人教版高中物理必修二教学设计-能量守恒定律与能源

能量守恒定律与能源-人教版必修2教案一、教学目标1.了解能量守恒的含义和基本定律；2.掌握能量转化的基本方式；3.培养学生思考能源使用的合理性和节约意识。

二、教学重难点1.重点：能量守恒的含义和能量转化的基本方式；2.难点：能源的合理使用和节约意识的培养。

三、教学环节及内容1. 热能与能量转化（20min）1.简述能量的含义及形式，介绍热能在能量转化中的重要性；2.讨论不同物质在受热时的变化过程，引导学生发现热能转化的现象。

2. 能量守恒定律（30min）1.展示物体在不同场合下的能量转化过程；2.介绍能量守恒定律的概念及其表达式；3.讨论有关实例，引导学生理解能量守恒定律的意义。

3. 能源的种类及使用（40min）1.就现有人类生活和工业生产中常用的各种能源，介绍它们的来源、性质、优点和缺点；2.引导学生思考有关能源使用存在的问题，如能源的浪费、地球环境的污染等；3.通过配合实例，让学生理解探究新型能源对于人类未来的作用。

四、教学方法及手段1.情境教学法：通过一些常见的、生动有趣的实例，引起学生的情感共鸣，使他们在真实情境下亲身感受和认知能量守恒的主要内容和意义。

2.探究式学习法：通过对一些有关能源的问题进行提问和探究、让学生思考、交流、发表意见，使他们逐步认识能源对人类的作用重要性。

3.影音教学法：通过结合一些教育影视资料，配以实地参观、讨论、讲解等教学手段，使学生在情境中收获体验感和实践感。

五、教学评估1.学生学习笔记及讨论记录；2.课后练习。

3.课堂小测验六、教学反思1.因材施教，根据学生的实际情况及时调整教学步骤，使教学更有针对性和可操作性；2.引导学生了解能源知识的同时，加强对能源的管理、降低能源的消耗，培养学生的环保意识和节能意识，做到应用和理论相结合。

7. 10能量守恒定律与能源教课目的一、知识与技术1.认识什么是惯例能源，什么是新式能源。

2.知道能量转变和转移的方向性以及第二类永动机不行能实现。

3.经过能量转变和转移的方向性，认识提升效率的重要性。

4.认识能源与人类生计和社会发展的关系，使学生认识能源的合理利用与环境保护对可连续发展的重要意义。

二、过程与方法1.经过指导学生剖析案例，培育学生剖析问题和理论联系实质的能力。

2.经过指导学生阅读教材，培育学生的自学能力。

三、感情态度与价值观1.认识大批的能源耗费带来的全世界性环境问题，建立环保意识。

2.感知我们四周能源的耗散，建立节能意识。

教课要点能量守恒定律的内容。

教课难点理解能量守恒定律确实切含义，知道既然能量守恒为何还要节俭能源。

教课过程一、导入新课假如此刻有人说，他发了然永动机，你相信吗？二、新课教课（一）能量守恒定律1．让学生阅读教材有关能量守恒定律成立的过程，回答相应的问题。

（1）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成立有何重要意义？致使能量守恒定律最后确定的两类重要事实是什么？永动机的不行能性和各样自然现象之间的互相联系和转变。

（2）指引学生理解变式表述：①物系统统内，某些形式能的增添等于另一些形式能的减小；②物系统统内，某些物体的能量的增添等于另一些物体的能量的减小。

（3）历史上曾有人假想制造一种不需要耗费任何能源就能够不停做功的机器即永动机，这样的机器能不可以制成？为何？不行能，因为它违反了能的转变和守恒定律。

2.教师与学生共同商讨并总结：（1）能量守恒定律的内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转变成其余形式，或许从一个物体转移到另一个物体，而在转变和转移过程中，能量的总量保持不变。

（ 2）定律的表达式： E 初=E终 E 增= E 减。

（ 3）发现能量守恒定律的意义：能量守恒定律的成立，是人类认识自然的一次重要飞跃，是哲学和自然科学长久发展和进步的结果，它是最广泛、最重要、最靠谱的自然规律之一，并且是大自然广泛和睦性的一种表现形式。

