第四章 能量守恒与可持续发展(导学案)
高三总复习功能关系能量守恒定律导学案
年级：高三学科：物理班级：学生姓名：制作人：不知名编号：2023－33第4讲功能关系能量守恒定律学习目标：结合运动学公式、牛顿运动定律、圆周运动规律、机械能守恒定律、功能关系、动量守恒定律等知识进行综合考查。
预学案1、三大类功能关系：（1）第一大类：做正功，能量减少；做负功，能量增加。
W=-∆E P重力做功↔重力势能的变化W G=-∆E P；电场力做功↔电势能的变化W F=--∆E P；弹簧弹力做功↔弹性势能的变化W F=-∆E P；分子力做功↔分子势能的变化W F=--∆E P。
(2) 第二大类：：做正功，能量增加；做负功，能量减少。
W=∆E P合力做功↔动能的变化W合=∆E K；单个物体除重力外其他力做功或系统除重力、弹簧弹力以外其他力做功↔机械能的变化W其=∆E（3）第三大类：两个特殊的功能关系a.滑动摩擦力与两物体间相对滑行距离的乘积等于产生的内能,即F f x相对=Q。
B.电磁感应过程中克服安培力做的功等于产生的电能,即W克安=E电。
2、能量守恒定律（1）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______为另一种形式,或者从一个物体_______ 到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量__________。
（2）表达式:ΔE减=ΔE增。
探究案探究一：功能关系的理解及应用。
总复习大本P108 典例1、典例2、多维训练1、2。
探究二:功能关系的综合应用。
总复习大本P110 典例3、典例4、多维训练1、2。
检测案1、(多选)(2022·武汉模拟)如图所示,轻质弹簧下端固定在水平面上,弹簧原长为L,质量为m的小球从距弹簧上端高度为h的P点由静止释放,小球与弹簧接触后立即与弹簧上,弹簧端粘连,并在竖直方向上运动。
一段时间后,小球静止在O点,此时,弹簧长度为L2的弹性势能为E p,重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内。
下列说法正确的是()A.弹簧的劲度系数为2mgLB.小球在运动过程中,球与弹簧组成的系统机械能守恒C.小球第一次下落过程中速度最大位置在O点)D.E p<mg(h+L22、如图所示的离心装置中,光滑水平轻杆固定在竖直转轴的O点,小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上,长为2L的细线和弹簧两端分别固定于O和A,质量为m的小球B固定在细线的中点,装置静止时,细线与竖直方向的夹角为37°,现将装置由静止缓慢加速转动,当细线与竖直方向的夹角增大到53°时,A、B间细线的拉力恰好减小到零,弹簧弹力与静止时大小相等、方向相反,重力加速度为g,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)装置静止时,弹簧弹力的大小F;(2)环A的质量M;(3)上述过程中装置对A、B所做的总功W。
(九年级物理教案)能源与可持续发展的导学案
能源与可持续发展的导学案九年级物理教案学习目标:(一)知识与技能1.常识性了解能量转化技术为人类带来的便利。
2.初步了解能量转移和能量转化的方向性。
3.认识能源对环境的影响。
(二)过程与方法1.通过社会调查、培养与人交往的能力。
2.培养学生简单的进行科学研究的能力。
(三)情感态度与价值观1.保持对大自然的好奇,初步领略自然现象的美好与和谐,对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。
2.具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,具有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
重点、难点能量转移和转化的方向性以及能源的消耗与可持续发展是重点和难点。
课前预习学案一、自主预习1、人类历史上不断进行着能量转化技术的进步,这就是所谓的能源革命。
能源革命导致了人类文明的跃进,给人类带来了便利。
现在社会,人类生活、生产、学习、研究都离不开能源的消耗。
人类在使用各种能源时,不可避免地对环境造成影响。
因此,人类不应当无限制的详大自然索取,而必须在提升物质文明的同时,保持自然、环境的和谐与平衡,开发和使用绿色能源,坚持可持续发展的策略。
2、预习课本P158---P166,钩出重点知识,在不懂之处打上问号后预习下列问题:预习1:阅读“人类进步的阶梯”,讨论能量的转化技术给人类带来的便利。
明确能量转化技术的进步,即能源革命,导致了人类文明的跃进。
了解人类历史上几次重大的能源革命。
预习2:能量的转化、能量的转移都是有方向性的。
明确教师先举例说明能量的转化,再问相反顺序的情况会不会发生。
进而说明:自然界的实际过程是有方向的。
预习3:学生阅读“能源与可持续发展”,讨论新能源。
明确师生共同讨论环境污染、新能源等。
二、完成预习作业1.钻木取火是人类的第次能源革命,导致了以柴薪作为主要能源的时代;蒸汽机的发明是人类的第次能源革命,人类的主要能源变为化石能源,人类从此以机械动力大规模代替人力和畜力;核能的利用是人类的第次能源革命,核能正逐步成为常规能源.2.由于能量的转化和转移是有。
人教版九年级物理 专题22.4 能源与可持续发展 导学案(解析版)
人教版九年级第二十二章能源与可持续发展第4节《能源与可持续发展》导学案【学习目标】1．理解能量转移和转化具有方向性。
2．了解消耗能源对环境造成的破坏。
3．增强保护环境意识和责任感。
【学习重点】：能源的分类和核能的利用及太阳能的利用【学习难点】：能量转化的效率及方向性【自主预习】1.实际上能量的转化和转移都是有方向性，人们在能量的转化和转移的过程中利用能量，能源的利用是有条件的，并不是所有能源都能利用所以要节约能源。
2.能源消耗对环境的影响：空气_污染、温室效应、水土流失和沙漠化等。
3．不可能在短期内从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。
如：煤、核能等。
可以在自然界里源源不断的得到的能源叫可再生能源。
如：水能、太阳能等。
4.在能源的利用上要坚持可持续发展一方面，应该提高能源的利用率。
另一方面，需要发展新的理想能源。
【合作探究】探究活动一：能量转移和能量转化的方向性问题：既然能量是守恒的，为什么我们还要节约能源?1．能量转移的方向性（1）将一杯开水放于室温环境中，过一段时间，开水变凉了，即开水的内能转移到空气中去了，而这些内能不会再自动回到开水中使水变热。
（2）在寒冷的冬日，用暖气取暖,内能从暖气中的热水转移到室内的空气.温度低的室内空气的内能不能自行传给热水。
（3）如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的能量。
例如电冰箱就需要消耗电能。
小结：在热传递的过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反。
如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的能量。
2.能量转化的方向性(1)．汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的内能，这些能量能够自动地用来再次驱动汽车吗？显然不能。
这些能量虽然没有消失，但是我们不能利用它。
汽车刹车汽油的化学能转化为汽车的机械能煤的化学能转化为电能（2）我们从石油中提炼出汽油，内燃机把能源中储备的化学能转化为汽车的机械能、内能。
22.4能源与可持续发展(导学案)九年级物理全一册(人教版)
22.4 能源与可持续发展（导学案）【学习目标】1. 知道能量的转移和转化都是有方向性的。
2. 认识伴随大量能源消耗对环境的影响问题，对于能源开发利用有可持续发展的意识。
3. 了解未来理想能源的特征。
【学习重点】能源的分类，能源消耗对环境的影响，开发新能源。
【学习难点】能量转化的方向性。
【自主预习】阅读教材，完成以下问题：1.能量的转化和转移都是具有性，人们在能量的转化和转移的过程中利用，能源的利用是有条件的，并不是所有能源都能利用，所以要能源。
2. 能源消耗对环境的影响：污染、大气污染、效应、生态破坏、有害辐射、废物污染。
3. 不可再生能源：像能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源。
可再生能源：像风能、能、能等可以在自然界里源源不断地得到的能源。
4. 未来理想能源：必须足够；必须足够便宜；必须技术成熟；必须安全、清洁。
【合作探究】探究一、能量转移和能量转化的方向性1. 能量转移具有方向性（1）探究能量转移具有方向性①实例一：把一杯水放到温度较高的环境中，水是否会自动变热？把水放到温度较低的环境中，水是否会自动变热？【现象】若把水放到温度较高的环境中，水吸收热量，温度，内能。
若把水放到温度较低的环境中，水放出热量，温度降低，内能。
