为推动学校建设和发展的重要力量，进而使整个学校的教育教学全面、持续、健康发展。

7.10能量守恒与能源教学案

高一物理教案设计人：倪志业设计时间：2010.5.25 使用时间：2010年月日§7.10 能量守恒定律与能源【教学要求】：（一）知识与技能理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。

（二）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（三）情感、态度与价值观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。

【教学方法】：教师启发、引导，学生自主阅读、思考，并讨论、交流学习成果。

高一物理学案设计人：倪志业设计时间：2010.5.25 使用时间：2010年月日使用人：______________ 班级：_____________§7.10 能量守恒定律与能源学案【学习目标】：（一）知识与技能理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。

【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。

【教学方法】：教师启发、引导，学生自主阅读、思考，并讨论、交流学习成果。

【教学过程】：一、自学导引：（一）能量守恒定律：阅读课本“能量守恒定律”，回答：1、能量守恒定律的内容是什么？2、引用教材上的话，说明导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是什么?3、举出生活中能量守恒的例子。

4、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？（二）能源与能量耗散1、了解人类应用能源的历程，能源对人类社会发展所起的作用。

2、人类在利用能源的同时对环境造成了哪些严重污染。

3、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？4、我们为什么要节约能源呢?二、自我展示：1、指出下列现象中能量的转化或转移情况：（1）人在跑步时，身体发热（）（2）风吹动帆船前进（）（3）放在火炉旁的冷水变热（）（4）电流通过灯泡，灯泡发光（）（5）植物进行光合作用（）（6）用毛巾反复擦背，感觉后背热了（）2、思考：在一间隔热很好的密闭房间中，把正在工作的电冰箱门打开，室内空气温度将( )A．升高．B．不变．C．降低D．不可能升高．3、下列说法中正确的是（）A. 不同形式能量的转化是通过做功来实现的B. 做功的过程总是伴随着能量的转化（或转移）C. 某种形式的能量增加10J，一定有其他形式的能量减少10JD. 某个物体的能量减少10J，一定有其他物体的能量增加10J4、．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。

高一物理学案：能量守恒定律与能源

7.10 能量守恒定律与能源学案【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。

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。

【自主学习】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。

能量守恒定律与能源课堂教学教案

能量守恒定律与能源课堂教学教案高中物理课堂教学教案课题§７.10能量守恒定律与能源课型新授课（2课时）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．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．用能量的观点分析问题应该深入学生的心中，因为这是最本质的分析方法．2．感知我们周围能源的耗散，树立节能意识．教学重点、难点教学重点．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．理解能量守恒定律的确切含义．2．能量转化的方向性．教学方法探究、讲授、讨论、练习教学手段教具准备投影仪、教学录像或、玻璃容器、沙子、小铁球、水、小木块．教学活动[新课导入]师：我们已学习了多种形式的能，请同学们说出你所知道的能量形式．我们还知道不同量之间是可以相互转化的，请举几个能量转化的例子．生1：电灯能够发光是因为电能转化为了光能．师：当电灯发光的同时．还能感觉到电灯是热的，说明什么问题呢?生1：说明在电能转化为光能的同时还产生了热能．生2：我举一个例子，当两个物体相互摩擦的时候，它们的温度会升高，这个过程中机械能转化为内能．生3：在火箭发射的时候，推进剂燃烧产生的化学能转化为火箭的机械能．生4：汽车在行驶过程中，汽车内燃机产生的化学能转化为汽车的机械能．师：刚才同学们分析得都很好，看起来自然界除了我们在上几节学过的机械能之外，还有各种各样的能量，机械能守恒定律成立的条件是什么?生：机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹力做功．师：我们看一下下面几种情况下物体所处的系统机械能是否守恒．[新课教学]一、能量守恒定律师：大家看这样一个问题：小球运动过程中机械能是否守恒?请说出小球运动过程中能量的转化情况．生：小球在运动过程中机械能不守恒，根据机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹力做功，在小球下落的过程中，除了受到的重力做功之外，还有沙子对它做功，沙子对铁球做负功，铁球在下落过程中机械能是减少的．师：从这个问题中我们可以得到什么结论?生：外力对系统做负功，系统的机械能减少．[演示实验2：用手提一个物体匀速上升，让学生分析机械能的变化情况]师：这个物体在运动过程中机械能是否守恒，如果不守恒，原因是什么，机械能是怎样变化的?生：这个物体在运动过程中机械能不守恒，原因是不符合机械能守恒定律成立的条件，有外力对物体做了功，这个力是人对物体向上的拉力．在运动过程中，物体动能没有发生变化，而物体的重力势能增加了，所以系统的机械能是增加的．师：我们可以得出什么结论?生：当外力对物体做正功，物体的机械能增加，物体机械能的增加量等于外力对物体做的功．师：从这两个例子中我们能够得出什么结论?生：物体所处的系统机械能守恒是有条件的，当外力对物体做功时，系统的机械能不守恒，此时外力对系统做的功等于系统机械能的变化．师：这里的外力是指的什么?生：这里的外力是指的除了物体本身重力和弹力之外的力．师：这个结论叫做功能原理．从这两个例子中我们可以看到，机械能守恒定律并不是自然界中最基本的守恒定律，当涉及到多个能量之间的相互转化时，我们应该怎样研究这些能量之间的关系呢?师：下面大家阅读28页中有关能量守恒定律建立的过程，回答相应的问题．师：导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是什么?生：导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是确立了永动机的不可能性和发现了各种自然现象之间的相互联系与转化．师：能量守恒定律的内容是什么?生：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．师：能量守恒定律是一个人发现的吗?生：能量守恒定律不是一个人发现的，到了19世纪40年代前后．科学界已经形成一种思想氛围，即用联系的观点去观察自然，各种不同能量可以相互转化，这预示着，到了把分立环节连成一体的时候了，也就是到了建立能量转化与守恒定律的时候了，不同国家、不同领域的十几位科学家，以不同的方式，各自独立提出了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．师：看起来能量守恒定律是人类进步的一个必然的结果，那么对能量守恒定律作出贡献比较大的科学家是谁呢?生：对能量守恒定律贡献比较大的科学家有：德国物理学家和医生迈尔，英国物理学家焦耳，德国物理和生理学家女姆霍兹等人．师：现在看一个科教片：能量守恒定律的建立过程．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、焦耳和荄姆霍兹等人完成．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，德国学者荄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．女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。

