第七章 第十节 能量守恒定律与能源 导学设计

能量守恒定律与能源[学习目标]1.了解各种不同形式的能，知道能量转化和转移的方向性．2．理解能量守恒定律的内容，会用能量守恒的观点分析、解释一些实际问题．3．了解能量耗散与能源危机，增强节约能源和环境保护的意识．任务一：阅读课本，完成对能量守恒定律的研究。

一、对能量守恒定律的理解及应用1．表达式：E 初＝E 末或ΔE 减＝ΔE 增．2．含义(1)某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量一定和增加量相等．(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等．3．利用能量守恒定律解题的基本思路(1)分清有哪几种形式的能(如机械能、内能等)在变化．(2)分别列出减少的能量ΔE 减和增加的能量ΔE 增的表达式．(3)列等式ΔE 减＝ΔE 增求解．【例1】 某地平均风速为5 m/s ，已知空气密度是1.2 kg/m 3，有一风车，它的风叶转动时可形成半径为12 m 的圆面．如果这个风车能将圆面内10%的气流动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多大？答案 3.4 kW解析 在t 时间内作用于风车的气流质量m ＝πr 2v ·t ρ这些气流的动能为12mv 2， 转变成的电能E ＝12mv 2×10% 所以风车带动发电机的功率为P ＝E t ＝12πr 2ρv 3×10% 代入数据得P ＝3.4 kW.任务二：阅读课本，完成对摩擦生热及内能的研究。

二、摩擦生热及产生内能的有关计算1．系统内一对静摩擦力即使对物体做功，但由于相对位移为零而没有热能产生，只有物体间机械能的转移．2．作用于系统的滑动摩擦力和物体间相对滑动的距离的乘积，在数值上等于滑动过程产生的内能．即Q＝F滑s相对，其中F滑必须是滑动摩擦力，s相对必须是两个接触面的相对滑动距离(或相对路程)．【例2】如图7－10－1，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上．质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端．现在一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f.经过时间t，小车运动的位移为s，物块刚好滑到小车的最右端( )图7－10－1A．此时物块的动能为(F－f)(s＋l)B．这一过程中，物块对小车所做的功为f(s＋l)C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为FsD．这一过程中，物块和小车产生的内能为fl答案AD解析对物块分析，物块的位移为s＋l，根据动能定理得，(F－f)(s＋l)＝E k－0，所以物块到达小车最右端时具有的动能为(F－f)(s＋l)，故A正确；对小车分析，小车的位移为s，所以物块对小车所做的功为fs，故B错误；物块与小车增加的内能Q＝fx相对＝fl，故D正确；根据能量守恒得，外力F 做的功转化为小车和物块的机械能和摩擦产生的内能，则有：F(l＋s)＝ΔE＋Q，则ΔE＝F(l＋s)－fl，故C错误．故选AD.【例3】电动机带动水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图7－10－2所示．传送带足够长，当小木块与传送带相对静止时．求：图7－10－2(1)小木块的位移；(2)传送带转过的路程；(3)小木块获得的动能；(4)摩擦过程中产生的内能；(5)因传动物体电动机多消耗的电能．答案(1)v22μg(2)v2μg(3)12mv2(4)12mv2(5)mv2解析 (1)由牛顿第二定律：μmg ＝ma ，得a ＝μg由公式v ＝at 得t ＝v μg ，小木块的位移s 1＝v 2t ＝v 22μg(2)传送带始终匀速运动，路程s 2＝vt ＝v 2μg(3)小木块获得的动能E k ＝12mv 2 (4)小木块在和传送带达到共同速度的过程中，相对传送带移动的距离s 相对＝s 2－s 1＝v 22μg ，产生的内能Q ＝μmg·s 相对＝12mv 2 (5)根据能量守恒定律电动机多消耗电能ΔE ＝Q ＋12mv 2＝mv 2 任务三：完成对功能关系的研究。

7.10 能量守恒定律与能源学习目的知识与技能1、了解什么是常规能源，什么是新型能源。

2、知道能量转化和转移的方向性以及第二类永动机不可能实现。

3、通过能量转化和转移的方向性，认识提高效率的重要性。

4、了解能源与人类生存和社会发展的关系，使学生认识能源的合理利用与保护对可持续发展的重要意义。

过程与方法1、通过指导学生分析事例，培养学生分析问题和理论联系实际的能力。

2、通过指导学生阅读教材，培养学的自学能力。

情感态度与价值观1、了解大量的能源消耗带来的全球性环境问题，树立环保意识。

2、感知我们周围能源的耗散，树立节能意识。

3、学习重点：能量守恒定律的内容4、学习难点：理解能量守恒定律的确切含义，知道既然能量守恒为什么还要节约能源预习案●新课预习1.能量守恒定律（1）内容：能量既不会创生，也不会消灭，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转移和转化过程中，能量的总和保持不变。

（2）建立定律的两个重要事实①确认了永动机的不可能性；②各种自然现象之间的相互联系与转化。

2.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，即柴薪时期、煤炭时期、石油时期。

（2）能量耗散：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会自动聚集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热能，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收集起来重新利用。

这种现象叫做能量的耗散。

（3）能源危机含义：能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成不便于利用的了。

（4）能量的耗散从能量转化的角度反映出了自然界中宏观过程的方向性。

●我的疑问——请你将预习中未能解决的问题和有疑惑的问题写下来，等待课堂上与老师和同学探究解决。

探究案探究一：能量守恒定律1、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？2、如何理解能理守恒？（从转化和转移两个方面去理解）3、既然能量是守恒的，不可能消失，为什么我们还要节约能量？探究二：能源和能量消耗1、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？2、现在能源的利用对人类生存环境有哪些影响？举例说明。

《能量守恒定律与能源》导学案一、学习目标1、理解能量守恒定律的内容，知道能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。