水的内能会传给空气，水变热（选填“会”或“不会”）。
【分析】这是因为在热传递的过程中，热量只能自发地从温物体转移到温物体，而不能自发地从低温物体转移到高温物体。
你见过生活中热量从低温物体转移到高温物体的吗？②实例二：如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的。
例如，电冰箱工作时将热量从温度较低的内部转移到温度较高的外部，需要消耗额外的能。
（2）探究归纳在热传递的过程中，能量总是自发地从物体转移到物体，不能相反。
所以能量的转移具有性。
2. 能量转化具有方向性（1）探究能量转化具有方向性①实例一：火力发电厂把煤中贮存的化学能转化为电能，供生产和生活用。
《能量守恒定律与能源》 导学案
《能量守恒定律与能源》导学案一、学习目标1、理解能量守恒定律的内容，知道能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
2、了解各种形式的能量之间可以相互转化和转移，能举例说明能量的转化和转移有一定的方向性。
3、认识能源与人类生存和社会发展的关系，知道能源的分类和常见能源的特点。
4、了解能源的利用对环境的影响，树立可持续发展的意识，增强节能和环保的责任感。
二、学习重难点1、重点（1）能量守恒定律的内容及应用。
（2）能源的分类及常见能源的特点。
2、难点（1）理解能量的转化和转移具有方向性。
（2）对能源与可持续发展的综合分析和理解。
三、知识梳理（一）能量守恒定律1、内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，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，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
2、举例说明（1）火力发电：燃料的化学能通过燃烧转化为内能，内能通过蒸汽机转化为机械能，机械能再通过发电机转化为电能。
在这个过程中，能量的总量不变，但能量的形式发生了多次转化。
（2）太阳能热水器：太阳能被热水器吸收，转化为水的内能，能量从太阳转移到热水器中的水，总能量不变。
（二）能量的转化和转移1、能量的转化：指能量由一种形式转变为另一种形式。
例如，摩擦生热是机械能转化为内能；电动机工作是电能转化为机械能。
2、能量的转移：指能量从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。
例如，热传递是内能从高温物体转移到低温物体。
3、能量转化和转移的方向性（1）能量的转化和转移具有方向性。
例如，热量只能自发地从高温物体传到低温物体，而不能自发地从低温物体传到高温物体；汽车制动时，由于摩擦，机械能转化为内能，但这些内能却不能再自动地转化为机械能来驱动汽车。
（2）永动机不可能制成。
永动机是指不消耗能量而能永远对外做功的机器，它违反了能量守恒定律，所以是不可能制成的。
（三）能源1、能源的定义：能够提供能量的物质资源叫做能源。
高中物理 第4章 能量守恒与可持续发展 4.4 能源与可持续发展教案 沪科版必修2
4.4 能源与可持续发展教研中心教学指导一、课标要求1.认识能源和环境与人类生存的关系，知道可持续发展的重大意义.2.讨论能源开发和利用带来的问题及应该采取的对策,具有保护环境的意识.3.尝试估计一些厂矿、交通工具及家用电器的能源消耗.具有可持续发展的责任感和节约能源的意识.注意自然资源的循环利用.二、教学建议1.调查所在地区运往外地的主要货物，在综合考虑降低能耗、方便运输、减少污染、保证安全、减低费用、减少交通拥挤等因素的基础上，讨论运输这些货物的可能方案.2.让学生结合生活事例，研究如何提高加热器（如煤气灶、热水器等）的热效率.3.讨论技术进步对利用自然资源和节约能源等方面的影响.4.可让学生结合能源与人类社会发展间的关系等撰写小论文.“能量转移和能量转化的方向性”在本章中只有极小的篇幅，但它却是实现终极目标“能源的可持续发展意识”的直接的、主要的理论依据.对它的教学，必须站在一定的高度看此问题，要先从“热力学和统计物理学”的角度以“热力学第二定律”为核心将此问题搞清，才能居高临下、收放自如地带领学生去探究这部分知识.有了热力学理论作指导，我们就很容易把握知识发生、发展的本质与联系，在正确的方向指导下游刃有余、有轻有重、深入浅出地处理知识.如，通过卡诺定律所导出的提高热机效率的方法，我们就对提高效率、节能等问题有了坚实的理论依据，就可以很自如地引导学生探究具体的提高效率、节能的方法，大胆拓展，而不必担心会搞错方向.资源参考节约能源在国外美国建筑节能靠市场建筑业是美国经济的支柱之一，相应地，建筑耗能在美国能源消耗中也占重要比例.据统计，近年来美国住房每年消耗能源折合约3 500亿美元.美国的建筑有其独特性.美国人口约2.5亿，近2／3的家庭有自己的房屋，人均住房面积近60平方米，居世界首位，其中大部分住宅都是三层以下的独立房屋，拥有客厅、卧室、厨房、浴室、贮藏室、洗衣室、车库等，热水、暖气、空调设备齐全，而且供暖、空调全部是分户设置.正因为美国住宅的这些特点，电力、煤气、燃油等能源是家庭日常开销的一个主要部分.“节能”联系到家庭的支出，所以建筑节能是一个非常市场化的指标，依赖于每个家庭根据能源价格、自身收入和生活水平等因素来选择.政府在其中的角色并不显著，主要的手段就是制订行业和产品标准、开发和推荐能源新技术等.美国联邦政府制订的《联邦政府能源管理计划》，其中有一部分涉及了建筑能源标准.而确立建筑行业标准则属于各州政府职权，加利福尼亚、纽约等经济比较发达的州，建筑节能标准就比联邦政府标准还要严格.建筑节能既包括加强墙体等结构的保温隔热能力，也包括在供暖和供冷的来源、输送渠道及实现方式.美国能源部提出的“建筑技术计划”，对房屋建筑的上述每个方面都考虑得比较完善.得到能源部支持的“美国绿色建筑协会”也积极推行以节能为主旨的《绿色建筑评估体系》，目前是世界各国建筑环保评估标准中最完善、最有影响力的.美国环保局的“能源之星”计划，也对有利于节能的建筑材料授予“能源之星”标志.以建造一幢住宅为例，节能涉及了墙体的隔热层、门窗玻璃、屋顶与地下室的隔热性、通风空调管道的气密性和隔热性，以及热水器和热水管道的保温效率等.美国能源部“建筑技术计划”从每个细节出发，详细解释了该如何做才能节能，并推荐符合“能源之星”节能标准的建筑材料，在细节上做得非常完善.此外，美国能源部下属的劳伦斯伯克利实验室也对住宅节能技术进行了重点研究，并和一些州政府合作建设“节能样板房”予以示范.比如能源部和佛罗里达州合作建设的“零能耗住宅”“太阳能住宅”等，通过利用佛罗里达地区充足的太阳能和采取建筑节能措施，让住宅不再需要使用外来能源.有些州还用财政补贴方式支持节能效率高的住宅建筑.美国在住房建筑节能方面由政府机构做好服务工作，并充分运用市场工具，让公众感受到节能对自身的好处，从而自己作出选择，这种做法是值得借鉴的.芬兰节能六大法宝芬兰地处北欧，冬季漫长，气候寒冷，不仅民用能耗高，而且传统的森林工业和冶金工业也是高能耗产业，使芬兰成为世界上人均能耗最多的国家之一.对于能源资源匮乏、主要依赖进口能源的芬兰来说，节能至关重要.芬兰在节能方面采取的主要措施有：一、建筑节能.漫长的冬季使芬兰的供暖耗能很大.为此，除了对房屋结构进行优化设计外，芬兰非常重视建筑物的绝热，尽量减少室内热量损失.芬兰环境部制定了建筑物隔热新标准，新的建筑物的墙体必须要有绝热层，室内要有通风设备.增加墙的厚度，采用二层或三层玻璃窗，每个房间的供热装置安装自动调节阀门.据称，以上这些措施可使建筑物热能消耗减少10%—15%.二、热电联产和集中供暖.芬兰的集中供暖是通过热电联产的方式实现的.分布在全国各地的热电厂利用发电过程中产生的余热将水加热并通过密布在城市地下的供暖管道，向用户提供集中供暖和洗涤用热水.每个住宅区的集中供暖自动控制调节中心可根据室外温度的变化调节供热温度.暖气管道内的回水通过集中供暖管道被送回热电厂加热后循环使用.电热联产和集中供暖不仅大大提高了燃料利用率，而且可减少环境污染，使城市空气质量得到明显改善.三、采用高能效生产新工艺.多年来，芬兰企业不断改进现有的工业生产过程，采用全新的高能效生产工艺，以提高能源利用率.工业企业采用的先进自动化和控制技术以及新的能源回收技术也为节能开辟了广泛的途径.四、采用经济手段促进节能.芬兰是世界上第一个根据能源中碳的含量收取能源税的国家.收取能源税的目的是要控制能耗的增长，并引导能源生产和能源消耗朝着减少二氧化碳排放量的方向发展.芬兰每年收取的能源税达到近30亿欧元，约占芬兰整个税收的9%.芬兰政府利用能源税的收入来支持能源技术的开发.五、充分利用可再生能源.芬兰在利用可再生能源，特别是生物能源方面也走在世界前列.目前，芬兰各种可再生能源使用量已占芬兰整个能源消耗量的1／4.这些可再生能源主要包括：利用造纸工业生产中产生的生物淤泥和废木料作燃料，利用水力和风力发电以及太阳能等.六、政府扶持开发节能新技术.芬兰贸工部有专门项目，资助能源工业企业在有利于环境的能源生产方面进行投资以及使用新能源技术.2005年，芬兰政府用于这方面的资助经费达到3 120万欧元.