人教版高一物理必修2第七章机械能守恒定律：7.10能量守恒定律和能源教案设计

能量守恒定律与能源【教课目的】1．理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。

2．经过对生活中能量转变的实例剖析，理解能量守恒定律确实切含义。

3．用能量的看法剖析问题应当深入学生的心中，因为这是最实质的剖析方法。

4．感知我们四周能源的耗散，建立节能意识。

5．学生在学习了机械能守恒定律以后拓展到能量守恒是不难接受的，特别是学生经过对自然界的认识、生物课的学习、化学课的学习，都学到了好多种类的能量，在这节课中把这些能量间的关系综合起来是有很粗心义的。

【教课要点】1．能量守恒定律的内容。

2．应用能量守恒定律解决问题。

【教课难点】1．理解能量守恒定律确实切含义。

2．能量转变的方向性。

【教课思路】经过阅读让学生领会自然界中能量确实良转变与守恒关系，鼓舞学生得出问题，理解能量质量、能量耗散等看法。

新课程更多地与社会实质相联系，鼓舞学生提出问题。

本节“思虑与议论”对能源问题做了议论，这是一个怀疑的典范。

它指引我们考虑能量转变和转移的方向性。

从物理学的角度研究宏观过程的方向性，在现阶段只要用一些简单的实例，让学生初步地领会一下就能够了。

比如：摩擦力做功的过程，要消耗机械能而生热，产生的热不行能所有转变成机械功。

在其余的宏观过程中也是这样，比如：两种气体放到一个容器内，总会平均地混淆到一同，但不会再自觉地分别开来。

经过实例说明。

在能量的转变和转移过程中，能量是守恒的，但能量的质量却降低了，可被人直接利用的能在渐渐减少，这是能量耗散现象。

因此，能量虽然守恒，但我们还要节俭能源。

【教课方法】教师启迪、指引，学生自主阅读、思虑，议论、沟通学习成就。

【教课准备】玻璃容器、沙子、小铁球、水、小木块。

【教课过程】教课备教课内容师生互动设计企图环节注引入请举几个能量转变的例子。

能量一、能量守恒定律守恒能量既不会消灭，也师：我们已学习了多种形式的能，请同学们说出你所知道的能量形式。

我们还知道不一样量之间是能够互相转变的，请举几个能量转变的例子。

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）。

2019-2020年高中物理 7.10《能量守恒定律与能源》导学案新人教版必修1

2019-2020年高中物理 7.10《能量守恒定律与能源》导学案新人教版必修1【学习目标】1．了解各种不同形式的能，知道能量守恒定律最后确立的两类重要事实。

2．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。

(重点、难点)3．了解能量耗散，知道能源短缺和环境恶化问题，增强节约能源和环境保护意识。

【学法指导】1．用联系的观点去观察自然，认识自然；2．用能量守恒的观点去分析、解决实际问题。

【知识链接】通过前面的学习我们认识到“不同的力作功对应．．不同形式的能量变化”，请你写出三个表达式进行说明，并口述．．是什么功对应什么能量的变化？（1）（2）（3）【学习过程】基础自主学习——用夯实的基础打开透射希望的天窗一、能量守恒定律1．确立定律的两个重要事实：（1）确认了的不可能性（2）各种自然现象之间能量的。