2、能运用能量守恒定律分析和解决一些简单的实际问题。

3、了解能源的分类，认识能源在人类社会发展中的重要作用。

4、理解能源危机的含义，树立节约能源和开发新能源的意识。

二、学习重难点1、重点（1）能量守恒定律的内容和应用。

（2）能源的分类和能源危机。

2、难点（1）运用能量守恒定律解释实际现象。

（2）理解能源的开发和利用与可持续发展的关系。

三、知识梳理（一）能量守恒定律1、内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

2、理解：（1）能量的存在形式多种多样，如机械能、内能、电能、光能、化学能等。

（2）能量的转化是指能量由一种形式变为另一种形式，例如摩擦生热是机械能转化为内能；发电机发电是机械能转化为电能。

（3）能量的转移是指能量从一个物体转移到另一个物体，例如热传递是内能从高温物体转移到低温物体。

3、意义：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，它的发现使人们对自然的认识更加深入和全面。

（二）能源1、定义：能够提供能量的资源。

2、分类：（1）按照能否从自然界直接获取，可分为一次能源和二次能源。

一次能源：可以从自然界直接获取的能源，如煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能等。

二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源，如电能、汽油、柴油等。

（2）按照能源能否再生，可分为可再生能源和不可再生能源。

可再生能源：在自然界中可以不断再生、永续利用的能源，如太阳能、风能、水能、生物质能等。

不可再生能源：在自然界中经过亿万年形成，短期内无法恢复且随着大规模开发利用，储量越来越少总有枯竭一天的能源，如煤、石油、天然气、核能等。

3、能源的利用与社会发展（1）人类利用能源的历史：火的使用→化石能源的利用→电能的使用→新能源的开发。

第十节能量守恒定律与能源［学习目标］1. 了解各种不同形式的能，知道能量守恒定律确定的两个重要事实. 2.能够叙述能量守恒定律的内容，会用能量守恒的观点分析、解释一些实际问题. 3. 了解能量耗散，知道能源短缺和环境恶化问题，增强节约能源和环境保护意识.［学生用书F9i］、能量守恒定律(阅读教材P81)内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式, 或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变.—拓展延伸?———(解疑难)—能量守恒定律的意义1 .确认了永动机是不可能制成的.2•反映了自然现象的普遍联系.3. 普遍性：能量守恒定律是分析解决问题的一个极为重要的方法，它比机械能守恒定律更普遍.4. 能量守恒定律是19世纪自然科学的三大发现之一.过:盈1.(1)随着科技的发展，永动机是可以制成的. ()(2) 太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了.()(3) 在水平路面行驶的汽车，关闭油门后慢慢停下来，说明能量正在消失. ()(4) 有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生.()提示：(1) X (2) X (3) X (4) X二、能源和能量耗散(阅读教材P82)1. 能量耗散燃料燃烧时把自己的热量释放出去，电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化成内能和光能总，热和光被其他物体吸收之后变成周围环境的内能，我们无法把这些散失的能量收集起来重新利用.2. 能量转化的方向性与节约能源的必要性能量耗散反映了能量转化的宏观过程具有方向性』以能源的利用是有条件的，也是有代价的，所以自然界的能量虽然守恒』还是很有必要节约能源.拓展延伸? --------------------------------------------------------- (解疑难)能源危机的含义在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成不便于利用的了.吐曲2.(1)能量能从一种形式转化为另一种形式，也能从一个物体转移到另一个物体.()(2) 能量在转化过程中变少的现象叫能量的耗散. ()(3) 既然能量守恒，所以不必担心会发生“能源危机”.() 提示：(1) V (2) X (3) X能量守恒定律的应用［学生用书P 92］1 •适用范围：能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律， 是各种自然现象中普遍适用的一条规律.2 .表达式(1)己初=E 末，初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和.(2) △丘增=厶E 减，增加的那些能量的增加量等于减少的那些能量的减少量.3. 应用步骤自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是( )A. 机械能守恒B. 能量正在消失C. 只有动能和重力势能的相互转化D. 减少的机械能转化为内能，但总能量守恒［解析］自由摆动的秋千摆动幅度越来越小， 说明机械能减少，摩擦阻力对秋千做负功, 使减少的机械能转化为内能，正确选项为 D, A B 、C 错误.［答案］D行驶中的汽车制动后滑行一段距离， 最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰; 降落伞在空中匀速下降.上述不同现象中所包含的相同的物理过程是( )A. 物体克服阻力做功B. 物体的动能转化为其他形式的能量C. 物体的势能转化为其他形式的能量D.物体的机械能转化为其他形式的能量［解析］这三个现象中物体运动过程中都受到运动阻力，汽车主要受摩擦阻力，流星、 降落伞受空气阻力，选项 A 正确；三个物体运动过程中，汽车是动能转化成了内能，流星、 降落伞是重力势能转化成其他形式的能， 总之是机械能转化成了其他形式的能， 选项D 正确.［答案］AD(2014 •高考广东卷)如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板, 楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中()特别提醒： (1)机械能守恒定律实际上是能量守恒定律的一种特殊形式.(1) 明确研究对象及研究过程.(2) 明确该过程中，哪些形式的能量在变化.⑶ 确定参与转化的能量中，哪些能量增加，哪些能量减少.⑷ 列出增加的能量和减少的能量之间的守恒式 (或初、末状态能量相等的守恒式 ).(2)应用能量守恒定律解题时, 转移.定要分清系统中有哪些形式的能,什么能发生了转化或 讲塚结台 衆人探究知识点一W 一典例题纽 ________________(自选例题，启迪思维)筋iZ1A. 缓冲器的机械能守恒B. 摩擦力做功消耗机械能C. 垫板的动能全部转化为内能D. 弹簧的弹性势能全部转化为动能［解析］由于车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中存在克服摩擦力做功，所以缓冲器的机 械能减少，选项 A 错误、B 正确；弹簧压缩的过程中，垫板的动能转化为内能和弹簧的弹性 势能，选项C 、D 错误.［答案］B［规律总结］不同形式的能量可以相互转化，在转化过程中能量的总量保持不变，明确 能量的转化形式是解题的关键.对功与能关系的理解［学生用书P 92］ 1 .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之间转 化（或转移）的过程.且做了多少功，就有多少能量发生转化 （或转移），因此，功是能量转化的量度.2. 不同形式的能量变化与不同的功对应功能的变化表达式重力做功正功重力势能 减少重力势能 变化WG= E pi —乐负功 重力势能 增加 弹力做功正功弹性势能 减少 弹性势能 变化W 弹=E?i — E p2负功弹性势能 增加 合力做功正功 动能增加 动能变化W^= E K 2 — E ki负功 动能减少除重力（或系统内弹 力）外其他力做功正功 机械能增 加机械能变 化W 外=E ? — E i负功机械能减 少特别提醒：（1）功和能的本质不同， 并且功和能也不能相互转化， 而只能是通过做功实现能量的转化.⑵ 以系统为研究对象时，内力做功的过程也伴随着能量的转移或转化. 一个盛水袋，某人从侧面缓慢推装液体的袋壁使它变形至如图所示位置，则此过程中袋和液体的重心将（）A. 逐渐升高C.先降低再升高［解析］人对液体做正功，液体的机械能增加，液体缓慢移动可以认为动能不变，重力 势能增空一典例题纽 _________________（自选例题，启迪思维）D.始终不变加，重心升高，A正确.［答案］A(2015 •桂林高一检测)如图所示，高h = 2 m的曲面固定不动•一个质量为 1 kg的物体,2由静止开始从曲面的顶点滑下，滑到底端时的速度大小为 4 m/s. g取10 m/s .在此过程中，下列说法正确的是()A. 物体克服摩擦力做功20 JB. 物体的动能增加了8 JC. 物体的重力势能减少了20 JD. 曲面对物体的支持力对物体不做功一 1 2 1 2［解析］根据动能定理得mgh^ W/= ?mv = x 1X4 J= 8 J, B对.其中重力做功W G= mgh =1X 10X2 J= 20 J，故重力势能减少20 J, C对.所以摩擦力做功W= 8 J —20 J = - 12 J, A错.支持力始终与物体的速度垂直，故支持力不做功，D对.