近年来，芬兰政府还不断增加对环保型能源项目的资金支持，进一步推动风能、太阳能、生物气体等有利于环境的能源项目开发.日本节能蔚然成风日本国民节能意识强，想方设法节约能源在日本已经蔚然成风.记者曾参加过滋贺县野洲市居民在河滩空地上举行的一场节能音乐会.演出用的电源来自市民冈田弘开发的小型风力发电机，开幕后演出人员首先向人们介绍风力发电的优越性和节能的重要意义，并号召观众节能从点滴做起，尝试在家里减少一个灯泡.观众不时会意地点头.在东京展览中心，记者曾几次参加“节约生活”大型展览会，每次展览都是人山人海.日本展览会形式多样，有很多宣传节能的演出，每一场演出都是一堂生动的节能教育课.各个展台展示着琳琅满目的节能产品：节能灯泡、节水洗衣机和洗碗机、节能冰箱、太阳能电池、燃料电池等等，选择这里的产品，可大量节省能源，同时节省大笔电费.记者也对日本公司不惜血本开发节能技术留下了深刻印象.日本公司知道，节能产品是重视环保的日本人的最佳选择，如果无法在节能技术上不断创新，产品最终将失去市场.另外，日本政府也大力鼓励节能，资助科研机构开发节能技术，补贴国民购买节能产品.节能产品不断更新换代，哪些是最节能的产品？在各公司开发的节能产品中哪种最好？为了让普通日本人能够在选择时货比三家，日本节能中心每隔半年向人们公布一次节能产品排行榜，如2 004年底日本节能冰箱排行榜上名列前茅的分别是松下、东芝、日立、三菱电机，空调排行榜的前几名依次是东芝、日立、松下等.在日本销售的冰箱不仅要标出电器价格，而且要标明每年节约电费的钱数.顾客越来越关心节能方面的成本，同等情况下都会优先选择节能产品.日本房地产公司也积极推出节能住宅.2004年度节能住宅大奖被积水房产获得，该住宅利用隔热材料作为建材、使用太阳能发电，和20世纪80年代的住宅相比，平均每年节约能源62%，是名副其实的“环保之家”.日本正在改变大量生产、大量消费的生活方式，向节约型社会转变.很多日本人都明白这样一个道理：保护地球，也是保护人类自己；破坏环境，等于自毁家园.。
高中物理第4章能量守恒与可持续发展4.3能量的转化与守恒教案
4.3 能量的转化与守恒教研中心教学指导一、课标要求1.通过实例了解能量及其存在的不同形式，能说出一些常见的能量名称，知道自然界有多种形式的能量.2.知道能量守恒定律，知道永动机不可能制成，并能自觉利用能量守恒定律分析有关问题.3.能解释一些常见现象中的能量转化问题.4.能独立或采取合作的形式完成实验探究内容.二、教学建议本节内容是对本章及以前所学物理知识从能量的观点进行了一次综合、深化和再认识.教材首先分析自然界中各种能量之间的转化，揭示它们之间的本质联系：能量，并分析一系列熟知的能量转化的事例，指出能量的转化与守恒.最后阐述了能的转化与守恒定律的普遍性和重要性.建议一：能量守恒定律是一个实验规律，列举能量转化的实例，是学生理解和掌握能量守恒的基础，因此在教学过程中要充分利用学生已知知识，对这些实例中的能的转化进行具体分析.建议二：在教学过程中，应重点强调定律的两个方面：转化与守恒.另外还要强调该定律的普遍性和重要性，可列举19世纪的自然科学史对学生进行教育.在学习中，可对“能量守恒定律”的建立及其意义多作一些了解，使学生明白永动机是永远制造不出来的，要尊重科学，尊重规律以少走弯路.资源参考永动机不能制造热力学发展初期，热和机械能的相互转化是人们研究的主题.在工业革命的推动下，工业上和运输上都相当广泛地使用蒸汽机.人们研究怎样消耗最少的燃料而获得尽可能多的机械能，甚至幻想制造一种机器，不需要外界提供能量，却能不断地对外做功，这就是所谓的第一类永动机.为了解决这个问题，促使人们都去研究热和机械能之间的关系问题.迈尔（J.R.Mayer）第一个提出了能量守恒定律，而此定律得到了物理学界的确认，却是在焦耳（J.P.Joule）的实验工作发表以后.J.P.Joule(1818—1889)焦耳在1840—1848年间做了大量实验，测定了热与多种能量的相互转化时的严格的数量关系.以往热的单位是cal（卡），功以erg(尔格）为单位，焦耳的实验结果为 1 cal=4.184×107 erg，这就是著名的热功当量.焦耳实验表明，自然界的一切物质都具有能量，它可以有多种不同的形式，但通过适当的装置，能从一种形式转化为另一种形式，在相互转化中，能量的总量不变.能量转化守恒定律的建立，对制造永动机的幻想作了最后的判决，因而热力学第一定律的另一种表述为：“不可能制造出第一类永动机”.由此可见，热力学第一定律就是涉及热现象领域内的能量守恒和转化定律.热力学第一定律告诉我们：物质能量既不能创造，也不能消灭，而能量形式的相互转化是物质本身具有的属性.恩格斯对能量守恒与转化定律曾经给予很高的评价，将它和细胞学说及进化论相提并论，称它们是揭示自然界辩证发展过程的自然科学的三大发现.。
《能量守恒定律与能源》 导学案
《能量守恒定律与能源》导学案一、学习目标1、理解能量守恒定律的内容和意义。
2、了解各种能源的分类、特点和利用情况。
3、认识能源利用过程中的能量转化和效率问题。
4、培养节约能源和可持续发展的意识。
二、知识要点（一）能量守恒定律1、内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，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，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
2、理解：能量的形式多种多样，如机械能、内能、电能、光能、化学能等。
能量的转化是指能量由一种形式变为另一种形式，例如摩擦生热是机械能转化为内能，发电机发电是机械能转化为电能。
能量的转移是指能量从一个物体转移到另一个物体，例如热传递是内能的转移。
（二）能源1、分类一次能源：直接从自然界获取的能源，如煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能等。
二次能源：无法从自然界直接获取，需要通过一次能源的消耗才能得到的能源，如电能、汽油、柴油等。
2、特点不可再生能源：在短期内不能从自然界得到补充的能源，如煤、石油、天然气等化石能源。
可再生能源：可以在自然界里源源不断地得到的能源，如风能、水能、太阳能等。
3、能源的利用化石能源：是目前人类使用的主要能源，但燃烧化石能源会带来环境污染和温室效应等问题。
新能源：太阳能：清洁、无污染，但受天气和地理位置等因素的影响，能量密度较低。
风能：可再生，但风力不稳定，且风力发电设备造价较高。
水能：是一种较为成熟的可再生能源，但建设水电站会对生态环境产生一定的影响。
核能：能量巨大，但存在核废料处理和核安全等问题。
（三）能源利用中的能量转化和效率1、能量转化：在能源的利用过程中，往往需要经过多次能量转化，每次转化都会有能量的损失。
2、效率：有用能量与总能量的比值，计算公式为：效率＝有用能量／总能量 × 100%。
提高能源利用效率是节约能源的重要途径。
三、例题解析例 1：下列过程中，能量发生了怎样的转化？（1）电动机带动水泵抽水。
能源与可持续发展导学案(九年级物理)
18.5《能源与可持续发展》导学案一、学习目标1、通过能量的转化和转移认识效率；2、了解能源消耗对环境的影响，初步认识资源利用与环境保护的关系；3、了解世界和我过的能源状况，对于能源的开发利用和有可持续发展的意识；二、导学流程活动1：回顾机械效率的定义及公式活动2：讨论：根据上节内容我们知道，能量在转移和转化的过程中会有损失，那么能量的转移和转化是否也有效率呢？它的效率又该如何计算？（输出的有用能量与输入的总能量的比值叫做能量转换装置的效率。
表达式为ｎ=输出有用能量/输入的总能量×100%活动3：比较各种电灯的效率器材：找几盏不同功率不同类型的白炽灯、荧光灯、节能灯，还有一支温度计操作：1、检查一下不同类型电灯并记录下他们的功率；2、开灯10分钟，把温度计放在距离灯泡约3cm的地方2min，然后记录下温度计的读数；3、选择不同功率、不同类型的电灯重复此实验；4、把有关数据记在表格中：4、活动41、谈谈在日常生产生活中有哪些浪费能源的现象；2、从可持续发展战略和环保的角度考虑，我们应该如何利用好有限的能源；3、查阅资料了解世界和我国的能源状况18．5《能源与可持续发展》达标检测1.现代社会中，尤其是我国使用的能量主要来源于（）A．太阳能B．风能C．水能D．燃料燃烧得到的内能2.下列四种能源，在使用中容易造成水土流失和沙漠化的是（）A．石油B．天然气C．柴薪D．核能3.下列四种能源，在使用中对环境影响最小的是（）A．水力发电B．煤C．柴薪D．石油4.使用核能时，对环境的影响主要是（）A．向大气中排放有害物质B．造成水土流失C．对人的有害辐射D．形成酸雨5．节约能源主要的措施是（）A．大力开发新能源B．大量利用太阳能、地热能C．大量利用水能、风能D．采用新技术、新设备，更新落后的技术装备6．12.完全燃烧500g无烟煤，有多少化学能转化为内能？如果这些内能的30%被100kg水吸收，可使40℃的水温度升高到多少℃？（q无烟煤=3.4×107J/kg）7.如图是一同学在拍摄的一家化工厂的外景，从这张图中你可以得到哪些信息？趣味物理小知识从高处落下的薄纸片，即使无风，纸片下落的路线也曲折多变。
