第十二章電能能量守恒定律第十二章電能能量守恒定律1學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過分析生活實例,知道不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化,了解能量自發(fā)轉(zhuǎn)化是具有方向性的,了解能量守恒定律是自然界最普遍、最基本的自然規(guī)律之一.2.通過調(diào)查、查閱資料等活動,了解利用水能、風(fēng)能、太陽能、核能的方式,了解什么是核裂變與核聚變,知道在有效、安全的控制下,核能可以成為解決能源緊缺問題的途徑之一,體會眾多核科學(xué)家為人類有效利用核能做出的貢獻(xiàn),了解科學(xué)知識在生活和科技中的應(yīng)用.3.通過討論生產(chǎn)、生活中能量的來源,知道利用能源是人類生存和社會發(fā)展的必要條件之一,知道人類利用的能源分為可再生能源和不可再生能源,形成保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的社會責(zé)任感.4.通過討論能源的開發(fā)和利用過程中所帶來的環(huán)境污染問題,認(rèn)識環(huán)境污染的危害,了解科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系,具有環(huán)境保護(hù)的意識和行動.4能源與可持續(xù)發(fā)展學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過分析生活實例,知道不同形式的能量之間可2知識點一能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性答案:不正確.因為人騎自行車下坡時,受到地面和空氣的阻力,阻力做功產(chǎn)生熱量,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但總能量守恒.1.如圖所示,某人騎自行車沿斜面勻速下坡(腳踏板不轉(zhuǎn)動),在下坡過程中,系統(tǒng)的動能不變,勢能減小,因而能量不守恒,這種說法正確嗎?為什么?知識點一能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性答案:不正確.因為人騎自行車32.能量守恒定律:能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只能從一種形式

為其他形式,或者從一個物體

到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變.3.能量耗散:在能量轉(zhuǎn)化的過程中,一部分能量轉(zhuǎn)化為

能流散到周圍環(huán)境中,我們很難把這些

能收集起來重新利用,這種現(xiàn)象叫作能量的耗散.轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移內(nèi)內(nèi)2.能量守恒定律:能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只能44.能量耗散表明,在能源的利用過程中,能量在數(shù)量上雖未減少,但在可利用的

上降低了,從便于利用的能源變成不便于利用的能源.5.能量耗散是從

的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性.能源的利用受這種方向性的制約,所以,能源的利用是有條件的,也是有代價的.品質(zhì)能量轉(zhuǎn)化4.能量耗散表明,在能源的利用過程中,能量在數(shù)量上雖未減少,5知識點二能源的分類與應(yīng)用1.能源的分類.(1)不可再生能源:無法在短時間內(nèi)再生,如煤炭、

和天然氣等化石能源.(2)可再生能源:在自然界可以再生,如水能、風(fēng)能、

。等能源.2.能源的開發(fā)和應(yīng)用:近年來,我國在能源開發(fā)方面取得了很大的成就,如太陽能發(fā)電、

發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電和

。發(fā)電等.石油潮汐能水力核能知識點二能源的分類與應(yīng)用1.能源的分類.石油潮汐能水力核能63.太陽能可以轉(zhuǎn)化成多種其他形式的能量,應(yīng)用范圍非常廣泛.如圖所示,太陽能裝置工作時,

能轉(zhuǎn)化為

能.太陽電3.太陽能可以轉(zhuǎn)化成多種其他形式的能量,應(yīng)用范圍非常廣泛.如7知識點三能源與社會發(fā)展1.人類對能源的利用大致經(jīng)歷了三個時期,即柴薪時期、煤炭時期、石油時期.20世紀(jì)中葉之后,人類對能源的利用,正從第三個時期向

時期過渡.2.可持續(xù)發(fā)展的核心是追求發(fā)展與資源、環(huán)境的平衡,這就需要樹立新的能源

,并轉(zhuǎn)變能源的供需模式.多能源結(jié)構(gòu)安全觀知識點三能源與社會發(fā)展1.人類對能源的利用大致經(jīng)歷了三個時8小試身手判斷下列說法的正誤并和同學(xué)交流(正確的打“√”,錯誤的打“×”).1.當(dāng)一個物體的能量減少時,一定有其他物體的能量增加. (