［答案］BCD如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面be与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮.质量分别为M rn(M>m的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行.两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动.若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中()A. 两滑块组成系统的机械能守恒B. 重力对M做的功等于M动能的增加C. 轻绳对m做的功等于m机械能的增加D. 两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功［解析］由于斜面ab粗糙，在两滑块沿斜面运动的过程中，两滑块组成系统的机械能不守恒，选项A错误.由动能定理，重力对M做的功大于M动能的增加，选项B错误.由功能关系，轻绳对m做的功等于m机械能的增加，选项C正确.由功能关系可知，两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功，选项D正确.［答案］CD［总结提升］应用功能关系解题的基本步骤(1) 明确研究对象.(2) 分析物体的运动过程并画图展示.(3) 分析力对研究对象的做功情况和能量转化形式.(4) 根据动能定理或能量守恒定律列方程求解.以例说法触类旁通［学生用书P93］典型问题一一“摩擦生热”问题的求解1 .静摩擦力做功不会引起系统机械能的变化. 静摩擦力做功的过程是系统中物体间的机械能发生转移的过程，不产生热量.2•滑动摩擦力做功一定会引起系统机械能的变化. 滑动摩擦力做功，一是会引起系统中物体间机械能的转移，二是会引起系统总机械能的减少，部分机械能转化为内能，产生热量.［范例］足够长的传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小物体A由静止轻放于传送带上，若小物体与传送带之间的动摩擦因数为卩，如图所示，当物体与传送带相对静止时，转化为内能的能量为（）2A. mv［解析］物体A被放于传送带上即做匀加速直线运动，加速度a = ^-mg L卩g,匀加速过m2 2 2v v v v程前进的距离X1= = .该时间内传送带前进的距离X2= vt = v •=—.2a2卩g 卩g卩g 所以物体相对传送带滑动距离故产生的内能0=卩mgA x=△ X= X2—X i =2v 1 2 .3 mg- =-mv, D正确.23 g 2［答案］D［名师点评］（1）滑动摩擦力做功时，机械能转化为内能. （2）—对滑动摩擦力做功产生的内能为Q= F f x相，其中F f指滑动摩擦力大小，x相指发生相对滑动的物体间的相对位移.如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v o水平射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动.已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L,子弹进入木块的深度为s.若木块对子弹的阻力F f视为恒定，则在此过程中产生的热量（）客_________ 比...........- ---------- L--------- H-• --------- £+$ --------1 2 1 2A. Q= F f(L+ s)B. Q= ~m\o—§mv解析：选CD.对木块：F f L = *Mv1 2 1 2对子弹：—F f( L+ s) = 2mv —^mv1 2 1 2联立可得，F f S = ^mv —^（阿依据能量转化和守恒定律，1 2 1 2Q= ^mv—歹曲m v产生的热量Q= F f S，故C、D正确.分层演练巩固落实［学生用书P94］C. 4mD.1m\/C. Q= F f sD. Q=苏―1( n)v2B. 2mV［随堂达标］1 •关于能量和能源，下列说法中正确的是（）A. 由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源B. 在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少C. 能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性D. 人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造解析：选B.自然界的总能量是守恒的，能量只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体，能量不可能被创造；在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少，能量耗散使能量的利用品质降低了，能量转化具有方向性，因此要节约能源，故B正确，AC、D错误.2.（2015 •眉山一中高一检测）如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是（）A. 重力势能减小，动能不变，机械能减小，总能量减小B. 重力势能减小，动能增加，机械能减小，总能量不变C. 重力势能减小，动能增加，机械能增加，总能量增加D. 重力势能减小，动能增加，机械能守恒，总能量不变解析：选B.由能量转化和守恒定律可知，小孩在下滑过程中总能量守恒，故 A C均错误；由于摩擦力要做负功，机械能不守恒，故D错误；下滑过程中重力势能向动能和内能转化，故只有B正确.3. （2015 •吉安高一检测）设想在一间与外界绝热的房间里，有一台正在工作的电冰箱，如果电冰箱的门是开着的，那么室内的温度将（）A. 升高B.降低C.不变D.都有可能解析：选A.电冰箱是利用制冷剂，如氟利昂从箱内蒸发器处吸热而汽化后，到箱外冷凝器中放热液化，然后又到蒸发器中吸热汽化”如此循环而制冷的.由于蒸发器温度低，冷凝器温度高，制冷过程中，全靠压缩机将蒸发器中的氟利昂抽出再压缩到冷凝器中，以实现热量从低温物体传递到高温物体.其中压缩机对氟利昂蒸汽做了功.电能转化为内能，所以制冷剂从蒸发器吸收的热量比整台冰箱放出的热量要少，房间又是绝热的，故室内温度升高.故A正确，B、C D均错.4. （2015 •合肥高一检测）质量为m的物体在竖直向上拉力F的作用下从静止出发以2g 的加速度匀加速上升h,则（）A. 物体的机械能增加3mghB. 物体的重力势能增加mghC. 物体的动能增加FhD. 物体在上升过程中机械能守恒解析：选AB.由F—mg= 2mg得拉力F= 3mg机械能的增加等于拉力F做的功，即W= Fh= 3mgh A正确，D错误.重力势能的增加等于克服重力做的功mgh B正确.动能的增加2等于合力做的功，即弘=m-2 g • h = 2mghF r Fh, C错误.35. （选做题）（2014 •高考福建卷）如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动.质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端. 现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块（）A. 最大速度相同B. 最大加速度相同C. 上升的最大高度不同D. 重力势能的变化量不同解析：选C.当弹簧的弹力和物块重力沿斜面向下的分力大小相等时，物块的速度最大，由于两物块的质量不同，故两物块速度分别达到最大时，与质量大的物块接触的弹簧的形变量较大，根据能量守恒定律可知，质量大的物块的最大速度较小，选项A错误.刚撤去外力kx 时，两物块的加速度最大，根据牛顿第二定律得kx—mg n 0 = ma 0为斜面倾角），—g sin 0，由于两物块的质量不同，故两物块的最大加速度不同，选项B错误.从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为物块的重力势能，由于两物块质量不同，故上升的最大高度不同，选项C正确•两物块重力势能的变化量等于弹簧弹性势能的减少量，故重力势能的变化量相同，选项D错误.［课时作业］一、选择题1 .下列说法中正确的是（）A. 能就是功，功就是能B. 做功越多，物体的能量就越大C. 外力对物体不做功，这个物体就没有能量D. 能量转化的多少可以用做功来量度解析：选D.功和能是两个不同的概念，故选项A错误；做功的多少只是说明了能量转化的多少，而不能说明能量的多少，故选项B错误；外力是否做功不能说明物体能量的有无，故选项C错误；功是能量转化的量度，故选项D正确.2.（多选）（2015 •衡水高一检测）在巴塞罗那游泳世锦赛三米板决赛中何姿轻松夺冠. 若何姿的质量为m她入水后受到水的阻力而做减速运动，设水对她的阻力大小恒为F,在水中下降高度h的过程中，她的（g为当地重力加速度）（）A. 重力势能减少了mghB. 动能减少了FhC. 机械能减少了（F+ mghD. 机械能减少了Fh解析：选AD•重力势能的减少量等于重力做的功mgh A正确.动能的减少量等于克服合力做的功，为（F—mgh, B错误.机械能的减少量等于克服阻力F做的功Fh, C错误，D正确.3.（2015 •北京四中高一月考）如图所示，两个完全相同的物体分别自斜面AC和BC顶端由静止开始下滑，物体与两斜面的动摩擦因数相同，物体滑至斜面底部C点时的动能分别为E A 和E B,下滑过程中产生的热量分别为Q和Q,则（）A. E A>E B Q A=QB. E A=E B Q A>QC.E A>E B Q>QD.E A<E B Q>Q B解析：选A.