高中物理 第7章 機(jī)械能守恒定律 第10節(jié) 能量守恒定律與能源課件 新人教版必修2

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1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修遠(yuǎn)兮路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索吾將上下而求索人教版人教版 必修必修2 機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律第七章第七章第十節(jié)能量守恒定律與能源第十節(jié)能量守恒定律與能源第七章第七章學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1課堂情景切入課堂情景切入2知識(shí)自主梳理知識(shí)自主梳理3重點(diǎn)難點(diǎn)突破重點(diǎn)難點(diǎn)突破4考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)5課課 時(shí)時(shí) 作作 業(yè)業(yè)7易錯(cuò)案例剖析易錯(cuò)案例剖析6學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)定位*理解能量守恒定律，知道這個(gè)定律的重要意義理解能量守恒定律，知道這個(gè)定律的重要意義*會(huì)用能量守恒定律去分析計(jì)算有關(guān)能量守恒的綜合會(huì)用能量守恒定律去分析計(jì)算有關(guān)能量守恒的綜合性問題性問題*

2、理解能量耗散，認(rèn)清節(jié)約能源的重要性理解能量耗散，認(rèn)清節(jié)約能源的重要性課堂情景切入課堂情景切入 各種形式的能都可以互相轉(zhuǎn)化，你能說出下列現(xiàn)象(見下圖)中，能是如何轉(zhuǎn)化的嗎？知識(shí)自主梳理知識(shí)自主梳理 1內(nèi)容：能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)_，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為_，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到_，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量_。這個(gè)規(guī)律叫做能量守恒定律。能量守恒定律能量守恒定律創(chuàng)生創(chuàng)生其他形式其他形式另一個(gè)物體另一個(gè)物體保持不變保持不變 2確立能量守恒定律的兩類重要事實(shí) (1)確認(rèn)了_的不可能性； (2)發(fā)現(xiàn)了各種自然現(xiàn)象之間能量的_與轉(zhuǎn)化。 3意義：能量守恒定律的建立，是人類認(rèn)識(shí)自然的一次重大飛躍。它是

3、最_、最_、最_的自然規(guī)律之一，而且是大自然普遍和諧性的一種表現(xiàn)形式。永動(dòng)機(jī)永動(dòng)機(jī)相互聯(lián)系相互聯(lián)系普遍普遍重要重要可靠可靠 1能源 (1)概念：能夠提供可_的物質(zhì)，都可以稱為能源。 (2)人類利用能源大致經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期：_時(shí)期、_時(shí)期、_時(shí)期。 當(dāng)今人類使用的主要能源是煤炭和石油。它們的資源有限，且大量使用造成環(huán)境惡化。_和_成為關(guān)系到人類社會(huì)能否持續(xù)發(fā)展的大問題。能源和能量耗散能源和能量耗散利用能量利用能量柴薪柴薪煤炭煤炭石油石油能源短缺能源短缺環(huán)境惡化環(huán)境惡化 2能量耗散 (1)自然界中自發(fā)的能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性。 a熱量可以自發(fā)的由高溫物體傳遞給_物體，但不能自發(fā)的由低溫物體傳給_

4、物體。 b冒起的煤煙和散開的炭灰_又重新組合成一堆煤炭。 c散失到周圍環(huán)境中的內(nèi)能不能回收重新利用。 (2)能量耗散 在能量的轉(zhuǎn)化過程中，一部分能量轉(zhuǎn)化為_流散到周圍環(huán)境中，我們無法把這些_收集起來重新利用，這種現(xiàn)象叫能量的耗散。低溫低溫高溫高溫不可能不可能內(nèi)能內(nèi)能內(nèi)能內(nèi)能 3能源危機(jī)的含義 在能源的利用過程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過程中，能量在數(shù)量上雖_，但在可利用品質(zhì)上_了，從便于利用的變成_的了。未減少未減少降低降低不便于利用不便于利用重點(diǎn)難點(diǎn)突破重點(diǎn)難點(diǎn)突破 一、對(duì)功與能的理解 1功是能量轉(zhuǎn)化的量度 不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過做功實(shí)現(xiàn)的。做功的過程就是各種形式的能量之間轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移)的過

5、程。且做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移)，因此，功是能量轉(zhuǎn)化的量度。 2常見的幾種功能關(guān)系功功能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化重力做功重力做功重力勢(shì)能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化重力勢(shì)能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化彈力做功彈力做功彈性勢(shì)能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化彈性勢(shì)能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化合外力做功合外力做功動(dòng)能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化動(dòng)能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化除重力、系統(tǒng)內(nèi)彈除重力、系統(tǒng)內(nèi)彈力外，其他力做功力外，其他力做功機(jī)械能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化機(jī)械能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化 特別提醒： (1)能是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定的物理量，即狀態(tài)量；而功則是和物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化過程有關(guān)的物理量，是過程量。兩者有著本質(zhì)的區(qū)別。 (

6、2)做功可以使物體具有的能量發(fā)生變化，而且物體能量變化大小是用做功的多少來量度的。但功和能不能相互轉(zhuǎn)化。 答案：B 解析：由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，小孩在下滑過程中總能量守恒，故A、C均錯(cuò)；由于摩擦力要做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)；下滑過程中重力勢(shì)能向動(dòng)能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化，故只有B正確。 二、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的應(yīng)用 1表達(dá)式E1減E2增 2含義 (1)某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量一定和增加量相等。 (2)某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等。 3應(yīng)用步驟 (1)分清多少種形式的能(如機(jī)械能、熱能、電能等)在變化。 (2)分別列出減少的能量