)2.能量永遠(yuǎn)不會增加或減少,只能轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移.(

)3.由于能量守恒,我們不需要節(jié)能.(

)4.能量耗散表明能量正在逐漸消失.(

)√√××小試身手判斷下列說法的正誤并和同學(xué)交流(正確的打“√”,錯誤9探究一

能量守恒定律的理解和應(yīng)用問題情境“神舟十一號”飛船返回艙(如圖所示)進(jìn)入地球大氣層以后,由于高速下落而與空氣發(fā)生劇烈摩擦,返回艙表面的溫度逐漸上升.探究一能量守恒定律的理解和應(yīng)用問題情境“神舟十一號”飛船返101.進(jìn)入大氣層很長一段時間,返回艙加速下落,返回艙表面溫度逐漸升高.該過程返回艙動能和勢能怎么變化?機(jī)械能守恒嗎?答案:動能增加,勢能減小.由于有摩擦阻力做功,機(jī)械能不守恒.2.返回艙表面溫度越高,內(nèi)能越大.返回艙加速下落過程中什么能向什么能轉(zhuǎn)化?機(jī)械能和內(nèi)能的總量變化嗎?答案:加速下落過程中勢能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能.機(jī)械能減少,內(nèi)能增加,機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化.機(jī)械能和內(nèi)能的總量不變.1.進(jìn)入大氣層很長一段時間,返回艙加速下落,返回艙表面溫度逐11(1)自然光通過起偏器：通過兩個共軸的偏振片觀察自然光，第一個偏振片的作用是把自然光變成偏振光，叫起偏器．第二個偏振片的作用是檢驗光是否為偏振光，叫檢偏器．[生]它們運動的快慢不一樣．[師]在一片歡呼聲中，100m決賽的冠軍產(chǎn)生了．同樣是跑100m的運動員，如何比較他們運動的快慢呢?百米冠軍：=8．33m／s1．電磁波的發(fā)射（五）介紹有關(guān)眼保健知識，進(jìn)行用眼衛(wèi)生教育。(2)物質(zhì)波：任何一個運動著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對應(yīng)，其波長λ＝hp，p為運動物體的動量，h為普朗克常量．[生](以地面為參照物)它們都在運動．重典示例講解：（10分鐘）即GMmr2＝mr4π2T2，解得T＝2πrR0rg.①碰前兩物體同向，則v后>v前；碰后，原來在前的物體速度一定增大，且v′前≥v′后．第二節(jié)液體的壓強(qiáng)由于是讓學(xué)生體會近視眼的成因和矯正，所以教師盡量不要與學(xué)生爭搶地位，精講注意事項后，要放手讓學(xué)生自己實驗，自己去實驗中探索，獲取新知識，吸收營養(yǎng)，從而培養(yǎng)學(xué)生的實驗動手操作能力，分析探索能力，自主學(xué)習(xí)能力，觀察能力，總之，教師要充分相信學(xué)生能行。過程建構(gòu)

(1)自然光通過起偏器：通過兩個共軸的偏振片觀察自然光，第一123.應(yīng)用能量守恒定律的解題步驟:(1)明確研究對象及研究過程.(2)明確該過程中,哪些形式的能量在變化.(3)確定參與轉(zhuǎn)化的能量中,哪些能量增加,哪些能量減少.(4)列出增加的能量和減少的能量之間的守恒式(或初、末狀態(tài)能量的守恒式).3.應(yīng)用能量守恒定律的解題步驟:13【典例1】下列對能量守恒定律的認(rèn)識錯誤的是 (