设斜面倾角为0，底边长为b,则WF卩mg cos 0 • 一b—=卩mgb即COS 0摩擦力做功与斜面倾角无关，所以两物体的摩擦力做功相同，产生的热量相同•由题图知A 物体的重力做的功大于B物体的重力做的功，再由动能定理知，E A>E B.故A正确.3. （2015 •广州高一检测）如图所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A,现以恒定的外力拉B由于A B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参照物，A、B都向前移动一段距离.在此过程中（）A. 外力F做的功等于A和B动能的增量B. B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量C. A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功D. 外力F对B做的功等于B的动能增量解析：选B.物体A所受的合外力等于B对A的摩擦力，对物体A应用动能定理，则有B 对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量，B正确.A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不相等，故二者做功不相等，C错误.对B应用动能定理，W— W& △ E<B,即W= WF+ △ E<B,就是外力F对B做的功，等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和，D错误.由上述讨论知B克服摩擦力所做的功与B对A的摩擦力所做的功不相等，即W片△ E<A,W M△ E A+△ E B,故A错误.5.（2015 •宁波高一检测）蹦床运动员与床垫接触的过程可简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的床垫（A位置）上，随床垫一同向下做变速运动到达最低点（B位置），如图.有关运动员从A运动至B的过程，说法正确的是（）A. 运动员的机械能守恒B. 运动员的速度一直减小C. 运动员的机械能先增加后减小D. 运动员先失重后超重解析：选D.运动员从A运动至B的过程，床垫弹力对运动员做负功，运动员的机械能转化成了蹦床的弹性势能，运动员的机械能不断减小，A、C错.该过程运动员受到的合力先是向下后向上，加速度也是先向下后向上，所以运动员先失重后超重，D对.运动员的速度是先增加后减小的，B错.6.速度，沿斜面向上做匀减速运动，加速度的大小等于重力加速度的大小g.若物块上升的最大高度为H,则此过程中，物块的（）A. 动能损失了2mgHB. 动能损失了mgHC.机械能损失了mgH1D. 机械能损失了？mgH（多选）如图所示, 固定斜面倾角为定的初☆ 9.解析：选AC.物块以大小为g 的加速度沿斜面向上做匀减速运动，运动过程中 F 合=mg 一 1由受力分析知摩擦力 f = q mg 当上升咼度为 H 时，位移x = 2H,由动能定理得 △ H =- 2mgH 1由功能关系知 △ E = W/= — 2mgx=- mgH 选项A 、C 正确.7. (2015 •高考福建卷)如图，在竖直平面内，滑道 ABC 关于B 点对称，且 A B C 三点在同一水平线上•若小 滑块第一次由A 滑到C 所用的时间为t i ，第二次由C 滑到A ,所用的时间为t 2，小滑块两 次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则 ( )A . t 1<t 2B. t 1= t 2C. t 1>t 2D.无法比较t 1> t 2的大小解析：选A.在滑道AB 段上取任意一点 E,比较从A 点到E 点的速度V 1和从C 点到E 点 的速度V 2，易知V 1>V 2.因E 点处于“凸”形轨道上，速度越大，轨道对小滑块的支持力越小， 因动摩擦因数恒定， 则摩擦力越小，可知由A 滑到C 比由C 滑到A 在AB 段上的摩擦力小，因 摩擦造成的动能损失也小. 同理，在滑道BC 段的“凹”形轨道上， 小滑块速度越小，其所受 支持力越小，摩擦力也越小，因摩擦造成的动能损失也越小，从 C 处开始滑动时，小滑块损 失的动能更大.故综上所述，从A 滑到C 比从C 滑到A 在轨道上因摩擦造成的动能损失要小， 整个过程中从 A 滑到C 平均速度要更大一些，故 11<t 2.选项A 正确.8.□ AT n如图所示，一个粗细均匀的 U 形管内装有同种液体，液体质量为 m 在管口右端用盖板 A 密闭，两边液面高度差为 h , U 形管内液体的总长度为 4h ,先拿去盖板，液体开始运动，由 于管壁的阻力作用，最终管内液体停止运动，则该过程中液体机械能的减少转化为的内能是 ( )1 1A.^mghB. §mgh 1 1C.j mghD. ^mgh 解析：选A.去掉右侧盖板之后，液体向左侧流动，最终两侧液面相平，液体的重力势能减少，减少 -「 1的重力势能转化为内能.如图所示，最终状态可等效为右侧 -h 的液柱移到左侧管中，即增加一 一 11 1的内能等于该液柱减少的重力势能，则Q=;mg ・；h = £mgh 故A 正确.82 16(2015 •巴蜀中学高一检测)如图所示，工厂利用足够长的皮带传输机把货物从地面运送 到高出水平地面的 C 平台上，C 平台离地面的高度一定•传输机的皮带以一定的速度 v 顺时 针转动且不打滑.将货物轻轻地放在 A 处，货物随皮带到达平台. 货物在皮带上相对滑动时， 会留下一定长度的痕迹•已知所有货物与皮带间的动摩擦因数为 □，满足tan 0 ＜卩，可以 认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力 ( )A. 皮带对货物做的功等于货物动能的增加量B. 皮带对货物做的功等于货物对皮带做的功C. 因传送货物，电动机需多做的功等于货物机械能的增加量D. 货物质量m 越大，系统产生的热越多解析：选D.皮带对货物做的功等于货物的机械能的增加量， 即动能和势能的增加量的和，2A 错.设货物向上加速时的加速度为a ,则它加速过程沿皮带方向的位移为x 物=V ，此过程2a2v v皮带前进的距离 x 带=v.故皮带对货物做的功 W =卩mg cos 0 • x 物，货物对皮带做的a a功W=-卩mg cos 0 • x 带，WW, B 错.根据能量守恒定律知，电动机对皮带多做的功，等 于货物机械能的增加量和系统内能增加量的和， C 错.系统产生的热量二、非选择题10.0，质量为 m 的滑块距挡板 P 的距离为s o ,滑块以初速度 v o沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为 1，滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力.若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块经过的总路程.解析：滑块最终要停在斜面底部，设滑块经过的总路程为 S ,对滑块运动的全程应用功能关系，全程所产生的热量为1 2Q = $mv + mgs sin又因为全程产生的热量等于克服摩擦力所做的功，即Q = i mgsc os 0解以上两式可得1( v 2、s =+ s o ta n 0 .1 2g cos 0 1( v 2、答案：：2^OST +sotan 0一 2 211.某一圆筒横截面积为 3X 10 m ,筒内装水0.6 kg ，用水测量射到地面的太阳能，某一天中午在太阳光直射 2 min 后，水的温度升高了 1 °C .已知水的比热容 c = 4.2 X 10 J/(kg •C ).求：(1) 在阳光直射下，地球表面每平方厘米每分钟获得的能量；(2) 假设射到大气顶层的太阳能只有 43%到达地面，另外57%被大气吸收和反射而未到达 地面，你能由此估算出太阳辐射的功率吗(日地距离r = 1.5 X 1013 cm)?解析：(1)圆筒内的水经过 2 min 照射后，增加的内能△ E = Q= cm A t3解得△ E = 2.52 X 10 J 每分钟获得的能量为—x 物)=口 mgs os• 2a ，故m 越大，产生的热量越多, D 对.Q =mg cos 0 •( x 带如图所示，斜面的倾角为△ E 3—=1.26 X 10 J/min, —2 2 2 2 圆筒面积S= 3X 10 m = 3X 10 cm地球上每分钟每平方厘米获得的能量为A( A的长度可忽略)以水平速度V o从左侧冲上质量为为I置于光滑水平面C上的木板B,刚好不从木板上掉下，已知A B间的动摩擦因数为卩，此时木板对地位移为s,求这一过程中：(1) 木板增加的动能；(2) 小铁块减少的动能；(3) 系统机械能的减少量；(4) 系统产生了多少热量.解析：如图所示，设小铁块的位移为x，两者共同的速度为V.■<----- A\li厂Bs ----- H(1)对木板B,根据动能定理得所以△ E kB=mgs(2) 滑动摩擦力对小铁块A做负功，根据功能关系可知1 2 1 2△E kA= g mv —?mv=— 1 mgx=- 1 mgs + l)即小铁块动能减少，减少了i mgs + l).(3) 系统机械能的减少量为△E减=f mV-2( M^ njv2= 1 mgl.⑷根据能量守恒定律，系统减少的机械能全部转化为内能Q= △E减=i mgl.答案：(1) i mgs (2) i mgs + l) (3) 1 mgl (4) 1 mgl2S=4.2 J/(min -cm2).(2)上述能量也相当于以太阳为球心，得的能量，设太阳辐射的功率为P,则以日地距离r为半径的球面上每分钟每平方厘米获P X 604 n rX 43%R△EI S其中r = 1.5 X 1013 cm 解得p= 4.6 X 10 26 W.2答案：(1)4.2 J/(min • cm ) ☆12.26(2)4.6 X10 W如图所示，质量为m的小铁块。