(新)人教版物理九年级《第4节 能源与可持续发展》导学案(推荐)
第4节能源与可持续开展【学习目标】1.初步了解能量转移和能量转化的方向性。
2.认识能源对环境的影响。
3.了解未来理想能源满足的条件。
【学习过程】一、新课引入：请大家快速独立思考以下问题。
〔1〕既然能量是守恒的，为什么我们还常说在节约能源呢？先对子相互交流，再小组内交流，假设小组内的意见不统一，请提出来。
二、独立自主学习：请快速阅读课本P178—P180的相关内容，然后独立完成以下学习任务。
1.实际上能量的转化和转移都是有，人们在能量的转化和转移的过程中利用，能源的利用是有条件的，并不是所有能源都能利用所以要能源。
2.能源消耗对环境的影响主要表达在、、、等方面。
3.能源的利用要考虑可持续开展，既在满足当代人的需要，又要考虑后人的需求，一方面：；另一方面：。
4.能源根据是否在短期内获得补充，可分为能源和能源。
是未来理想能源的一个重要开展方向。
不可再生能源有、等；可再生能源有、、等。
5.未来理想源需满足那些条件：〔1〕〔2〕〔3〕。
请结对相互更正，然后在组内展示质疑，如果还有不清楚的地方，请其他小组来帮助解决。
三、合作互助学习：1.请仔细观察课本P179页，可以先讨论再独立完成想想议议问题，有疑问的可以请教自己的对子。
2.仔细阅读P180能源与可持续开展完成:你认为风能、太阳能、核能以及你所想到的能源，那些有可能成为未来理想能源，为什么？四、展示引导学习：1.请结对子展示以上两个题，然后小组长要求组员在小组内站起来讨论交流。
2.小组长派代表给大家展示。
3.其他小组对展示的解答直接进行质疑，并分享自己的见解。
4.老师对学习情况进行评价或者对内容做强调讲解。
五、评价提升学习〔请快速独立完成以下各题，然后更正打分：第1题20分，其它每题10分〕1.目前，化石燃料仍是世界上的主要能源。
〔第2空10分，其它每空5分〕(1)化石燃料属于能源(填“可再生〞或“不可再生〞)。
(2)完全燃烧4m3的天然气可放出J的热量．(天然气的热值是7．5×107J／m3)。
能量的转化和守恒导学案
能量的转化和守恒导学案在自然界中，能量是一个永恒不灭的概念。
能量存在于物质运动、射线辐射、化学反应等各种现象中，是推动世界运转的重要力量。
能量的转化和守恒原理也是自然界中普遍存在的规律。
本文将以“能量的转化和守恒导学案”为题，探讨能量的转化和守恒规律，帮助读者更好地理解这一重要概念。
一、能量的分类和转化1. 势能和动能：能量可以分为势能和动能两种形式。
势能是物体由于位置或形状而具有的能量，如物体在高处具有的重力势能；动能则是物体运动时所具有的能量，与物体的质量和速度有关。
2. 能量的转化：能量在不同形式之间可以相互转化。
例如，物体从高处下落时，其重力势能逐渐转化为动能；在机械装置中，电能可以转化为动能或热能；化学反应中，化学能可以转化为热能等。
3. 能量转化的过程：能量转化过程中，总能量保持不变。
这就是能量守恒定律的体现，也称为能量守恒原理。
无论能量如何转化，总能量始终保持恒定，只是在不同形式之间转化。
二、机械能的转化1. 弹簧振子：当弹簧振子静止时，其具有最大的弹性势能；在振动过程中，弹性势能逐渐转化为动能，然后再转化为弹性势能。
整个过程中，机械能守恒。
2. 斜面运动：斜面上的物体在下滑过程中，重力势能逐渐转化为动能；在摩擦力的作用下，动能逐渐减小，最终转化为热能。
在这一过程中，机械能的守恒得到了验证。
三、化学能的转化1. 燃烧反应：例如木材燃烧的过程，化学能转化为热能和光能。
木材中的化学能通过氧化反应释放出来，产生火焰和热量。
2. 电能转化：在电路中，电能可以驱动电动机工作，将电能转化为机械能；也可以通过电阻产生热量，将电能转化为热能。
无论是何种转化，能量守恒始终成立。
四、能量转化实验设计1. 实验目的：验证机械能守恒定律。
2. 实验材料：弹簧振子、标尺、计时器等。
3. 实验步骤：首先测量弹簧振子静止时的长度和时间，再释放振子让其振动，记录振动过程中的长度和时间数据。
最后比较两组数据，验证机械能守恒。
秋九年级物理全册 22.4 能源与可持续发展导学案 (新版)新人教版-(新版)新人教版初中九年级全册
word能源与可持续发展课题能源与可持续发展课型新授课教学目标知识与技能1.初步了解能量转移和能量转化的方向性.2.认识能源消耗对环境的影响，树立节约能源和有效利用能源的意识.3.了解什么是可再生能源，什么是不可再生能源，理解理想能源的条件过程与方法通过观看多媒体课件，让学生了解当地能源的使用对环境的影响，并讨论如何有效环保地利用能源情感、态度与价值观1.通过学习能量转移和能量转化的方向性，知道能源的利用是有条件的，我们所能使用的能源是有限的.2.通过了解大量消耗能源对环境造成的破坏，初步认识科技给人类带来的负面效应，培养节能意识、环保意识.3.初步认识科学及其相关技术对于社会发展、自然环境及人类生活的影响.4.树立可持续发展意识，能在个人所能及的X围内对社会的可持续发展作出贡献.5.有将科学服务于人类的意识，有理想，有抱负，热爱祖国，有振兴中华的使命感和责任感教学重点能量转移和能量转化的方向性、能源消耗对环境的影响教具准备多媒体课件教学难点开发和利用未来理想新能源，树立创新节能、低碳环保的意识教学课时1课时课前预习 2.能源消耗对环境的影响物污染、温室效应的加剧、3.能源与可持续发展：未可以保证长期使用；必须足熟，可以保证大规模使用；巩固复习教师引导学生复习上一性地挑选部分难题讲解），加新课导入师前面几节我们学习和这些能源利用起来为人类服生：化石能源中的煤、天煤油等供热机使用转化为机的电能.核能可以用来发电.备课笔记但是如果能量释放时失去控制也会例如，水电站中水能的释放能给人类带来电力，但失去控制也会引起水灾；各自然界往往也会在短时间内释放出惊人的能量，火山爆发、地震、雪崩、海啸、雷电都是目前人类无法来的，生物质能也是来自于太阳能，人们还直接应用太阳能热水器加热水，提高我们的生活质量，通过太阳能电池，我们也可以获得电能.师很好.同学们对上几节课的内容掌握得还不错.在我们使用这些能源的过程中，你是否有注意到一些现象：工作时间很长的机械的外壳会很烫手；汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的内能；汽车行驶过程中要用大量的水吸收多余的热.这些消耗掉的内能能否再次被收集起来供机械做功，继续为我们服务呢？今天我们就来学习一下“能源与可持续发展”，了解一下能源利用中的物理知识.进行新课一能量转移和能量转化的方向性师冬天，火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取暖；到了春天，能够把这些内能重新收集起来，来年再用吗？显然不能.一般情况下，内能只能从高温物体转移到低温物体，不能相反，否则会引起其他的变化，消耗别的能.再如，冰箱里的热量不会自动转移到外部，而必须消耗其他的能量（电能）才能把热量转移出来使冰箱内部变冷.可见，涉及热现象的能量转化过程是有方向性，不可逆的，消耗掉的内能不能被收集起来再利用.同学们可以讨论、交流一下，看看哪些能量可以被利用，哪些不能.生1：前面学习过的化热能也能被利用.生2：机械摩擦产生的内板书：能量的转化和能量能源的利用是有条件的.我们进①可再生能源：煤、石油、天然气、核能等.生2：通过学习，我明白了在新能源尚未问世和普及时，我们的当务之急是做节约能源、保护环境的行动者、宣传者，每人尽自己一份力，小细节，大节约.生3：我们要努力学习，掌握扎实的科学知识，为研发未来理想的新能源而贡献自己的力量.……教学板书备课笔记课堂小结同学们，我们通过这节临着巨大压力，传统的煤炭枯竭，并且在使用中给人类源、保护环境的同时，更迫是不可再生的，所以我们要节约能源.：煤炭、石油、天然气、核能属于不可再生能源，木柴、水能、风能、太阳能属于可再生能源.：电能，无法从自然界直接获得，需要一次能源的消耗才能得到，这样的能源称为二次能源.化石能源、核能会越用越少，不能在短期内得到补充，它们属于不可再生能源.而水能、风能、太阳能、生物质能，可以在自然界源源不断地得到，称作可再生能源. 通过分析，我们知道电能不能从自然界源源不断的得到，所以电能不是可再生能源；但是电能也不会越用越少，电能可以通过水能、风能得到，所以电能也不是不可再生能源.因此电能只能说是二次能源.“减排”通常要和“节能”连在一起.：水能、风能、太阳能都是可再生能源，在水资源丰富的某某有利于发展水能，如：三峡水电站；在沿海或青藏高原，可以发展风能；在某某、某某等地可以发展太阳能.（其他答案合理即可）难题解答【例】研究能源利用，实现可持续发展已成为21世纪世界各国共同的任务，能源按不同的分类方式可进行不同分类，下列四组能源中，能归入如图所示的阴影部分的一组是（）A.煤炭、地热能、沼气B.太阳能、风能、海洋能C.水能、木柴、天然气D.石油、海洋能、核能难题解答解析：图中阴影部分说不同，A中煤炭、C中木柴、风能、海洋能满足图中三种答案：B提醒学生预习下一课时的内容。
高中物理选修三12.4《能源与可持续发展》导学案
12.4能源与可持续发展学习目标1.掌握能量守恒定律的内容和重要意义。