《能量守恒定律与能源》教案一、教学目标1. 让学生了解能量守恒定律的基本概念，理解能量守恒定律在自然界中的广泛应用。

2. 使学生掌握能源的分类、特点及开发和利用，认识到能源对人类生活的重要性。

3. 培养学生的实验操作能力，提高学生的科学探究精神。

二、教学内容1. 能量守恒定律的基本概念2. 能源的分类及特点3. 能源的开发和利用4. 能量守恒定律在生活中的应用实例5. 能源问题与可持续发展三、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考和探讨能量守恒定律及能源问题。

2. 利用实验演示法，让学生直观地感受能量守恒定律的应用。

3. 采用案例分析法，分析生活中能源的开发和利用实例。

4. 运用讨论法，培养学生的团队协作能力和批判性思维。

四、教学准备1. 实验室器材：能量守恒实验装置、各类能源样本等。

2. 教学课件和素材。

3. 学生分组，准备小组讨论。

五、教学过程1. 导入：通过一个简单的能量守恒实验，引发学生对能量守恒定律的好奇心，激发学习兴趣。

2. 知识讲解：介绍能量守恒定律的基本概念，解释能量守恒定律在自然界中的重要作用。

3. 案例分析：分析生活中能源的开发和利用实例，让学生了解能源的重要性。

4. 小组讨论：让学生围绕能源问题展开讨论，提出自己的观点和建议。

5. 总结：强调能源问题与可持续发展的关系，呼吁学生关注能源问题，为我国的能源事业做出贡献。

6. 作业布置：让学生结合课堂所学，调查身边的能源使用情况，提出改进措施。

六、教学评估1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对能量守恒定律和能源知识的掌握情况。

2. 小组讨论：评估学生在讨论中的表现，考察其分析问题和团队合作能力。

3. 实验报告：评价学生在实验操作和分析能量守恒现象的能力。

4. 作业完成情况：检查学生对课堂所学知识的应用和拓展。

七、教学拓展1. 组织学生参观能源发电站，如火力发电站、水电站等，让学生实地了解能源的生产和利用。

2. 邀请能源领域的专家进行讲座，分享能源研究和开发的最新动态。

能量守恒定律与能源教案-物理-教学设计-人教版第一章：能量守恒定律的发现1.1 能量守恒定律的背景引导学生了解能量守恒定律的历史背景，如蒸汽机的发明等。

1.2 能量守恒定律的定义解释能量守恒定律的含义，即在一个封闭系统中，能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