第七章机械能守恒定律第十节能量守恒定律与能源永动机：空想与诈骗20世纪20年代德国的一张明信片拿爱因斯坦开玩笑．想想看永动机为什么不行．自古至今，声称自己发明了永动机的人，无非两种人：那些只是在嘴上、纸上宣布自己设计出了永动机的人，可能是无知(不知道物理学定律)或偏执(认定物理学定律不成立)的可怜的空想家；当然也可能是骗子．而那些声称已制造出了永动机、到处推销的人，则可以肯定是百分之百的骗子．在历史上，这类骗子有的相当成功，骗取了大量的投资．1．理解能源的概念，理解能量守恒定律，会用能量守恒的观点分析、解释一些实际问题．2．认识能量守恒定律发现的重大意义．3．了解能量耗散，了解自然界中宏观过程能量守恒以及能量转化和转移的方向性，认识提高效率的重要性．一、能量守恒定律1．定律内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量保持不变．2．建立定律的两个重要事实．(1)确认了永动机的不可能性．(2)各种自然现象之间能量的相互联系与转化．二、能源和能量耗散1．能源：能源是人类社会活动的物质基础，人类对能源的利用大致经历了三个时期，即柴薪时期、煤炭时期、石油时期．2．能量耗散：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，就不会再次自动聚集起来供人类重新利用．如电池中的化学能转化为电能，电能又通过灯泡转化成内能和光能，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用．这种现象叫做能量的耗散．3．能量转化的方向性：能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性．4．能源危机的含义：在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成不便利用的了．1．关于能的转化与守恒定律，下列说法错误的是(A)A．能量能从一种形式转化为另一种形式，但不能从一个物体转移到另一物体B．能量的形式多种多样，它们之间可以相互转化C．一个物体能量增加了，必然伴随着别的物体能量减少D．能的转化与守恒定律证明了能量既不会产生也不会消失2．自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是(D)A．机械能守恒B．能量正消失C．只有动能和重力势能的相互转化D．减少的机械能转化为内能，但总能量守恒3．下列关于能源开发和利用的说法中，正确的是(C)A．能源利用的过程是内能转化成机械能的过程B．要合理开发和节约使用核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等常规能源C．能源利用的过程，是一种形式的能向另一种形式的能转化的过程D．无论是节约能源还是开发能源，我国都要靠外国支援4．下面关于能量转化的说法中，正确的是(A)①节日里点燃的“冲天爆竹”腾空而起，是内能转化为机械能的过程②将一杯热水倒入一盆冷水中，冷水和热水温度变成一样，是热水的内能转移到冷水中的过程③冬日，人们在太阳光下晒太阳取暖，是太阳能转化为机械能的过程④在炉子上放一壶水，将水加热到50℃是机械能转化为内能的过程A．①②B．③④C．①③D．②④教师个人研修总结在新课改的形式下，如何激发教师的教研热情，提升教师的教研能力和学校整体的教研实效，是摆在每一个学校面前的一项重要的“校本工程”。