2.了解什么是能源耗散和品质降低，认识自然界中能量转移或转化的方向性。
3.认识当前环境问题，增强环境保护和可持续发展的意识。
知识点一、能量守恒定律能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式为其他形式，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．知识点二、能量转移或转化的方向性1．一切与热现象有关的宏观自然过程都是的．2．热量能自发地从高温物体转移到低温物体，说明了热传递的3．能量的耗散：其他形式的能转化为内能后不能再重复利用，这种现象叫作能量的耗散．4．能量的耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有．知识点三、能量的分类与应用1．能源的分类①不可再生能源：煤炭、石油和天然气是目前人类生产、生活中使用的主要能源，这类能源又叫作化石能源．化石能源无法在短时间内再生，所以这类能源叫作不可再生能源．②可再生能源：水能、风能、潮汐能等能源，归根结底来源于太阳能．这些能源在自然界可以再生，叫作可再生能源．2．能源的开发与应用近年来，我国在能源开发方面取得了很大的成就：如：太阳能发电、水力发电、风能发电、核能发电．知识点四、能源与社会发展1．随着人口迅速增长、经济快速发展以及工业化程度的提高，能源短缺和过度使用化石能源带来的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．2．可持续发展①可持续发展的核心：追求发展与资源、环境的平衡：既满足当代人的需求，又不损害子孙后代的需求．②需要做好两方面：要大力提倡节约能源；发展可再生能源以及天然气、清洁煤和核能等在生产及消费过程中对生态环境的污染程度低的清洁能源．1．能量耗散是指耗散在环境中的内能很难被人类利用()2．各种形式的能量向内能的转化，是能够自动全额发生的()3．能量耗散导致能量品质的降低()4．核能的利用对环境的影响比燃烧石油、煤炭大()5．能量的耗散遵循能量守恒定律()6．能量的耗散说明能量不能凭空产生，但能量却可以凭空消失()7．能量的耗散从能量的角度反应出自然界中的宏观过程具有方向性()8．能量只是以势能和动能两种形式存在()9．能量只是存在于具有一定高度或运动状态的物体中()10．任何物质均具有能量()11．能量存在形式多种多样，且不同形式之间可以相互转化，并且转化过程中总能量是守恒的()1.抽水蓄能电站可以在用电低谷时，将电网中多余的电能转化为水的重力势能；在用电高峰时，再将水的重力势能转化为电能输回电网，假定多余电能为5×104 kW·h，这部分多余的电能经储存再回到电网过程中将损失44%，则此蓄能电站能给电网补充的电能为() A．2.2×104 kW·h B．2.8×104 kW·hC．3.5×104 kW·h D．5×104 kW·h2.（2022·全国·高二课时练习）热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。
能源与可持续发展+导学案 高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
12、4能源与可持续发展【学习目标】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，理解能量守恒定律的确切含义。
3．了感知我们周围能源的耗散，树立节能意识。
【合作探究】任务一能量守恒定律1、做机械运动的物体具有和，相互之间可以转化；在电路中，电源将其他形式能转化为，负载又把转化为内能、光能和机械能，这些都说明各种自然现象之间能量的相互联系和转化。
2、能量守恒定律的：能量既不会凭空，也不会凭空消失，它只能从一种形式为其他形式，或者从一个物体到别的物体，在或的过程中，能量的总量保持。
任务二能量转移或转化的方向性1、把刚刚煮熟的热鸡蛋拿出来放在冷水中，鸡蛋的温度，水的温度，最终鸡蛋和水的温度会⑬，这一过程是自发的；达到温度相同后，鸡蛋和水都不能自发地变回到原来的温度，这一例子说明，与热现象有关的宏观自然过程都是，虽然能量守恒，能量转化的过程中有些可以自然发生，有些则不能。
2、能量的耗散：燃料燃烧时把自己的热量释放出去，但是不会聚集起来供人类重新利用。
3、能源危机：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，但在可利用的降低了，从便于利用的能源变成不便于利用的能源。
4、能量转化的方向性：能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有，所以自然界的能量虽然守恒，但还是很有必要能源。
任务三能源的分类与应用1.煤炭、石油、天然气等化石能源无法短时间内再生，所以这类能源被叫作。
2.水能、风能、潮汐能等能源，归根结底来源于这些能源在自然界中可以再生，叫作。
3.太阳能发电：目前我国是最大的光伏产品制造国，光伏即光伏发电系统，是通过太阳能电池将直接转化成。
4.水力发电：水力发电对环境的影响小，成本低，水能是廉价的资源。
我国水电装机总量居世界第一。
5.风能发电：我国风力资源丰富，利用风力将能转化为能，我国的风力发电已经走在世界前列，装机容量居全球之首。
6.核能发电：有一些质量非常大的原子核像铀、钍和钚原子的原子核在成质量较小的原子核时，会放出惊人的能量，核电站就是利用发电的。
高中物理第4章能量守恒与可持续发展4.3能量的转化与守恒4.4能源与可持续发展教学案
学 习 资 料 专 题4.3 能量的转化与守恒 4.4 能源与可持续发展[学习目标] 1.掌握能量守恒定律.知道能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一. 2.了解能量转化和转移的方向性，认识人类珍惜和保护能源和资源的必要性.3.了解我国能源状况，认识能源与环境协调发展的必要性.4.掌握各种功能关系，会应用功能关系和能量守恒定律解决问题.一、能量的转化与守恒1.能量的多样性：自然界中能量的形式有多种，如：机械能、内能、电磁能、光能、化学能、核能、生物能等，各种不同形式的能量可以相互转化.2.能量守恒定律：(1)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，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量不变.(2)能量守恒定律是自然界中最基本、最普遍的规律，它宣布第一类永动机(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的机器)是不可能(填“可能”或“不可能”)制成的. 二、能源与可持续发展 1.能量的转化效率(1)任何机器都不可能(填“可能”或“不可能”)将输入的能量全部转化为有用的能量. (2)能量的转化效率＝有用的能量输入的能量.(3)机器的能量转化效率一定小于(填“一定小于”或“可以等于”)100%. 2.能量转化和转移的方向性研究和事实都表明：能量的转化和转移具有方向性，或者说，能量的转化和转移具有不可逆性.3.第二类永动机不违反(填“违反”或“不违反”)能量守恒定律，但违反(填“违反”或“不违反”)能量转化和转移的不可逆性，因此不可能制成.4.能源开发、利用与环境保护(1)煤、石油、天然气等化石燃料是目前所用的主要能源，是不可(填“可以”或“不可”)再生的.(2)能源的可持续发展战略：尽可能地开发和利用各种新能源，千方百计地提高不可再生能源的合理利用率和转化效率，并且厉行节约，避免浪费. [即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)任何能量之间的转化都遵循能量守恒定律.(√) (2)因为能量守恒，所以我们不需要节能.(×) (3)能量的转化和转移具有不可逆性.(√) (4)任何机器的能量转化效率都低于100%.(√)(5)第一类永动机不能制成是因为违反了能量守恒定律.(√) (6)第二类永动机不可能制成是因为违反了能量守恒定律.(×)2.一个质量为60 kg 的登山运动员，他登山时平均每小时登高500 m(竖直高度)，已知人体内将化学能转化为机械能的效率为25%，那么他在3 h 内消耗的化学能为____J.(g 取10 m/s 2) 答案 3.6×106J解析 3 h 内增加的机械能ΔE ＝mgh ＝60×10×500×3 J＝9×105J 消耗的化学能E ＝ΔE η＝9×105J 25%＝3.6×106 J.一、能量守恒定律的理解[导学探究] (1)在验证机械能守恒定律的实验中，计算结果发现，重物减少的重力势能的值总大于增加的动能的值，即机械能的总量在减少.机械能减少的原因是什么？减少的部分机械能是消失了吗？(2)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)机械能减少的原因是由于要克服摩擦阻力和空气阻力做功，机械能转化成了内能.不是.