1.3 能量守恒定律的实验验证通过实验或事例，让学生了解能量守恒定律可以通过实验进行验证，如热力学第一定律等。

第二章：能量的转化与转移2.1 能量的转化解释能量的转化，如机械能转化为热能、电能转化为光能等。

2.2 能量的转移解释能量的转移，如热能的传递、光能的传播等。

2.3 能量转化与转移的实例分析通过实例，让学生了解能量的转化与转移在现实生活中的应用，如太阳能电池将光能转化为电能等。

第三章：能源的分类与利用3.1 一次能源与二次能源解释一次能源和二次能源的概念，如太阳能、风能是一次能源，电力是二次能源。

3.2 可再生能源与不可再生能源解释可再生能源和不可再生能源的概念，如太阳能、风能是可再生能源，煤炭、石油是不可再生能源。

3.3 能源的利用与影响讨论能源的利用对环境和社会的影响，如能源消耗产生的污染物对大气的污染等。

第四章：能源效率与节能4.1 能源效率的定义解释能源效率的概念，即能源利用的效率，通常用能源利用率来表示。

4.2 提高能源效率的方法讨论提高能源效率的方法，如改进能源设备、优化能源利用流程等。

4.3 节能的重要性与措施强调节能的重要性，提出一些节能措施，如使用节能设备、改善生活习惯等。

第五章：能源政策与可持续发展5.1 能源政策的意义解释能源政策的作用，如调节能源供需、促进能源发展等。

5.2 可持续发展与能源发展讨论可持续发展与能源发展的关系，强调在能源发展过程中要考虑环境保护和社会公正。

5.3 个人在能源可持续发展中的责任强调个人在能源可持续发展中的责任，鼓励学生从自身做起，积极参与能源节约和环境保护活动。

第六章：生活中的能量转化与能源利用6.1 家庭能源利用分析家庭中常见的能源利用情况，如电力、燃气、热水的使用。

能量守恒定律与能源教学设计一、教学目标：1知识与技能理解能量守恒定律，能应用能量守恒定律解释简单的物理现象；了解能源与人类生存和社会发展的关系，知道可持续发展的重大意义；培养信息搜集能力和分析解决问题的能力。

2过程与方法通过能量耗散资料的搜集，说出为什么要节约能源，如何节约能源。

3情感态度与价值观通过能量守恒定律的学习，培养可持续发展观。

养成节约能源，保护环境的意识。

二、教学分析能量守恒的思想学生在初中的学习中已经接触过，因此理解起来比较容易，本节的重点是用能量守恒的思想来理解可持续发展和为什么要节约能源。

三、教学策略选择采用协作学习策略四、协作学习环境设计1初始问题通过实物（电灯等）、播放能量转化的影视（电镀、电热器等）说出他们的能量转化和感想。

2能将讨论一步步引向深入的后续问题1）举例说明能量守恒2）既然自然界能量守恒，要不要节约能源，阅读教材、搜集资料和小组讨论说明自己的观点。

3）扮演能源悲观论和能源乐观论，讨论你对能源的态度。

3要考虑如何站在稍稍超前于学生智力发展的边界上(即最邻近发展区)通过提问来引导讨论，切忌直接告诉学生应该做什么(即不能代替学生思维)。

4对于学生在讨论过程中的表现，要适时作出恰如其分的评价。

5学习效果评价小组对学生的评价要求（1）自主学习能力（2）协作学习过程中作出的贡献（3）是否达到意义建构的要求小组间评价（1）小组间任务分工（组织者、管理者、汇报者）确保每一个小组成员明确做什么、怎么做、和做的结果。

（2）小组间角色互换。

（3）小组学习效率。

五、学习资源设计1再现生活中应用能源的影视、图片2再现能源的应用带来环境恶化的影视、图片。

3 关于能源应用的电子图书4 关于能源的相关网站六、教学流程设计（1（2知识与技能（3）三、教学策略选择采用协作学习策略 四、协作学习环境设计初始问题们的能量转化和感想。

人教版高一物理必修二《能量守恒定律与能源》说课稿一、教材简介《能量守恒定律与能源》是人教版高中物理必修二的其中一个单元，主要介绍能量守恒的基本原理和应用，以及能源的概念和分类。

通过学习这个单元，学生可以理解和掌握能量守恒定律的基本概念和应用方法，认识到能源在日常生活和社会发展中的重要性。

二、教学目标1.知识目标：–理解能量守恒定律的基本原理；–掌握计算物体势能、动能、机械能的方法；–理解能源的概念和分类；–了解能源在日常生活和社会发展中的应用。

2.能力目标：–能够进行能量转化的简单计算；–能够运用能量守恒定律解决物理问题；–具备探究和分析问题的能力。

3.情感目标：–培养学生的科学态度和科学思维；–提高学生的动手实践能力；–培养学生的创新意识和动力。

三、教学重点和难点1.教学重点：–能量守恒定律的基本原理；–能量转化的简单计算方法；–能源的概念和分类。

2.教学难点：–能量守恒定律的应用；–能量转化的例题分析。

四、教学过程设计本单元的教学过程设计分为以下四个部分：概念导入、理论探究、应用拓展和课堂总结。

1. 概念导入1.1 热身引入•利用具体生活例子，引导学生思考能量转化的过程。

例如，发电厂中煤炭的化学能转化为电能，然后通过输电线路传输到家中供电使用。

1.2 引发问题•提出一个问题，激发学生的思考：能源是如何在物体之间转化的？能量转化是否总是能量守恒的？2. 理论探究2.1 能量守恒定律•介绍能量守恒定律的基本内容和原理，引导学生理解能量守恒是物理世界中普遍存在的规律。

