高中物理人教版第七章機(jī)械能守恒定律能量守恒定律與能源 市獲獎(jiǎng)

第七章機(jī)械能守恒定律第10節(jié)能量守恒定律與能源【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．理解能量守恒定律；2．知道能源和能量耗散【重點(diǎn)、難點(diǎn)】能量守恒定律預(yù)習(xí)案【自主學(xué)習(xí)】1.能量(1)概念：一個(gè)物體能夠?qū)ν?我們就說這個(gè)物體具有。如:運(yùn)動(dòng)的物體可以推動(dòng)與其接觸的另一個(gè)物體一起向前運(yùn)動(dòng),對(duì)被推動(dòng)的物體做功,說明運(yùn)動(dòng)的物體具有能量。又如流動(dòng)的河水、被舉高的重物、被壓縮的彈簧、高溫高壓氣體……都能對(duì)外做功.因此都具有能量。(2〕形式：能量有各種不同的形式。運(yùn)動(dòng)的物體具有；被舉高的重物具有；發(fā)生彈性形變的物體具有。另外自然界中還存在內(nèi)能、化學(xué)能、電能、光能、太陽能、風(fēng)能、潮汐能、原子能等等不同形式的能。(3)能量的轉(zhuǎn)化：各種不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，而且在轉(zhuǎn)化過程中保持不變。也就是說當(dāng)某個(gè)物體的能量時(shí)，一定存在其他物體的能量，且減少量一定增加量；當(dāng)?shù)哪芰繙p少時(shí)，一定存在其他形式的能量增加，且減少量一定增加量。（4）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轉(zhuǎn)化的過程。因此，功是能量轉(zhuǎn)化的。2.能量守恒定律內(nèi)容：能量既不會(huì)，也不會(huì)，它只會(huì)從一種形式為其地形式，或者從一個(gè)物體另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量，這個(gè)規(guī)律叫做能量守恒定律。3.能源和能量耗散(1)能源是人類社會(huì)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。人類利用能源大致經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期，即，、。(2)能量耗散：燃料燃燒時(shí)一旦把自己的熱量釋放出去，它就不會(huì)起來供人類重新利用；電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，它又通過燈泡轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周圍環(huán)境的內(nèi)能，我們也無法把這些內(nèi)能起來，這種現(xiàn)象叫做能量的耗散?！緦W(xué)始于疑】請(qǐng)將預(yù)習(xí)中不能解決的問題記錄下來，供課堂解決。探究案【合作探究一】歷史上曾有人設(shè)想制造一種不需要消耗任何能源就可以不斷做功的機(jī)器，即永動(dòng)機(jī)，這樣的機(jī)器能不能制成？為什么？【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？能量耗散與能量守恒是否矛盾，該怎樣理解？【課堂小結(jié)】知識(shí)：過程：【思考】【當(dāng)堂檢測(cè)】1．一小滑塊放在如圖所示的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑塊，小滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)了一段距離。若已知在這過程中，拉力F所做的功的大小（絕對(duì)值）為A，斜面對(duì)滑塊的作用力所做的功的大小為B，重力做功的大小為C，空氣阻力做功的大小為D。當(dāng)用這些量表達(dá)時(shí)，小滑塊的動(dòng)能的改變（指末態(tài)動(dòng)能減去初態(tài)動(dòng)能）等于多少？，滑塊的重力勢(shì)能的改變等于多少？滑塊機(jī)械能（指動(dòng)能與重力勢(shì)能之和）的改變等于多少？圖1圖2M2．如圖2所示，傳送帶以1m/s的速度水平勻速運(yùn)動(dòng)，砂斗以圖2MA．10WB．20WC．30WD．40W3．如圖3所示，一個(gè)質(zhì)量為1kg的物體，受到一個(gè)與路面保持平行的力F的作用，沿著路徑abc跨過一座小山，物體通過全程的速率保持恒定，物體與路面的摩擦力為，山頂高度為10m，山坡傾角為300。則力F把物體從a運(yùn)到c所做的總功為多少？FF圖3cba【課后鞏固】v圖4m300v圖4m300A．不變的B．減小的C．增加的D．不能判斷的2．質(zhì)量為m的物體，從距地面h高出由靜止開始以加速度a=豎直下落到地面，在此過程()A．物體的重力勢(shì)能減少B．物體的動(dòng)能增加C．物體的機(jī)械能減少D．物體的機(jī)械能保持不變a圖5a圖5A．人只受重力和踏板的支持力作用B．人對(duì)踏板的壓力大小等于人受到的重力大小C．踏板對(duì)人做的功等于人的機(jī)械能增量D．人所受合力做的功等于人的機(jī)械能的增加量4．跳繩是一種健身運(yùn)動(dòng)，設(shè)某人的質(zhì)量是50kg，他一分鐘跳繩180次。假定在一次跳躍中，腳與地面的接觸時(shí)間站跳躍一次所需時(shí)間的2/5，則此人跳繩時(shí)克服重力做功的平均功率為多少？圖6AB3圖6AB30°h始終保持v0=2m/s的速度勻速運(yùn)行，傳送帶與水平面成300角，現(xiàn)把一質(zhì)量m=10kg的工件輕輕地放在傳送帶的底端，經(jīng)過一段時(shí)間后，工件被送到高h(yuǎn)=2m的平臺(tái)上，已知工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，若不計(jì)其它損耗，g取10m/s2,在傳送工件的過程中，電動(dòng)機(jī)消耗的電能是多少？【答案】自主學(xué)習(xí)：1．（1）做功能量（2）動(dòng)能重力勢(shì)能彈性勢(shì)能（3）能量的總量增加減少等于一種形式等于（4）量度2．憑空產(chǎn)生憑空消失轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變3．（1）柴薪時(shí)期煤炭時(shí)期石油時(shí)期（2）再次自動(dòng)聚集收集當(dāng)堂檢測(cè):1．根據(jù)動(dòng)能定理，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，斜面對(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ΔEk=A-B+C-D；根據(jù)重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系，重