能量守恒定律與能源學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1課堂情景切入2知識(shí)自主梳理3重點(diǎn)難點(diǎn)突破4考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)5課時(shí)作業(yè)7易錯(cuò)案例剖析6*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)能量守恒的綜合性問(wèn)題*理解能量耗散，認(rèn)清節(jié)約能源的重要性各種形式的能都可以互相轉(zhuǎn)化，你能說(shuō)出下列現(xiàn)象(見(jiàn)下圖)中，能是如何轉(zhuǎn)化的嗎？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_(kāi)________，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到___________，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量__________。這個(gè)規(guī)律叫做能量守恒定律。能量守恒定律創(chuàng)生其他形式另一個(gè)物體保持不變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)相互聯(lián)系普遍重要可靠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(wèn)題。能源和能量耗散利用能量柴薪煤炭石油能源短缺環(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_______物體。b．冒起的煤煙和散開(kāi)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(guò)程中，一部分能量轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______流散到周圍環(huán)境中，我們無(wú)法把這些________收集起來(lái)重新利用，這種現(xiàn)象叫能量的耗散。低溫高溫不可能內(nèi)能內(nèi)能3．能源危機(jī)的含義在能源的利用過(guò)程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過(guò)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。未減少降低不便于利用一、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(guò)做功實(shí)現(xiàn)的。做功的過(guò)程就是各種形式的能量之間轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移)的過(guò)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(jiàn)的幾種功能關(guān)系功能量轉(zhuǎn)化重力做功重力勢(shì)能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化彈力做功彈性勢(shì)能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化合外力做功動(dòng)能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化除重力、系統(tǒng)內(nèi)彈力外，其他力做功機(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(guò)程有關(guān)的物理量，是過(guò)程量。兩者有著本質(zhì)的區(qū)別。(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(lái)量度的。但功和能不能相互轉(zhuǎn)化。A．一邊轉(zhuǎn)動(dòng)一邊向下運(yùn)動(dòng)，由于重力做功，溜溜球越轉(zhuǎn)越快，動(dòng)能不斷增大，溜溜球的勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能B．在溜溜球上下運(yùn)動(dòng)中，由于發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，因此機(jī)械能守恒C．在溜溜球上下運(yùn)動(dòng)中，由于空氣阻力和繩子與固定軸之間摩擦力的作用，會(huì)損失一部分能量D．在溜溜球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)繩子將要開(kāi)始向上纏繞時(shí)，輕抖手腕，向上拉一下繩子，給溜溜球提供能量答案：ACD解析：溜溜球向下運(yùn)動(dòng)時(shí)由于重力做正功，動(dòng)能一定增大，勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，選項(xiàng)A正確；溜溜球在上下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中由于有阻力做功，所以會(huì)損失一部分機(jī)械能，機(jī)械能不守恒，若不及時(shí)補(bǔ)充能量則上升的高度會(huì)越來(lái)越低，因此可在溜溜球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)輕抖手腕，向上拉一下繩子，給其補(bǔ)充能量，故選項(xiàng)CD正確，B錯(cuò)誤。二、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的應(yīng)用1．表達(dá)式ΔE1減＝ΔE2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ΔE減和增加的能量ΔE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(méi)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。如圖所示，小球以初速度v0從A點(diǎn)沿粗糙的軌道運(yùn)動(dòng)到高為h的B點(diǎn)后自動(dòng)返回，再次通過(guò)A點(diǎn)，則經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度大小為(

)答案：B對(duì)能量守恒定律的理解

行駛中的汽車制動(dòng)后滑行一段距離，最后停下來(lái)；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的光焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過(guò)程中穿過(guò)閉合線圈，線圈中產(chǎn)生電流。上述不同現(xiàn)象中所包含的相同物理過(guò)程是(