2．定律内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从为另一种形式，或者从一个物体，在转化和转移的过程中，保持不变。

3．表达式：（？试着说明表达式的含义）4．机械能守恒定律与能量守恒定律的关系：机械能守恒定律是普遍的的一种特殊形式。

二、能源和能量耗散1．能量耗散：（试从下列情景中体会能量耗散现象）情景1：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，就不会供人类重新利用。

情景2：电池中的化学能转化为能，电能又通过灯泡转化为和，热和光被其他物体吸收之后变成周围环境的，这些内能无法重新利用。

2．能量耗散与节约能：能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上，但在可利用的；能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的，能源的利用受这种的制约。

三、功与能的关系——功是能量转化的量度不同形式的能量之间的转化是通过实现的，做功的过程就是各种形式的能量之间发生或的过程，做了多少功，就有多少能量发生转化或转移。

（请默读这段文字，体会功与能的关系）问题探究与知识应用——在探究式中提升思维能力，在应用中夯实基础探究一、能量耗散与节约能源问题1：你认为能量耗散违背了能量守恒定律吗？既然能量是守恒的，为什么我们还要节约能源？例题1：下列说法正确的是（）A．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，但可利用的品质降低了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，也是有代价的探究二、用能量守恒定律分析问题的思路例题2：一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出。

【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。

7.10能量守恒定律与能源学参

7.10能量守恒定律与能源【自主学习】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：确认了永动机的不可能性和发现了各种自然现象之间的和转化；（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。

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) 和环境恶化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)能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的。

【课堂探究】一、能量守恒定律1.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。

原因是纸带和打点计时器之间的摩擦力和空气阻力对实验器材的作用。

这是否说明有一部分能量消失了呢？2.生活中还有很多能量转化或转移的例子，请同学们举出几例，并说明其中的能量转化或转移过程?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？4.能量守恒定律说明：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。

该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一。

7.10能量守恒定律与能源导学案

§7.10能量守恒定律与能源命题人：郑州星源外国语学校王留峰一、预习指导：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、知道确立能量守恒定律的两类重要事实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、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6、知道能源短缺和环境恶化是关系人类到人类社会能持续发展的大问题，增强节约能源和环境保护意识7、阅读课本P75—P76二、问题思考：1、能量守恒定律是一个人发现的吗?2、既然能量是守恒的，我们为什么还要节约能源？3、通过学习能量守恒定律，你受到了什么启示?三、新课教学：【例l】美国《科学美国人》杂志曾刊登的“地球的能量资源”一文提供如下数据．其中到达地球表面的太阳能的几条主要去路如下表所示．请选用以上数据计算：(1)地球对太阳能的利用率约是多少?(2)如果让地球上水循环资源的1％来发电，全世界能建多少个像我国三峡水电站(功率是1820万千瓦)这样规模的水电站?这一计算结果说明了什么?【例2】三峡水力发电站是我国最大的水力发电站．三峡水库二期蓄水后，水位落差约135 m，水的流量约1．35×104m3／s船只通航需要约3500m3/s的流量，其余流量全部用来发电．水流冲击水轮机发电时，水流减少的机械能有20％转化为电能．(1)三峡发电站的发电功率是多少?(2)根据你对家庭生活用电量的调查，如果三峡电站全部用于城市生活用电，它可以满足多少个百万人口城市的生活用电?四、课后练习：1．(单选)质量为m的子弹，以速度v0水平射入放在光滑水平面上的质量为M的木块中(未穿出)，从子弹射进木块到子弹刚相对于术块静止，下列结论错误的是( ) A．子弹动能的减少量与子弹克服摩擦力做功的数值相等B．子弹克服摩擦力做的功等于系统增加的内能C．子弹对木块的摩擦力做正功．其功的数值等于木块增加的动能D．子弹损失的机械能等于木块增加的动能和系统增加的内能之和2．(多选)一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中．地板对物体的支持力所做的功等于( )A．物体势能的增加量B．物体动能的增加量新课标第一网C．物体动能的增加量加上物体势能的增加量D．物体动能的增加量加上克服重力所做的功3．(多选)下列说法正确的是( )A．做匀变速直线运动的物体机械能一定守恒B．外力对物体做功为零，物体机械能一定守恒C．做变速运动的物体机械能可能守恒D．受摩擦力作用的物体，机械能可能守恒4．能量守恒定律：能量既不会，也不会，它只会，或者，而在和的过程中，能量的总量保持不变．5．人类利用能源大致经历了三个时期：、、．6．叫能量耗散．7．(单选)利用下列哪种能源时，不会给人类带来污染( )A．煤B．石油C．天然气D．太阳能8．(单选)2I世纪人类主要开发利用的新能源( )A．地热能B．潮汐能C．风能D．核能9．(多选)下列说法中正确的是( )A．功和能是相同的概念，所以它们的单位相同B．功和能是两个不同的概念C．做功总伴有能量转化或转移D．功是能量转化的量度10．(多选)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．永动机随社会科技的发展而发展，迟早会研制成功D．石子从空中下落，最后停止在地面上，说明机械能消失了11．(单选)子弹以水平速度v射人静止在光滑水平面上的木块M，并留在其中，则( )A．子弹克服阻力做功与木块获得的动能相等B．子弹克服阻力做功小于子弹动能的减少C．子弹克服阻力做功与子弹对木块做功相等D．子弹克服阻力做功大于子弹对木块做功12．某海湾共占面积1. 0×107m2，涨潮时水深20 m，此时关上水坝闸门，可使水位保持20 m不变，退潮时，坝外水位降至18 m，假如利用此水坝建水电站，且重力势能转变为电能的效率是10％，每天有两次涨潮，问该电站一天能发出多少电能?(g取10 m／s2，不考虑浮力作用)。