)A.某種形式的能量減少,一定存在其他形式的能量增加B.某個物體的能量減少,必然有其他物體的能量增加C.不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機(jī)器——永動機(jī)是不可能制成的D.石子從空中落下,最后靜止在地面上,說明能量消失了【典例1】下列對能量守恒定律的認(rèn)識錯誤的是 ()14解析:根據(jù)能量守恒定律可知,某種形式的能量減少,其他形式的能量一定增加,故選項A正確;某個物體的能量減少,根據(jù)能量守恒定律可知,必然有其他物體的能量增加,故選項B正確;不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機(jī)器——永動機(jī),違反了能量守恒定律,不可能制成,故選項C正確;石子在運動和碰撞中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了自身及周圍物體的內(nèi)能,能量并沒有消失,故選項D錯誤.答案:D解析:根據(jù)能量守恒定律可知,某種形式的能量減少,其他形式的能15【典例2】(多選)一顆子彈以某一速度擊中靜止在光滑水平面上的木塊,并從中穿出,忽略空氣阻力,對于這一過程,下列說法正確的是 (

)A.子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的機(jī)械能B.子彈和木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能的損失量等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量C.子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的動能與木塊增加的內(nèi)能之和D.子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的動能與木塊和子彈增加的內(nèi)能之和【典例2】(多選)一顆子彈以某一速度擊中靜止在光滑水平面上的16解析:子彈射穿木塊的過程中,由于摩擦力的作用,子彈的動能減少,木塊的動能增加,同時產(chǎn)生熱量,且系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量在數(shù)值上等于系統(tǒng)機(jī)械能的損失量,故選項A錯誤,選項B正確;子彈的動能減少量應(yīng)等于木塊動能的增加量與系統(tǒng)內(nèi)能增加量之和,故選項C錯誤,選項D正確.答案:BD解析:子彈射穿木塊的過程中,由于摩擦力的作用,子彈的動能減少17探究二能源與社會發(fā)展問題情境1.和同學(xué)交流討論能量耗散與能量守恒是否矛盾.答案:能量耗散和能量守恒并不矛盾,能量耗散表明,在能源利用的過程中,能量在數(shù)量上并沒有減少,但是在可利用的品質(zhì)上降低了,從便于利用變?yōu)椴槐阌诶昧?這是節(jié)約能源的根本原因.探究二能源與社會發(fā)展問題情境1.和同學(xué)交流討論能量耗散與能18答案:由圖可知,我國的能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主;我國的能源消耗中不可再生能源占據(jù)的比例過大,可再生能源的比例過小,結(jié)構(gòu)不合理.2.我國2018年能源結(jié)構(gòu)統(tǒng)計圖如圖所示,請根據(jù)此圖數(shù)據(jù)總結(jié)出我國能源結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀.試著提出改善這種現(xiàn)狀的合理化建議.建議:節(jié)能降耗;開發(fā)新能源;開發(fā)可再生能源(如太陽能、風(fēng)能等).答案:由圖可知,我國的能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主;我國的能源消耗中不19過程建構(gòu)1.能源的分類:不可再生能源:煤、石油、天然氣等.可再生能源:風(fēng)能、水能、潮汐能等.2.能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性.(1)機(jī)械能可以自發(fā)地全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但內(nèi)能不能自發(fā)地全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化.(2)內(nèi)能總是自動地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移,而不能自動地從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移.過程建構(gòu)1.能源的分類:203.能量耗散帶來的問題:一是可利用的能源越來越少,造成能源危機(jī);二是環(huán)境吸收的耗散的能量越來越多,造成環(huán)境溫度升高.4.各種能量之間的相互轉(zhuǎn)化.3.能量耗散帶來的問題:21【典例3】“綠色、環(huán)保、低碳”是當(dāng)今世界的環(huán)保標(biāo)語,“低碳”要求我們節(jié)約及高效利用能源.關(guān)于能源與能量,下列說法正確的是 (