2.2 动能、势能和机械能•详细讲解动能、势能和机械能的概念和计算方法，通过例题演示，让学生掌握计算方法并应用于实际问题中。

3. 应用拓展3.1 能量转化的问题解答与分析•给出一些简单的能量转化问题，让学生自行分析并解答。

通过讨论，引导学生理解能量守恒定律在实际问题中的应用。

3.2 能源的概念和分类•介绍能源的概念和常见的能源分类，例如化石能源、可再生能源等。

能量守恒定律与能源【三维目标】（一）知识与技能1．了解什么是常规能源、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环境保护对可持续发展的重要意义。

（二）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，培养学生的自学能力。

（三）情感态度与价值观感知我们周围能源的耗散，树立节能意识。

【教学重点】能量守恒定律的内容。

【教学难点】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。

【课时安排】1课时【教学过程】一、新课引入我国人均能源占有量只有世界平均值的1/4，解决我国的能源问题的基本方针是：能源开发与节约并重。

但有人认为“能量是守恒的”，不需要节约，谈一下你对此的看法，并观察周围可利用的能源哪些是“绿色的”。

二、新课讲解（一）能量守恒定律问题：在验证机械能守恒定律的实验中，重物带着纸带下落时，计算结果发现，减少的重力势能的值大于增加的动能的值，即机械能的总量在减少。

原因就是纸带和打点计时器之间的摩擦力和空气的阻力等，是不是考虑了各种摩擦和阻力后这部分能量就消失了呢？ 学生根据所学知识总结归纳：没有，它转化成为除机械能外的其他的能量了。

教师引导：它转化成了机械能外的其他形式的能量，除重力、弹力之类的力外，其他任何力对物体做功使物体的机械能增加或减少的过程，实质上都是其他形式的能与机械能相互转化的过程，在转化的过程中，能的总量是不变的。