(2)①光能转化为化学能 ②内能由火炉转移到冰 ③电能转化为光能 [知识深化]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.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相等. 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. 例1 (多选)从光滑斜面上滚下的物体，最后停止在粗糙的水平面上，说明( ) A.在斜面上滚动时，只有动能和势能的相互转化 B.在斜面上滚动时，有部分势能转化为内能 C.在水平面上滚动时，总能量正在消失D.在水平面上滚动时，机械能转化为内能，总能量守恒 答案 AD解析 在斜面上滚动时，只有重力做功，只发生动能和势能的相互转化；在水平面上滚动时，有摩擦力做功，机械能转化为内能，总能量是守恒的. 二、能量守恒定律的应用 1.能量守恒定律的表达式 (1)从不同状态看，E 初＝E 末. (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. 2.能量守恒定律应用的关键步骤： (1)明确研究对象和研究过程.(2)找全参与转化或转移的能量，明确哪些能量增加，哪些能量减少. (3)列出增加量和减少量之间的守恒式.例2 如图1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/s 2)图1(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 . 答案 (1)4.5 J (2)4.5 J (3)9 J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 ′＝12mv 2，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 ＝12mv 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 ，则Q ＝μmg (vt －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.三、功能关系的理解与应用 1.功能关系概述(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：例3 如图2所示，在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道，半径OA 水平、OB 竖直，一个质量为m 的小球自A 的正上方P 点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力.已知AP ＝2R ，重力加速度为g ，则小球从P 到B 的运动过程中( )图2A.重力做功2mgRB.机械能减少mgRC.合外力做功mgRD.克服摩擦力做功12mgR答案 D解析 重力做功与路径无关，所以W G ＝mgR ，选项A 错；小球在B 点时所受重力提供向心力，即mg ＝m v 2R ，所以v ＝gR ，从P 点到B 点，由动能定理知：W 合＝12mv 2＝12mgR ，故选项C 错；根据能量守恒知：机械能的减少量为|ΔE |＝|ΔE p |－|ΔE k |＝12mgR ，故选项B 错；克服摩擦力做的功等于机械能的减少量，故选项D 对.例4 如图3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3(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.答案 (1)μmg (l －L ) (2)μmgl (3)μmgL (4)μmgL 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.1.(能源的利用)关于能源的开发和应用，下列说法中正确的是( ) A.能源应用的过程就是内能转化为机械能的过程B.化石能源的能量归根结底来自于太阳能，因此化石能源永远不会枯竭C.在广大的农村推广沼气前景广阔、意义重大，既变废为宝，减少污染，又大量节约能源D.随着科学技术的发展，煤炭资源将取之不尽、用之不竭 答案 C解析 能源应用过程并不单纯是将内能转化为机械能的过程，各种转化形式均可为人类服务，A 错误；化石能源的能量虽然来自太阳能，但要经过数亿年的地质演变才能形成，且储量有限，为不可再生能源，B 错误；在广大农村推广沼气对改善农村环境、节约能源意义重大，功在当代，利在千秋，C 正确；无论技术先进与否，煤炭资源不可能取之不尽、用之不竭，D 错误.故选C.2.(功能关系)(多选)如图4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v 0沿水平方向射中木块，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，木块前进距离为l ，子弹进入木块的深度为d ，若木块对子弹的阻力f 视为恒定，则下列关系式中正确的是( )图4A.fl ＝12Mv 2B.fd ＝12Mv 2C.fd ＝12mv 20－12(M ＋m )v 2D.f (l ＋d )＝12mv 20－12mv 2答案 ACD解析 画出运动过程示意图，从图中不难看出，当木块前进距离为l ，子弹进入木块的深度为d 时，子弹相对于地面发生的位移为l ＋d .由牛顿第三定律知，子弹对木块的作用力大小也为f .子弹对木块的作用力对木块做正功，由动能定理得f ·l ＝12Mv 2①木块对子弹的作用力对子弹做负功，由动能定理得 －f ·(l ＋d )＝12mv 2－12mv 2②由①②得f ·d ＝12mv 20－12(M ＋m )v 2所以，本题正确选项为A 、C 、D.3.(能量守恒定律的应用)如图5所示，一物体质量m ＝2 kg ，在倾角θ＝37°的斜面上的A 点以初速度v 0＝3 m/s 下滑，A 点距弹簧上端B 的距离AB ＝4 m.当物体到达B 后将弹簧压缩到C 点，最大压缩量BC ＝0.2 m ，然后物体又被弹簧弹上去，弹到最高位置为D 点，D 点距A 点AD ＝3 m.挡板及弹簧质量不计，g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：(小数点后保留两位小数)图5(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ； (2)弹簧的最大弹性势能E pm . 答案 (1)0.52 (2)24.46 J解析 (1)物体从开始位置A 点到最后D 点的过程中，弹性势能没有发生变化，动能和重力势能减少，机械能的减少量为ΔE ＝ΔE k ＋ΔE p ＝12mv 20＋mgl AD sin 37°① 物体克服摩擦力产生的热量为Q ＝fs②其中s 为物体的路程，即s ＝5.4 mf ＝μmg cos 37°③ 由能量守恒定律可得ΔE ＝Q④由①②③④式解得μ≈0.52. (2)物体由A 到C 的过程中， 动能减小ΔE k ＝12mv 20⑤ 重力势能减少ΔE p ′＝mgl AC sin 37°⑥ 摩擦生热Q ′＝fl AC ＝μmg cos 37°l AC⑦由能量守恒定律得弹簧的最大弹性势能为E pm ＝ΔE k ＋ΔE p ′－Q ′⑧联立⑤⑥⑦⑧解得E pm ≈24.46 J.课时作业一、选择题(1～6题为单选题，7～10题为多选题) 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，说明能量是可以凭空产生的答案 C2.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答案 D解析利用能源的过程实质上是能量转化或转移的过程，在能源的利用过程中能量是耗散的，A、B、C错误，D正确.3.能源在“两型”社会的建设中有着重要的意义，节约用电应成为现代公民的行为准则.下列用电方式中属于科学、合理地节约用电的是( )A.家电尽量长时间待机B.用节能灯替换白炽灯C.楼道、走廊照明灯尽量不采用声、光控制D.不要清除冰箱内的冰、霜答案 B解析待机浪费电，家电尽量不要长时间待机，才属于科学、合理地节约用电，故A错误；用节能灯替换白炽灯，可节约用电，故B正确；楼道、走廊照明灯采用声、光控制，才属于科学、合理地节约用电，故C错误；清除冰箱内的冰、霜，能够提高冰箱的工作效率，才属于科学、合理地节约用电，故D错误.4.如图1所示，轻质弹簧长为L，竖直固定在地面上，质量为m的小球，在离地面高度为H 处，由静止开始下落，正好落在弹簧上，使弹簧的最大压缩量为x，在下落过程中，小球受到的空气阻力为F阻，则弹簧在最短时具有的弹性势能为( )图1A.(mg－F阻)(H－L＋x)B.mg(H－L＋x)－F阻(H－L)C.mgH－F阻(H－L)D.mg(L－x)＋F阻(H－L＋x)答案 A解析 设小球克服弹力做功为W 弹， 则对小球应用动能定理得(mg －F 阻)(H －L ＋x )－W 弹＝ΔE k ＝0，所以，W 弹＝(mg －F 阻)(H －L ＋x )，即为弹簧在最短时具有的弹性势能.5.