能量守恒定律与能源【教学目标】（一）知识与技能理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。

（二）过程与方法通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义。

（三）情感、态度与价值观用能量的观点分析问题，应该深入学生的心中，因为这是最本质的分析方法。

【教学重点】1．能量守恒定律的内容。

2．应用能量守恒定律解决问题。

【教学难点】1．理解能量守恒定律的确切含义。

2．能量转化的方向性。

【教学方法】探究、讲授、讨论、练习。

【教学准备】投影仪、教学录像或课件、玻璃容器、沙子、小铁球、水、小木块。

【课时安排】1课时【教学过程】一、新课引入师：我们已学习了多种形式的能，请同学们说出你所知道的能量形式。

我们还知道不同量之间是可以相互转化的，请举几个能量转化的例子。

生1：电灯能够发光是因为电能转化为了光能。

师：当电灯发光的同时，还能感觉到电灯是热的，说明什么问题呢？生1：说明在电能转化为光能的同时还产生了热能。

生2：当两个物体相互摩擦的时候，它们的温度会升高，这个过程中机械能转化为内能。

生3：在火箭发射的时候，推进剂燃烧产生的化学能转化为火箭的机械能。

生4：汽车在行驶过程中，汽车内燃机产生的化学能转化为汽车的机械能。

师：刚才同学们分析得都很好，看起来自然界除了我们在上几节学过的机械能之外，还有各种各样的能量，机械能守恒定律成立的条件是什么？生：机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹力做功。