这是大自然的一条普遍的规律，而机械能守恒定律只是这一条普遍规律的一种特殊情况。

问题：验证机械能守恒定律中，减少的机械能转化为内能。

生活中还有很多这样能量转化或转移的例子，同学们能否举出几例，并说明其中的能量转化或转移过程？ 参考案例：1．风吹动柳枝摆动空气的机械能转移到柳枝上。

第10节能量守恒定律与能源1．了解各种不同形式的能量，知道确立能量守恒定律的两类重要事实，认识建立能量守恒定律的重大意义．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．(重点)3．了解能量耗散，了解自然界宏观过程中能量转化和转移的方向性，知道能源短缺和环境恶化是关系到人类社会能否持续发展的重大问题．一、能量守恒定律内容：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，能量的总量保持不变．二、能源和能量耗散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，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．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，所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，但还是很有必要节约能源．判一判(1)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．( )(2)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．( )(3)能量在转化过程中变少的现象叫能量的耗散．( )(4)既然能量守恒，所以不必担心会发生“能源危机”．( )提示：(1)×(2)√(3)×(4)×做一做关于能源的利用和节能，下列说法正确的是( )A．根据能量守恒定律，能源的利用率应该是100%B．由于能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，总是守恒的，所以节约能源的意义不大C．节约能源只要提高节能意识就行，与科学进步无关D．在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失掉提示：选D．能源的使用在任何情况下都不可能达到理想状态，做到没有任何损失，虽然遵从能量守恒定律，但它指的是损失部分和被利用部分总和与原来的能量总量相等，选项A错误，D正确；根据能量转化的方向性可知，能量经转化后，可利用的能只可能减少，不可能增加，因此节能的意义重大，同时，只有节能意识是不够的，必须利用科技手段来提高能源的利用率，不断开发新能源，以满足人类社会可持续发展的需要，选项B、C错误．想一想有人在报刊上刊登大幅广告，在各地表演、展示其发明的号称无需任何能源的发电机．你认为这种发电机能制造出来吗？提示：不能．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要、最可靠的规律之一，物体间只能发生能量的转化或转移，但总能量不变，任何事物都不可能违背能量守恒定律．这个人发明的发电机不消耗其他能量而源源不断地产生电能，违背了能量守恒定律，因此这种发电机不可能制造出来．对能量守恒定律的理解及应用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)E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)ΔE增＝ΔE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(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．(3)确定参与转化的能量中，哪些能量增加，哪些能量减少．(4)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)．(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．(2)应用能量守恒定律解题时，一定要分清系统中有哪些形式的能，什么能发生了转化或转移．构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面．自动充电式电动车就是很好的一例，电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接．当骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以通过发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来．现有某人骑车以500 J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图中线①所示；第二次启动自充电装置，其动能随位移变化关系如图中线②所示，则第二次向蓄电池所充的电能是( )A．200 J B．250 JC．300 J D．500 J[思路点拨] 一种能量减少，一定伴随着另一种能量的增加，在转化和转移过程中能量的总量保持不变．[解析]电动车在运动过程中的摩擦力大小不变，从题图看出，第二次的位移是第一次的35.故节约的能量为初动能的25，由能量守恒得所充的电能为25E k0＝200 J，A正确．[答案] A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．“既让马儿跑，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：选C.永动机是指不消耗或少消耗能量，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，但绝不可以创造规律、改变规律，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，地球只吸收了极少的一部分，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化学能，C正确；所谓“全自动”手表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．如果把这种表放在桌面上静置两天，它很可能会停摆的，D 错．对功能关系的理解与应用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．功与对应能量的变化关系3．对功能关系的理解(1)不同的力对物体做功会引起不同能量的转化或转移，应根据题中已知和所求，选择合适的功能关系来分析问题．(2)重力势能、弹性势能的改变量与对应的力做的功数值相等，但符号相反．