如图2所示为低空跳伞表演，假设质量为m 的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为45g ，在运动员下落h 的过程中，下列说法正确的是( )图2A.运动员的重力势能减少了45mghB.运动员的动能增加了45mghC.运动员克服阻力所做的功为45mghD.运动员的机械能减少了45mgh答案 B解析 在运动员下落h 的过程中，重力势能减少了mgh ，故A 错误；根据牛顿第二定律得，运动员所受的合力为F 合＝ma ＝45mg ，则根据动能定理得，合力做功为45mgh ，则动能增加了45mgh ，故B 正确；合力做功等于重力做功与阻力做功的代数和，因为重力做功为mgh ，则克服阻力做功为15mgh ，故C 错误；重力势能减少了mgh ，动能增加了45mgh ，故机械能减少了15mgh ，故D错误.6.两块完全相同的木块A 、B ，其中A 固定在水平桌面上，B 放在光滑的水平桌面上，两颗同样的子弹以相同的水平速度射入两木块，穿透后子弹的速度分别为v A 、v B ，在子弹穿透木块过程中因克服摩擦力产生的热量分别为Q A 、Q B ，设木块对子弹的摩擦力大小一定，则( ) A.v A >v B ，Q A >Q B B.v A <v B ，Q A ＝Q B C.v A ＝v B ，Q A <Q B D.v A >v B ，Q A ＝Q B答案 D解析 两颗同样的子弹穿透木块的过程中，摩擦阻力f 相同，子弹相对木块滑动的距离相同，所以摩擦力做功过程中产生的内能Q ＝f Δs 相同，根据能量守恒定律有：12mv 2＝Q A ＋12mv 2A ，12mv 2＝Q B ＋12mv 2B ＋12m B v ′2，由以上两式可知v A >v B ，综上所述选项D 正确.7.如图3所示，高h ＝2 m 的曲面固定不动.一个质量为1 kg 的物体，由静止开始从曲面的顶点滑下，滑到底端时的速度大小为4 m/s.g 取10 m/s 2.在此过程中，下列说法正确的是( )图3A.物体克服摩擦力做功20 JB.物体的动能增加了8 JC.物体的重力势能减少了20 JD.曲面对物体的支持力对物体不做功 答案 BCD8.某运动员采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心.如图4所示，假设该运动员的质量为m ，在起跑前进的距离s 内，重心升高量为h ，获得的速度为v ，则此过程中( )图4A.运动员克服重力做功W G ＝mghB.运动员的机械能增加了12mv 2C.运动员的机械能增加了12mv 2＋mghD.运动员对自身做功W 1＝12mv 2＋mgh答案 ACD解析 运动员在此过程中重力势能增加mgh ，动能增加12mv 2，机械能增加12mv 2＋mgh ，A 、C 正确，B 错误.运动员通过蹬地对自身做功，做功的量为其机械能的增量，D 正确.9.如图5所示，在粗糙的桌面上有一个质量为M 的物块，通过轻绳跨过定滑轮与质量为m 的小球相连，不计轻绳与滑轮间的摩擦，在小球下落的过程中，下列说法正确的是( )图5A.小球的机械能守恒B.物块与小球组成的系统机械能守恒C.若小球匀速下降，小球减少的重力势能等于物块M 与桌面间摩擦产生的热量D.若小球加速下降，小球减少的机械能大于物块M 与桌面间摩擦产生的热量答案 CD解析 由于绳子对小球做负功，因此小球的机械能减小，A 错误；由于桌面粗糙，摩擦力对M 做负功，因此物块与小球组成的系统机械能减小，B 错误；若小球匀速下降，根据能量守恒，小球减小的重力势能没有转化为动能，而是完全转化为物块M 与桌面间摩擦产生的热量，C 正确；若小球加速下降，则小球减小的机械能一部分转化为摩擦产生的热量，另一部分转化为M 的动能，因此D 正确.10.质量为m 1、m 2的两物体，静止在光滑的水平面上，质量为m 的人站在m 1上用恒力F 拉绳子，经过一段时间后，两物体的速度大小分别为v 1和v 2，位移分别为s 1和s 2，如图6所示，则这段时间内此人所做的功的大小等于( )图6A.Fs 2B.F (s 1＋s 2)C.12m 2v 22＋12(m ＋m 1)v 21 D.12m 2v 22 答案 BC解析 根据能量守恒可知，人通过做功消耗的化学能将全部转化为物体m 1和m 2的动能以及人的动能，所以人做的功的大小等于F (s 1＋s 2)，也等于12m 2v 22＋12(m ＋m 1)v 21，即B 、C 正确. 二、非选择题11.一台水轮发电机组，每秒有2.0 m 3的水流过水轮机，若河坝水位高度差是20 m ，则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？(水的密度ρ＝103 kg/m 3，g 取10 N/kg)答案 4×105 J 1.6×105 W解析 若使水对水轮机做功最多，则把水的重力势能全部转化为水轮机的机械能.则每秒对水轮机做功为W ＝mgh ＝ρgVh ＝103×10×2×20 J＝4×105 J由P ＝W t 得P 出＝40%W t ＝4×105×0.4 J 1 s ＝1.6×105 W.12.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μ，如图7所示，当小木块与传送带相对静止时，求：(传送带足够长)图7(1)小木块的位移；(2)传送带运动的路程；(3)小木块获得的动能；(4)相对运动过程摩擦产生的热量；(5)电机带动传送带匀速传动输出的总能量.答案 (1)v 22μg (2)v 2μg (3)12mv 2 (4)12mv 2 (5)mv 2 解析 (1)小木块轻放在匀速运动的传送带上，二者相对滑动，小木块在滑动摩擦力作用下加速，直到达到同速，二者相对静止.据动能定理可得，μmgs ＝12mv 2 则小木块的位移为s ＝v 22μg(2)设小木块由静止匀加速到v 所用时间为t ，则t ＝v a ＝v μg， 传送带匀速运动的路程为s 0＝vt ＝v 2μg(3)小木块获得的动能为E k ＝12mv 2 (4)相对运动过程摩擦产生的热量等于克服摩擦力所做的功，即Q ＝f ·s 相对，其中s 相对＝s 0－s因此Q ＝μmg ·(v 2μg －v 22μg )＝12mv 2 (5)根据能量守恒定律知，电机带动传送带匀速传动输出的总能量等于小木块增加的动能和摩擦产生的热量之和，即E ＝Q ＋E k ＝mv 2.。
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§4.1 势能的变化与机械功【学习目标】⒈掌握重力势能及重力做功的特点。
⒉知道弹性势能。
⒊会探究弹性势能表达式的方法。
【自主学习】⒈物体运动时，重力对它做的功只跟它的 和 的位置有关，而跟物体运动的 无关，重力功的公式为W G = 。
⒉物体由于被举高而具有的 叫做物体的重力势能，常用E P 表示，表达式E P = ，是 量。
⒊重力势能具有相对性，选择不同 ，物体的重力势能的数值是不同的，但重力势能的差值是 。
⒋重力做正功时，重力势能 ，克服重力做功时，重力势能 ，重力做功与重力势能变化的关系是 。
⒌弹性势能的大小与 和 有关。
⒍弹力做功与弹性势能变化的关系是 。
【典型例题】例题⒈ 如图所示，一个质量为M 的物体，置于水平地面上，其上表面竖直固定着一根轻弹簧，弹簧长为L 劲度系数为k ，现用手拉着上端的P 点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离L ，在这一过程中，P 点的位移(开始时弹簧处于原长)是H ，这时物体重力势能增加量为多少？例题⒉ 弹簧的弹力F=KX ，试利用平均力推导出弹簧的弹簧势能的表达式E P =KL 2/2(规定弹簧原长时的弹性势能为零)例题⒊ 在水平地面上放一竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为2.0Kg 的木块相连，若在木块上再作用一个竖直向下的力F ，使木块缓慢向下移动0.10m ，力F 做功2.5J ，此时木块再次处于平衡状态，力F 的大小为50N ，如图所示，则⑴在木块下降0.1m 的过程中弹性势能的增加量？⑵弹簧的劲度系数？【针对训练】⒈关于重力势能的下列说法中正确的是（）A．重力势能的大小只由重物本身决定B．重力势能恒大于零C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D．重力势能实际上是物体和地球所共有的2．关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是（）A．物体克服重力做的功等于重力势能的增加B. 在同一高度，将物体以初速度V0向不同的方向抛出到落地过程中，重力做的功相等，物体所减少的重力势能一定相等C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功D．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体所增加的重力势能之和⒊一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等，将它们放在水平地面上，下列结论正确的是（）A．