师：我们看一下下面几种情况下物体所处的系统机械能是否守恒。

二、新课讲解（一）能量守恒定律演示实验1：在一个玻璃容器内放入沙子，拿一个小铁球分别从某一高度释放，使其落到沙子中。

师：大家看这样一个问题：小球运动过程中机械能是否守恒？请说出小球运动过程中能量的转化情况。

生：小球在运动过程中机械能不守恒，根据机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹力做功，在小球下落的过程中，除了受到的重力做功之外，还有沙子对它做功，沙子对铁球做负功，铁球在下落过程中机械能是减少的。

7.10 能量守恒定律与能源学案学习目标1、理解能量守恒定律2、知道能源和能量耗散学习重点能量守恒定律知识点梳理1．能量守恒定律(1)导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是：确认了__________的不可能性和发现了各种____________之间的相互联系和转化．(2)内容：能量既不会凭空________，也不会凭空________，它只能从一种形式________为另一种形式，或者从一个物体________到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量____________，这就是能量守恒定律．2．能源和能量耗散(1)人类对能源的利用大致经历了三个时期，即________时期、________时期、________时期．自工业革命以来，______和________成为人类的主要能源．(2)____________和____________已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题．(3)燃料燃烧时，一旦把自己的热量释放出去，就不会再次________聚集起来供人类重新利用．电池中的化学能转化为电能，电能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，我们无法把这些内能收集起来重新利用，这种现象叫做能量的耗散．(4)能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上____，但在可利用的品质上________了，从便于利用的变成________________的了．这是能源危机的深层次的含意，也是“自然界的能量虽然守恒，但还是要节约能源”的根本原因．(5)能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的____________．答案：1．(1)永动机自然现象(2)产生消失转化转移保持不变2．(1)柴薪煤炭石油煤石油(2)能源短缺环境恶化(3)自动(4)没有减少降低不便于利用(5)方向性课堂探究探究一能量守恒定律例题1 下列说法正确的是( )A．随着科技的发展，永动机是可以制成的B．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生解析：永动机是指不消耗能量，而可以大量对外做功的装置，历史上曾出现过各式各样的所谓永动机的发明，结果都以失败告终，原因就是违背了能量守恒定律．人类只能发现规律、利用规律．违背规律行事，即使以后科技再发达，也要受自然规律的制约，所以永动机是永远不可能制成的，A错．太阳辐射大量的能量，地球只吸收了极小的一部分，就形成了风云雨雪，使万物生长，但辐射到星际空间的能量也没有消失，一定是转化成了别的能量，B错．马和其他动物，包括人要运动，必须消耗能量，动物的能量来源是食物中储存的生物质能，C对．所谓“全自动”手表其内部还是有能量转化装置的，一般是一个摆锤，当人戴着手表活动时，使摆锤不停摆动，给游丝弹簧补充能量，才会维持手表的走动，D错．变式练习1 历史上曾有许多人试图发明一种机器，它可以不消耗能量而连续不断地对外做功，或者消耗少量能量而做大量的功．如图1所示为一种永动机的设计模型．人们把这种设想中的不消耗能量的机器叫做第一类永动机．这样的机器能制造出来吗？请你谈谈你的看法．图1答案：永动机是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律，机器只能转化能量，不能创造和消灭能量．实验证明，一切永动机的设想和制造都以失败而告终．探究二 能量耗散例题2． 下列说法正确的是( )A ．某种形式的能减少，一定存在其他形式能的增加B ．因为能量守恒，所以“能源危机”是不可能的C ．能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了D ．能源的利用受能量耗散的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的解析：本题考查对能量守恒定律及能量耗散的理解，能量只能转化或转移，在转化或转移过程中总量不变；能量耗散表明能量在数量上并未减少，只是在可利用的品质上降低了．4．关于“能量耗散”的下列说法中，正确的是( )A ．能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用，这种现象叫做能量的耗散B ．能量在转化过程中变少的现象叫能量的耗散C ．能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量的数量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成不便于利用的了，而自然界的能量是守恒的D ．能量耗散表明，各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的答案：AC探究三 应用能量守恒定律解题的方法7．某地平均风速为5 m /s ，已知空气密度是1.2 kg /m 3，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为12 m 的圆面．如果这个风车能将圆面内10%的气流动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多大？解析 在Δt 时间内作用于风车的气流质量m ＝πr 2v ·Δt ρ这些气流的动能为12mv 2， 转变成的电能E ＝12mv 2×10%所以风车带动的发电机功率为P ＝E Δt ＝12πr 2ρv 3×10% 代入数据得P ＝3.4 kW.方法总结 用能量守恒定律解题的一般步骤(1)首先分析系统的能量，弄清哪种形式的能量在增加，哪种形式的能量在减少．(2)分别列出减少的能量和增加的能量．(3)根据能量守恒定律列方程ΔE 减＝ΔE 增求解．6．水从20 m 高处落下，如果水的重力势能的20%用来使水的温度升高，则水落下后的温度将升高多少？(g 取10 m /s 2)解析 质量为m 的水从高h 处落下，使水的温度升高了Δt ，水的比热容为c ，由能量守恒定律有：mgh ×20%＝cm Δt ，代入数据，解得Δt ＝9.5×10－3 °C.【反思】课堂反馈1．关于能量守恒定律，下列说法错误的是( )A ．能量能从一种形式转化为另一种形式，但不能从一个物体转移到另一物体B ．能量的形式多种多样，它们之间可以相互转化C ．一个物体能量增加了，必然伴随着别的物体能量减少D ．能量守恒定律说明了能量既不会凭空产生也不会凭空消失答案：BCD2.利用下列哪种能源时给人类带来的污染较小（ ）A.煤B.石油C.天然气D.核能答案：D3.关于“节约能源”，下面的说法中正确的是（ ）A.浪费能源，只是浪费个人的金钱，所以节约能源是毫无意义的B.浪费能源，只是浪费个人的金钱，对整个社会和自然界来讲，反正能量是守恒的，所以就社会而言，节约能源毫无意义C.从能量转化的角度看，自然界中宏观过程是有方向性的，能源的利用受这种方向性的制约，且能源的利用过程对环境有污染，所以“节约能源”对人类社会发展有很大的影响D.上述说法都是错误的答案：C4.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 31竖直下落到地面，在此过程( )A ．物体的重力势能减少mgh 31B ．物体的动能增加mgh 31C ．物体的机械能减少mgh 31 D ．物体的机械能保持不变答案：B5. 关于能量转化的说法中正确的是A．举重运动员把重物举起来,体内的一部分化学能转化为重力势能B．电流通过电阻丝使电能转化为内能C．内燃机做功的过程是内能转化为机械能的过程D．做功的过程是能量转化的过程，做了10J功,就有10J能量发生转化答案：ABCD6. 一小物体以50J的初动能滑上斜面,当动能为25J时,机械能减少2J,则当物体滑回原出发点时动能= J答案：42J。