)A．物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能B．物體的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能C．物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能D．其他形式的能轉(zhuǎn)化為物體的機(jī)械能解析：四個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化如下表：由表可知，四個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中均是物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，C正確。答案：C運(yùn)動(dòng)過(guò)程能量轉(zhuǎn)化汽車制動(dòng)動(dòng)能→內(nèi)能流星墜落重力勢(shì)能→光能、內(nèi)能降落傘勻速下降重力勢(shì)能→內(nèi)能磁鐵穿過(guò)線圈重力勢(shì)能→電能如圖所示，一小孩從圖中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的變化情況是(

)A．重力勢(shì)能減小，動(dòng)能不變，機(jī)械能減小，總能量減小B．重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能減小，總能量不變C．重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能增加，總能量增加D．重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能守恒，總能量不變答案：B解析：由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，小孩在下滑過(guò)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(guò)程中重力勢(shì)能向動(dòng)能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化，故只有B正確。功能關(guān)系的理解與應(yīng)用

如圖所示，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水平傳送帶以速度v勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上。若小木塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)小木塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)，求：(1)小木塊的位移。(2)傳送帶轉(zhuǎn)過(guò)的路程。(3)小木塊獲得的動(dòng)能。(4)摩擦過(guò)程產(chǎn)生的熱量。(5)因傳送小木塊，電動(dòng)機(jī)多輸出多少能量？如圖，木塊m放在光滑的水平面上，一顆子彈水平射入木塊中，子彈受到的平均作用力為f，射入深度為d，此過(guò)程中木塊移動(dòng)了s，則(

)

A．子彈損失的動(dòng)能為fsB．木塊增加的動(dòng)能為f(s＋d)C．子彈動(dòng)能的減少等于木塊動(dòng)能的增加D．子彈、木塊系統(tǒng)總機(jī)械能的損失為fd答案：D解析：子彈克服阻力做功為Wf＝f(s＋d)，子彈損失的動(dòng)能為f(s＋d)，A錯(cuò)；f對(duì)木塊做的功為Wf′＝fs，木塊增加的動(dòng)能為fs，B錯(cuò)；由功能關(guān)系知，子彈減少的動(dòng)能等于木塊增加的動(dòng)能與子彈和木塊系統(tǒng)增加的內(nèi)能之和，C錯(cuò)；子彈和木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能的損失量等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量等于fd，D正確。開(kāi)放·探究

液體能夠沿著很細(xì)的毛細(xì)管上升一段距離而高出原來(lái)的液面，這種現(xiàn)象叫做毛細(xì)現(xiàn)象。棉線浸在煤油中，煤油會(huì)沿著棉線上升一段較大的高度，有人根據(jù)這一現(xiàn)象制造了一臺(tái)可以源源不斷地對(duì)外做功的機(jī)器，如圖所示。試根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，分析說(shuō)明這臺(tái)裝置能夠正常工作嗎？若不能正常工作，原因可能出現(xiàn)在哪里？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(wú)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(wèn)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。這幾年流行一種“自發(fā)電電動(dòng)車”，基本原理是將一小型發(fā)電機(jī)緊靠車輪處，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)出的電又繼續(xù)供給電動(dòng)車，你認(rèn)為僅靠這種方式，電動(dòng)車能持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去嗎？解析：僅靠這種方式，不能使電動(dòng)車持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去。因?yàn)榭窟@種方式，只能將電動(dòng)車的一部分能量收集起來(lái)，但電動(dòng)車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力做負(fù)功，不斷把電動(dòng)車的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)能量守恒定律，要想使電動(dòng)車持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去，必須不斷地給電動(dòng)車補(bǔ)充新的能量，如用腳蹬電動(dòng)車或給電動(dòng)車的電源充電。易錯(cuò)點(diǎn)：對(duì)功能關(guān)系理解不深刻導(dǎo)致錯(cuò)誤案例：一個(gè)盛水袋，某人從側(cè)面緩慢推裝液體的袋壁使它變形至如圖所示位置，則此過(guò)程中袋和液體的重心將(

)A．