铁块的重力势能大于木块的重力势能 B.铁块的重力势能等于木块的重力势能C．铁块的重力势能小于木块的重力势能D．上述三种情况都有可能⒋当物体克服重力做功时，物体的（）A重力势能一定减少，机械能可能不变B重力势能一定增加，机械能一定增加C重力势能一定增加，动能可能不变D重力势能一定减少，动能可能减少【能力训练】⒈离地面高度(不为零)相同的两物体甲和已，已知M甲>M已，则(以地面为零势面)（）A.甲物体的势能大B.已物体的势能大C.甲.已两物体的势能相等 D .不能判断⒉用绳子吊起质量为M的物体，当物体以加速度a匀加速上升H的高度时，物体增加的重力势能为（）A MgHB HgH+MgaC M(g-a)D Mga⒊沿高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一个物体到顶端，在下列说法中正确的是（）A.沿坡度小，长度大的斜面上升克服重力做的功多B.沿坡度大，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C.沿坡度长，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多D.以上几种情况下克服重力所做的功一样多⒋如图所示，质量为M的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端将物体缓缓提高H，则人做的功（）ArrayA 等于MgHB 大于MgHC 小于MgHD 无法确定⒌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⒍质量为100g的球从1.8m的高处落到水平板上，又弹回到1.25m的高度，在整个过程中重力对小球做的功？球的重力势能变化了多少？⒎地面上平铺N块砖，每块砖的质量为M，厚度为H，如将砖一块一块的叠放起来，至少要做多少功？8．如图所示，劲度系数为K1的轻弹簧两端分别与质量为M1和M2的物体栓接，劲度系数为K2的轻弹簧上端与物体M2栓接，下端压在桌面上（不拴接），整个系统处于平衡状态，现施力将物块M1缓缓地竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面，在此过程中，物块M2的重力势能增加了多少？【学后反思】§4.2 机械能守恒定律【学习目标】⒈正确理解机械能及机械能守恒定律的内容。
⒉能判断物体的机械能是否守恒。
⒊掌握利用机械能守恒定律解题的基本方法。
【自主学习】⒈机械能包括能和能，重力做功能和能可以转化，弹力做功能和能可以转化。
⒉机械能守恒定律：在做功的物体系统内，与可以而总的保持不变。
⒊一个小球在真空中自由下落，另一个质量相同的小球在粘滞性较大的液体中匀速下落，它们都由高度为h1的地方下落到高度为h2的地方。
在这两种情况下，重力所做的功相等吗？重力势能各转化成什么形式的能量？⒋只有重力做功和只受重力是一回事吗？⒌怎样判断物体的机械能是否守恒？⒍利用机械能守恒定律解题的基本步骤是什么？【典型例题】例题⒈关于机械能守恒的叙述，下列说法中正确的A做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。
B 做变速运动的物体机械能可能守恒。
C外力对物体做功为零，则物体的机械能守恒。
D若只有重力对物体做功，则物体的机械能守恒。
例题⒉以10m/S的速度将质量为M的物体从地面竖直上抛，若忽略空气阻力，求⑴物体上升的最大高度？⑵上升过程中何处重力势能和动能相等？例题⒊某人在距离地面⒉6m的高处，将质量为0.2㎏的小球以V0=12m/S的速度斜向上抛出，小球的初速度的方向与水平方向之间的夹角300，，g=1Om/S2，求：⑴人抛球时对小球做的功？⑵若不计空气阻力，小球落地时的速度大小？⑶若小球落地时的速度大小为V1=13m/S，小球在空气中运动的过程中克服阻力做了多少功？【针对训练】⒈在下列实例中运动的物体，不计空气阻力，机械能不守恒的是：（）A、起重机吊起物体匀速上升；B、物体做平抛运动；C、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动；D、一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物在竖直方向上做上下振动（以物体和弹簧为研究对象）。
⒉从离地高为Hm 的阳台上以速度v 竖直向上抛出质量为M 的物体，它上升 hm 后又返回下落，最后落在地面上，则下列说法中正确的是（ ）（不计空气阻力，以地面为参考面）A 、物体在最高点时机械能为Mg(H+h);B 、物体落地时的机械能为Mg(H+h)+1/2Mv 2;C 、物体落地时的机械能为MgH+1/2Mv 2;D 、物体在落回过程中，过阳台时的机械能为MgH+1/2MV2 ⒊如图所示，桌面高度为h ，质量为m 的小球从离桌面高H 处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为：（ ） A 、mgh ；B 、mgH ；C 、mg(H+h)；D 、mg(H-h)。
⒋一个人站在阳台上，以相同的速度V 0分别把三个小球竖直上抛，竖直下抛，水平抛出，不计空气阻力，关于三球落地的速率下列说法中正确的是（ ）A 上抛球最大B 下抛球最大C 平抛球最大D 三个球一样大【能力训练】1.从高处自由下落的物体，它的重力势能E p 和机械能E 随高度h 的变化图线如图所示，正确的是（ ）⒉如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的应是（ ）A.重力势能和动能之和总保持不变。
B.重力势能和弹性势能之和总保持不变。
C.动能和弹性势能之和保持不变。
D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变。
⒊一个质量为m 的物体以a=2g 的加速度竖直向上运动，则在此物体上升h 的过程中，物体的（ ）A 重力势能增加了2mghB 动能增加了2mghC 机械能保持不变D 机械能增加了mgh⒋当物体克服重力做功时，物体的（ ）A 重力势能一定减少，机械能可能不变。
B 重力势能一定增大，机械能一定增大。
C 重力势能一定减少，动能可能减小。
D 重力势能一定增大，动能可能不变。
⒌某同学身高⒈8m,在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了⒈8m 高的横杆，据此可估算出他起跳高时竖直向上的速度大约为（ ）A 2m/SB 4m/SC 6m/SD 8m/S⒍质量为1㎏的物体在地面上高20m 的地方在一拉力的作用下以7m/㎡的加速度竖直下落5m 的过程中，物体的机械能改变量是（ ）HA 5JB 10JC 15JD 20J⒎ 如图所示，轻质弹簧一端与墙相连，质量为4㎏的木块沿光滑的水平面以V 0=5m/S 的速度运动并压缩弹簧K ，求弹簧在被压缩的过程中的最大弹性能以及木块的速度V 1=3m/S 时的弹簧的弹性势能？⒏ 气球以10m/S 的速度匀速上升，当它上升到离地15m 的高空时，从气球上掉下一个物体，若不计空气阻力，求物体落地的速度是多少？⒐ 质量为50㎏的跳水运动员，从1m 的跳板上向上跳起，最后以⒐8m/S 的速度入水，不计空气阻力，取g=9.8m/S 2，求 ⑴ 跳板对运动员做的功是多少？⑵ 运动员在空中的最大高度离跳板多高？⒑一根长细绳绕过光滑的定滑轮，两端分别系住质量为M 和m 的物体,且M>m ，开始时用手握住M ，使系统处于如图所示的状态，如果M 下降h刚好触地，那么m 能上升的高度是多少？【学后反思】_§4.3 能量的转化与守恒【要点导学】1、 能量守恒定律的内容是：__________________________________ _ 。
2、能量有多种形式，与 对应的能叫做机械能，与 对应的能叫做化学能，与 对应的能叫做电能，与 对应的能叫做内能，……，此外还有生物能、磁能、核能等。
3、当只有重力做功时，物体的 与 发生转化，减少（增加）的 转化为增加（减少）的，物体的机械能是守恒的，可见机械能守恒定律仅仅是能量守恒定律在机械运动中的特殊体现。
4、机械能与内能发生转化时，物体的机械能，减少（增加）的将转化为增加（减少）的，这时尽管机械能，但包括___________在内的总能量还是守恒的。
永动机之所以不能实现，其原因是因为它____________ _。
【随堂练习】例1 在某密闭隔热的房间内有一电冰箱，现接通电源使电冰箱开始工作，并打开电冰箱的门，则过段时间后室内的温度将( )A、降低B、不变C、升高D、无法判断例2 瀑布从20cm高处以Q=103m3/s的流量竖直落下，流进底部的水轮机后再以2m/s的速度流出，水轮机再带动发电机发电。
如果水的机械能转化为电能的效率是80%，那么发电机发出的电功率有多大？（瀑布在山顶的速度可忽略不计，g取10m/s2）解析【能力训练】1、指出下列物理现象中能量转化的情况：(1)燃料在气缸内燃烧，气缸内气体推动活塞运动，是_______能转化为_________能。