功能关系的各种类型关系可由下图表示：命题视角1 做功与能量变化的对应关系如图所示，在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道，半径OA 水平、OB 竖直，一个质量为m 的小球自A 点的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力．已知AP ＝2R ，重力加速度为g ，则小球从P 到B 的运动过程中( )A ．重力做功2mgRB ．机械能减少mgRC ．合外力做功mgRD ．克服摩擦力做功12mgR[思路点拨] 解答本题时应把握以下两点：(1)小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力，说明此时只有重力提供向心力；(2)合外力对小球做的功等于小球动能的变化．[解析] 小球从A 点正上方由静止释放，通过轨道最高点B 时恰好对轨道没有压力，此时只有重力提供向心力，根据牛顿第二定律有mg ＝m v 2R ，解得v 2＝gR ，小球从P 点运动到B 点，重力做的功为mgR ，设摩擦力做的功为W ，根据动能定理有mgR ＋W ＝12m v 2＝12mgR ，故合外力做的功为12mgR ，摩擦力做的功为W ＝－12mgR ，由功能关系知小球的机械能减少12mgR .故选项D 正确．[答案] D命题视角2 传送带模型中的功能关系如图所示，电动机带动传送带以速度v 匀速传动，一质量为m的小木块静止放在传送带上(传送带足够长)，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，当小木块与传送带相对静止时，求：(1)小木块获得的动能；(2)摩擦过程产生的热量；(3)传送带克服摩擦力所做的功；(4)电动机输出的总能量．[思路点拨] 当木块的初速度为零时，木块的位移和木块相对皮带的位移恰好相等，从而小木块获得的动能和产生的热量相等；传送带克服摩擦力所做的功与电动机输出的总能量相等．[解析] 木块刚放上时速度为零，必然受到传送带的滑动摩擦力作用做匀加速直线运动，达到与传送带相同速度后不再有相对运动，整个过程中木块获得一定的动能，系统要产生摩擦热．对木块：相对滑动时，a ＝μg ，达到相对静止所用的时间为t ＝v μg ，木块的位移l 1＝12v t ＝v 22μg ，传送带的位移l 2＝v t ＝v 2μg ，木块相对传送带的位移Δl ＝l 2－l 1＝v 22μg. (1)小木块获得的动能E k ＝12m v 2. (2)产生的热量Q ＝F f ΔL ＝F f (l 2－l 1)＝μmg (l 2－l 1)＝12m v 2.(3)传送带克服摩擦力所做的功W ＝μmgl 2＝m v 2.(4)电动机输出的总能量转化为小木块的动能和系统产生的热量E ＝E k ＋Q ＝m v 2.[答案] (1)12m v 2 (2)12m v 2 (3)m v 2 (4)m v 2 命题视角3 滑块—滑板模型中的功能关系如图所示，质量为m 的小铁块A (A 的长度可忽略)以水平速度v 0从左侧冲上质量为m 1、长为l 、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μ，此时木板对地位移为x 1，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)系统产生的热量．[思路点拨] 根据能量守恒定律，知道“该过程中系统产生的热量(内能)，是由系统减少的机械能转化而来的”是处理问题的关键．[解析] (1)对木板B 根据动能定理得μmgx 1＝12m 1v 2－0 所以木板增加的动能ΔE k B ＝μmgx 1.(2)滑动摩擦力对小铁块A 做负功，根据能量关系可知ΔE k A ＝12m v 2－12m v 20＝－μmg (x 1＋l ) 即小铁块的动能减少了μmg (x 1＋l )．(3)系统机械能的减少量为ΔE 减＝－ΔE k A －ΔE k B ＝μmgl .(4)根据能量守恒定律，系统减少的机械能全部转化为内能，则Q ＝ΔE 减＝μmgl .[答案] (1)μmgx 1 (2)μmg (x 1＋l ) (3)μmgl (4)μmgl传送带问题的解题策略(1)要正确分析物体的运动过程，判断物体是一直匀加速运动还是先匀加速再匀速运动；(2)计算力所做的功时，位移是对地位移；计算因滑动摩擦产生的内能时，常用功能关系Q ＝fs ，需注意的是s 为物体之间的相对路程；只有存在滑动摩擦力时才有内能产生．【通关练习】1．(多选)将一质量为1 kg 的滑块轻轻放置于传送带的左端，已知传送带正以4 m/s 的速度顺时针运行，滑块与传送带间的动摩擦因数为0．2，传送带左右距离无限长，当滑块放上去2 s 时，突然断电，传送带以1 m/s 2的加速度做匀减速运动至停止，则滑块从放上去到最后停下的过程中，下列说法正确的是( )A ．前2 s 传送带与滑块之间因摩擦力所产生的热量为8 JB ．前2 s 传送带与滑块之间因摩擦力所产生的热量为16 JC ．2 s 后传送带与滑块之间因摩擦力所产生的热量为8 JD ．2 s 后传送带与滑块之间因摩擦力所产生的热量为0解析：选AD.前2 s ，滑块的位移x 1＝12μgt 2＝4 m ，传送带的位移x 2＝v t ＝8 m ，相对位移Δx ＝x 2－x 1＝4 m ，2 s 后滑块随传送带一起做匀减速运动，无相对位移，整个过程中传送带与滑块之间因摩擦力而产生的热量为Q ＝μmg ·Δx ＝8 J ，选项A 、D 正确．2．(多选)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 0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( )A ．Q ＝F f (L ＋s )B ．Q ＝12m v 20－12m v 2 C ．Q ＝F f sD ．Q ＝12m v 20－12(M ＋m )v 2 解析：选CD.对木块：F f L ＝12M v 2 对子弹：－F f (L ＋s )＝12m v 2－12m v 20 联立可得，F f s ＝12m v 20－12(M ＋m )v 2 依据能量转化和守恒定律，Q ＝12m v 20－12(M ＋m )v 2 产生的热量Q ＝F f s ，故C 、D 正确．[随堂检测]1．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．2．滑雪运动深受人民群众喜爱．某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB ，从滑道的A 点滑行到最低点B 的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB 下滑过程中( )A ．所受合外力始终为零B ．所受摩擦力大小不变C ．合外力做功一定为零D ．机械能始终保持不变解析：选C.