能量守恒定律-精品学案

能量守恒定律【学习目标】1．理解能量守恒定律，知道能量守恒是自然界普遍遵从的基本规律。

2．知道第一类永动机是不可能造成的。

【学习重难点】理解第一类永动机是不可能造成的【学习过程】新知呈现1.能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式成为另一种形式，或者从一个物体到别的物体；在转化和转移过程中其总量。

2.第一类永动机：不需要任何动力或燃料，却能不断地的机器。

3.第一类永动机不可能制成的原因：违背了定律。

学习探讨区[问题设计]使热力学系统内能改变的方式是做功和热传递．做功的过程是其他形式的能转化为内能的过程，热传递是把其他物体的内能转移为系统的内能．在能量发生转化或转移时，能量的总量会减少吗？答案：能量的总量保持不变．[要点提炼]1．对能量守恒定律的理解(1)某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定．(2)某个物体的能量减少，一定有其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定．2．能量的存在形式及相互转化各种运动形式都有对应的能：机械运动有机械能，分子的热运动有内能，还有诸如电磁能、化学能、原子能等．各种形式的能通过某种力做功可以相互转化．3．第一类永动机违背了．[延伸思考]热力学第一定律、机械能守恒定律是能量守恒定律的具体体现吗？答案：是自我检测1．（单选）下列对能量守恒定律的认识错误的是( )A．某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——第一类永动机是不可能制成的D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了解析：A选项是指不同形式的能量间的转化，转化过程中能量是守恒的．B选项是指能量在不同的物体间发生转移，转移过程中能量是守恒的，A、B选项正好是能量守恒定律的两个方面——转化与转移．第一类永动机是不可能制成的，它违背了能量守恒定律．所以A、B、C正确；D选项中石子的机械能减少，但机械能并没有消失，能量守恒定律表明能量既不能创生，也不能消失，故D错误．故选D项．答案D2．(单选)“第一类永动机”不可能制成，是因为( )A．不符合机械能守恒定律B．违背了能量守恒定律C．做功产生的热不符合热功当量D．找不到合适的材料和合理的设计方案答案B3．(单选)下面设想不符合能量守恒定律的是( )A．利用永久磁铁间的作用力，造一台永远转动的机械B．做一条没有动力系统的船，在水面上行驶C．通过太阳照射飞机，即使飞机不带燃料也能飞行D．利用核动力，驾驶地球离开太阳系答案A解析：利用磁场能可以使磁铁所具有的磁场能转化为动能，但由于摩擦力的不可避免性，动能最终转化为内能使转动停止，故A不符合．船能利用水流的能量行驶，飞机可利用光能的可转化性和电能的可收集性，使光能转化为飞机的动能，实现飞机不带燃料也能飞行，故B、C符合；利用反冲理论，以核动力为能源，使地球获得足够大的能量，挣脱太阳引力的束缚而离开太阳系，故D符合．故选A项。

7.10能量守恒定律学案

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