高中物理7.10能量守恒定律与能源导学案

第七章机械能守恒定律

第10节能量守恒定律与能源

【学习目标】

1．理解能量守恒定律；

2．知道能源和能量耗散

【重点、难点】

能量守恒定律

预习案

【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。另外自然界中还存在内能、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。

(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能量转化的过程。因此，功是能量转化的。

2.能量守恒定律

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。

3.能源和能量耗散

(1)能源是人类社会活动的物质基础。人类利用能源大致经历了三个时期，即，、。

(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。

【学始于疑】

请将预习中不能解决的问题记录下来，供课堂解决。

探究案

【合作探究一】

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？ 【合作探究二】

如何理解能量守恒？ 【合作探究三】

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？ 【课堂小结】 知识： 过程： 【思考】

【当堂检测】

1．一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？

图1

2．如图2所示，传送带以1m/s 的速度水平匀速运动，砂斗以20kg/s 的流量向皮带上装砂子，为了保持传递速率不变，驱动皮带的电动机因此要增加功率为（ ）

A ．10W

B ．20W

C ．30W

D ．40W

3．如图3所示，一个质量为1kg 的物体，受到一个与路面保持平行的力F 的作用，沿着路径abc 跨过一座小山，物体通过全程的速率保持恒定，物体与路面的摩擦力为2.6N ，山顶高度为10m ，山坡倾角为300

。则力F 把物体从a 运到c 所做的总功为多少？

【课后巩固】

1．如图4所示，物体沿倾角为300的固定斜面以g/2的加速度匀减速上升，则在此过程

中，物体的机械能是（ ）

A ．不变的

B ．减小的

图2

M

F 图3 c b

a v m 300

C ．增加的

D ．不能判断的

2．质量为m 的物体，从距地面h 高出由静止开始以加速度a =g 3

1

竖直下落到地面，在此过程( )

A ．物体的重力势能减少mgh 31

B ．物体的动能增加mgh 3

1 C ．物体的机械能减少mgh 3

1 D ．物体的机械能保持不变

3．如图5所示，一个人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速运动，则（ ） A ．人只受重力和踏板的支持力作用

B ．人对踏板的压力大小等于人受到的重力大小

C ．踏板对人做的功等于人的机械能增量

D ．人所受合力做的功等于人的机械能的增加量

4．跳绳是一种健身运动，设某人的质量是50kg ，他一分钟跳绳180次。假定在一次跳跃中，脚与地面的接触时间站跳跃一次所需时间的2/5，则此人跳绳时克服重力做功的平均功率为多少？

5．如图6所示，绷紧的传送带在电动机的带动下， 始终保持v 0=2m/s 的速度匀速运行，传送带与水平面 成300

角，现把一质量m=10kg 的工件轻轻地放在传送 带的底端，经过一段时间后，工件被送到高h=2m 的 平台上，已知工件与传送带间的动摩擦因数2

3=μ，若不计其它损耗，g 取10m/s 2

,在传送工件的过程中，电动机消耗的电能是多少？ 【答案】 自主学习：

1．（1）做功 能量 （2）动能 重力势能 弹性势能 （3）能量的总量 增加 减少 等于 一种形式 等于 （4）量度

2．凭空产生 凭空消失 转化 转移 保持不变

3．（1）柴薪时期 煤炭时期 石油时期 （2）再次自动聚集 收集 当堂检测:

1．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

a

图5

θ

图6

A

B

30° h