7、E減和增加的能量E增的表達(dá)式。 (3)依據(jù)能量守恒列式求解。 特別提醒： 能量守恒定律表達(dá)式中雖然沒有出現(xiàn)功，但功是能量轉(zhuǎn)化的量度。能量變化中也體現(xiàn)功的本質(zhì)及做功多少。 答案：ABCDCABD 解析：根據(jù)功能關(guān)系，動(dòng)能的改變等于外力做功的代數(shù)和，其中做負(fù)功的有空氣阻力，山坡對(duì)滑塊的作用力的功(因彈力不做功，實(shí)際上為摩擦阻力的功)。因此 EkABCD；重力勢(shì)能的減少等于重力做的功，因此EPC； 運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能的改變等于重力之外的其他力做的功，因此 EABD。考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)對(duì)能量守恒定律的理解對(duì)能量守恒定律的理解 解析：四個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的能量轉(zhuǎn)化如下表： 由表可知，四個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中均是物體的機(jī)

8、械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，C正確。 答案：C運(yùn)動(dòng)過程運(yùn)動(dòng)過程能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化汽車制動(dòng)汽車制動(dòng)動(dòng)能動(dòng)能內(nèi)能內(nèi)能流星墜落流星墜落重力勢(shì)能重力勢(shì)能光能、內(nèi)能光能、內(nèi)能降落傘勻速下降降落傘勻速下降重力勢(shì)能重力勢(shì)能內(nèi)能內(nèi)能磁鐵穿過線圈磁鐵穿過線圈重力勢(shì)能重力勢(shì)能電能電能 C樹木吸收陽光，將陽光的能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，使環(huán)境溫度變低 D白天大樹將熱量存起來，晚上再將熱量放出來，所以白天在樹林里感覺涼爽而晚上感覺到熱 答案：C 解析：植物發(fā)生光合作用，消耗掉太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，根據(jù)能量守恒，陽光的能量被轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，所以樹木下會(huì)比較涼爽，故C正確。功能關(guān)系的理解與應(yīng)用功能關(guān)系的理解與應(yīng)用 答案：(1)3.125s

9、(2)12.5J 點(diǎn)評(píng)：傳送帶模型問題的分析流程： 答案：ABD 解析：物體受到重力、支持力、拉力和摩擦力，根據(jù)動(dòng)能定理，有Ek(Ff)(Ls)，故A正確；小車受到重力、支持力、壓力和摩擦力，根據(jù)動(dòng)能定理，有Ekfs，故B正確；物體在摩擦力作用下前進(jìn)的距離為(Ls)，物體克服摩擦力所做的功為W克f(Ls)，故D正確；根據(jù)功能關(guān)系，小物體和木板系統(tǒng)增加的內(nèi)能等于它們相對(duì)運(yùn)動(dòng)克服摩擦力做的功，即QfL，故C錯(cuò)誤。開放開放探究探究 解析：這臺(tái)裝置不能正常工作。假設(shè)它能正常工作，便意味著這臺(tái)裝置不需要外界的能量而源源不斷地對(duì)外工作，對(duì)外界輸出能量，這違背了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，此裝置成為一臺(tái)永動(dòng)機(jī)。煤油

10、能沿棉線上升一個(gè)較大的高度， 這是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)，如果B槽中有煤油便會(huì)向下流動(dòng)沖擊葉輪對(duì)外做功也是無可置疑的，此裝置不能工作的原因是煤油雖上升到B槽高處，但不能滴落到B槽中。 答案：不能工作。違背能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，原因是煤油不能從棉線上滴落。 點(diǎn)評(píng)：這是一道考查學(xué)生對(duì)自然現(xiàn)象的觀察能力和應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律分析解決實(shí)際問題能力的題目。例如，我們?nèi)菀鬃⒁獾矫?xì)現(xiàn)象，但往往不注意觀察上升的液體是否能從毛細(xì)管中流出。 答案：不是永動(dòng)機(jī)。手表戴在手上，手運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能一部分轉(zhuǎn)化為手表擺動(dòng)的能量。易錯(cuò)案例剖析易錯(cuò)案例剖析 易錯(cuò)分析：對(duì)本題易錯(cuò)選項(xiàng)及錯(cuò)誤原因具體分析如下： 正確解答：人對(duì)液體做正功，液體的機(jī)械能增加，液體緩慢移動(dòng)可以認(rèn)為動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，重心升高，A正確。 正確答案：A易錯(cuò)選項(xiàng)易錯(cuò)選項(xiàng)錯(cuò)誤原因錯(cuò)誤原因B誤認(rèn)為推袋壁時(shí)液體向下流動(dòng)，重心降低誤認(rèn)為推袋壁時(shí)液體向下流動(dòng)，重心降低D誤認(rèn)為液體重力不變，重心位置不變，實(shí)際上誤認(rèn)為液體重力不變，重心位置不變，實(shí)際上除重力以外的力對(duì)物體做了正功，增加了物體除重力以外的力對(duì)物體做了正功，增加了物體的機(jī)械能，重心升高的機(jī)械能，重心升高課課 時(shí)時(shí) 作作 業(yè)業(yè)