)A.能量被使用后就消失了,所以要節(jié)約能源B.自然界中石油、煤炭等能源可供人類永久使用C.人類應(yīng)多開發(fā)與利用風(fēng)能、太陽能等新型能源D.人類不斷地開發(fā)和利用新的能源,所以能量可以被創(chuàng)造【典例3】“綠色、環(huán)保、低碳”是當(dāng)今世界的環(huán)保標(biāo)語,“低碳”22解析:根據(jù)能量守恒定律可知,能量不會消失,能量被耗散后可以利用的品質(zhì)會降低,所以要節(jié)約能源,選項A錯誤;自然界中的石油、煤炭等能源是有限的,選項B錯誤;人類應(yīng)該多開發(fā)風(fēng)能、太陽能等新型能源,選項C正確;人類不斷地開發(fā)和利用新的能源,只是能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移,能量不可以被創(chuàng)造,選項D錯誤.答案:C解析:根據(jù)能量守恒定律可知,能量不會消失,能量被耗散后可以利23【典例4】關(guān)于能量耗散,下列說法正確的是 (

)A.能量耗散是指在一定條件下,能量在轉(zhuǎn)化過程中總量減少了B.能量耗散表明能量守恒定律具有一定的局限性C.能量耗散表明在能源的利用過程中,能量在數(shù)量上越來越少D.能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過程的方向性解析:能量耗散是不可避免的,但是能量耗散也遵守能量守恒定律,故選項D正確.答案:D【典例4】關(guān)于能量耗散,下列說法正確的是 ()解析:能量24為讓學(xué)生更直觀地看到眼睛的調(diào)節(jié)作用，我在課堂上設(shè)計用動畫模擬眼睛看遠(yuǎn)近物體的原理來進(jìn)行教學(xué)。1、液體對容器底和容器臂都有壓強(qiáng)；學(xué)生已經(jīng)探究出近視眼的成因和矯正，在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生分析遠(yuǎn)視眼的成因和矯正，嘗試由已知知識推測未知知識，然后讀課文證明自己的推測正確，使學(xué)生有一種成就感。它和近視眼的成因和矯正程序相似，在此不多闡述。[師]請同學(xué)們繼續(xù)觀看學(xué)校田徑運動會上100m決賽的盛況．2．光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0.2．對電磁波的理解(3)方向：與力F的方向相同．3、在同一深度，各個方向的壓強(qiáng)都相等；3．相對論質(zhì)能關(guān)系(1)行星A和行星B的密度之比ρA∶ρB.(1)測質(zhì)量：用天平測出滑塊質(zhì)量．(1)原子核放出α粒子或β粒子，變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變．2．動量守恒定律的表達(dá)式：課堂評價答案:A1.有人設(shè)想在夏天用電冰箱來降低房間的溫度.他的辦法是關(guān)好房間的門窗,然后打開冰箱的所有門讓冰箱工作.不考慮房間內(nèi)外熱量的傳遞,冰箱工作后,室內(nèi)的溫度將()A.逐漸升高B.保持不變C.工作時降低,不工作時升高D.工作時升高,不工作時降低為讓學(xué)生更直觀地看到眼睛的調(diào)節(jié)作用，我在課堂上設(shè)計用動畫模擬25答案:C2.關(guān)于能量守恒定律,下列說法正確的是 (

)A.隨著科技的發(fā)展,不消耗能量卻可以大量對外做功的永動機(jī)是可以制成的B.太陽照射到地球上的光能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量,但照射到宇宙空間的能量都消失了C.“既要馬兒跑,又讓馬兒不吃草”違背了能量守恒定律,因而是不可能的D.有種“全自動”手表,不用上發(fā)條,也不用任何形式的電源,卻能一直走動,說明能量可以憑空產(chǎn)生答案:C2.關(guān)于能量守恒定律,下列說法正確的是 ()263.將乒乓球從20.5cm高處由靜止釋放,球與水平地面碰撞后彈起的高度越來越小,直到靜止在地面上.此過程中(

)A.乒乓球的機(jī)械能保持不變B.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,轉(zhuǎn)化過程中能的總量減少C.轉(zhuǎn)化過程中能的總量是守恒的,且其他形式的能也可自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,但能的總量不變答案:D3.將乒乓球從20.5cm高處由靜止釋放,球與水平地面碰撞274.(多選)關(guān)于能源的利用,