b．不可再生能源石油、煤炭等能源物质，如果消耗完了就没有了，是不可再生能源。

③清洁能源和非清洁能源a．清洁能源为“绿色环保”能源。

太阳能的利用不污染环境，它是一种清洁能源b．非清洁能源（4）大量消耗常规能源带来的社会问题①能源枯竭煤炭和石油资源是有限的。

以今天的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续。

随着生产力的迅速发展，使得能源的消耗也急剧增长，研究人员估计：按照目前的石油开采速度，地球上的石油储藏将在几十年内全部产完，煤的储量稍多一些，但也将在二百多年的时间内采完。

所以常规能源不是取之不尽，用之不竭的。

②环境污染与此同时，大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气，改变了大气的分。

能源短缺和环境恶化已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题。

例一：石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，由此产生了温室效应，使得地面的气温上升，两极的冰雪熔化，海平面上升，淹没沿海城市，海水向河流倒灌、耕地盐碱化等.例二：常规能源的使用会产生有毒气体和浮尘，能引起人的多种疾病。

常规能源的短缺和由这类能源利用所带来的环境污染，使得新能源的开发成为当务之急。

（5）各种能源的内在联系大海中的水被太阳晒热、蒸发，变成云，变成雨，降落在高山上，汇成河流，所以宏观上也可以说：水力发电站输出的电能来自太阳。

有人说：煤和石油的能量也来自太阳，那么，太阳能通过什么途径变成了煤矿和石油中的化学能？地球上的各种能源中，太阳辐射能(简称太阳能)占着特别重要的地位。

除了人的食物中的能量是来源于太阳能外，草木燃料、化石燃料、风力、流水、海流、海洋热能的能量也来源于太阳能.尽管太阳向四面八方辐射的热量仅有二十二亿分之一到达地球大气的最高层，并且还有一部分被大气层反射和消耗在加热空气上，然而，每秒钟到达地面上的总量还高达80万亿千瓦.这一能量是很大的，如果用它来发电，就可以得到比现在全世界发电总量大约数万倍以上的电力.太阳能是地球上可以获得的、能连续供应的最大能源，真可谓“取之不尽，用之不竭”。

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，知道能源和能量耗散（2）通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义（3）感知我们周围能源的耗散，树立节能意识◇重点◇（1）能量守恒定律的内容（2）应用能量守恒定律解决问题◇难点◇（1）理解能量守恒定律的确切含义（2）能量转化的方向性[新课预习]1、机械能守恒定律的内容：2、我们已学习了多种形式的能，请说出你所知道的能量形式。

[学习新课]一、能量守恒定律小实验：1：在一个玻璃容器内放入沙子，拿一个小铁球从某一高度释放，使其落到沙子中。

2：在盛有水的玻璃容器中放一小木块，让小木块在水中上下浮动，过一段时间，小木块停止运动。

思考：小球和小木块运动过程中机械能是否守恒？请说出小球运动过程中能量的转化情况。

请举出几个类似的例子。

阅读教材，讨论下列问题：1．导致能量守恒定律最终确立的重要事实有哪些？2．能量守恒定律是偶然的还是人类对自然认识发展到一定阶段的必然产物？3．有人曾经怀疑某种过程中“能量不守恒”，这种怀疑是否有价值？4．说出能量守恒定律的内容，并引用教材上的话，说明能量守恒定律的建立有何重大意义？[注意]能量守恒定律是贯穿整个物理学的基本规律之一，是学习物理的一条主线，在应用中，要分清系统中有多少种形式的能，发生了哪些转化和转移。

二、能源和能量耗散情景引导：有些事情可以倒过来进行，但有些事情却是不可能倒过来进行的。

你可以向前走路，也可以倒退回来，但是，打碎的镜子不可能自动复原，冒起的煤烟和散开的炭灰不可能重新组合成一块煤。

思考：自然界中自发的能量转化和转移是否也具有某种方向性？能否举出生活中关于这种方向性的例子，并说明其中能量的变化。

阅读教材，讨论下列问题：1．能源是人类社会的物质基础，人类利用能源大致经历了哪几个过程？2．为什么说能源短缺和环境恶化已成为关系到人类社会能否持续发展的大问题？3．既然能量是守恒的，不可能消灭，为什么我们还要节约能源？4．什么叫能量耗散？你怎么看待能量耗散？5．你怎么理解“能量的利用受方向性的制约”这句话？请举例说明。