运动员做匀速圆周运动，所受合外力指向圆心，A 项错误；由动能定理可知，合外力做功一定为零，C 项正确；运动员所受滑动摩擦力大小随运动员对滑道压力大小的变化而变化，B 项错误；运动员动能不变，重力势能减少，所以机械能减少，D 项错误．3．(多选)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；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：选AD.在这三个现象中，物体运动过程中都受到阻力，汽车受摩擦阻力，流星、降落伞受空气阻力，故选项A 正确；三个物体运动过程中，汽车是动能转化为了内能，流星、降落伞是重力势能转化为其他形式的能量，总之是机械能转化为其他形式的能量，故选项D 正确．4．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μ，满足tan θ<μ，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，A 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 22a ，此过程皮带前进的距离x 带＝v ·v a ＝v 2a.故皮带对货物做的功W 1＝μmg cos θ·x 物，货物对皮带做的功W 2＝－μmg cos θ·x 带，W 1<W 2，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Q ＝μmg cos θ·(x带－x 物)＝μmg cos θ·v 22a，故m 越大，产生的热量越多，D 对． 5．风力发电是一种环保的电能获取方式．设计使每台风力发电机的功率为40 kW ．实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%，空气的密度是1．29 kg/m 3，当地水平风速约为10 m/s ，问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？解析：设叶片的长度为L ，风速为v ，在时间t 内流向叶片的空气质量为m ＝ρV ＝ρπL 2v t ，空气的动能E k ＝12m v 2． 由能量关系知：ηE k ＝Pt ，整理得功率P ＝12ρπL 2v 3η． 代入题给数据，解得L ≈10 m ．答案：10 m[课时作业]一、单项选择题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．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．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 A和Q B，则( )A．E A>E B Q A＝Q B B．E A＝E B Q A>Q BC．E A>E B Q A>Q B D．E A<E B Q A>Q B解析：选A.设斜面倾角为θ，底边长为b，则W F f＝μmg cos θ·bcos θ＝μmgb，即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．4．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 F－W F f＝ΔE k B，即W F＝W F f＋ΔE k 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 F f≠ΔE k A，W F ≠ΔE k A＋ΔE k B，故A错误．5．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．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；刚撤去外力时，两物块的加速度最大，根据牛顿第二定律得kx －mg sin θ＝ma (θ为斜面倾角)，a ＝kx m －g sin θ，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．7．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( )A ．116mgh B ．18mgh C ．14mgh D ．12mgh 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，减少的重力势能转化为内能．如图所示，最终状态可等效为右侧12h 的液柱移到左侧管中，即增加的内能等于该液柱减少的重力势能，则Q ＝18mg ·12h ＝116mgh ，故A 正确． 二、多项选择题8．下列关于能量转化的说法中，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B ．各种形式的能量在转化中，总能量是不变的C ．在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的D ．各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的解析：选ABC.根据能量守恒定律可知，不论在能量的转化还是在能量的转移过程中，能量的总量都是不变的．由能量耗散知，在能量转化的过程中，有一部分能量转化为周围环境的内能，而我们无法把这些内能收集起来重新利用，这表明，在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但是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，而自然界的能量仍是守恒的．故选项A、B、C正确，D错误．9．质量为m的物体在竖直向上的恒力F作用下减速上升了H，下列说法正确的有( ) A．物体的重力势能增加了mgHB．物体的动能减少了FHC．物体的机械能增加了FHD．物体势能的增加量小于动能的减少量解析：选AC.物体向上运动时，重力做负功，重力势能增加mgH，选项A正确；合力做负功，动能减少了(mg－F)H，选项B错误；除重力以外的力F做了正功，机械能增加FH，选项C正确；由于机械能增加，所以物体重力势能的增加量大于动能的减少量，选项D错误．10．如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点．已知杆与水平面之间的夹角θ<45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长．现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是( )A．小球的动能与重力势能之和保持不变B．小球的动能与重力势能之和先增大后减小C．小球的动能与弹簧的弹性势能之和增大D．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变解析：选BC.以弹簧为研究对象，小球运动过程中，弹簧的形变量先变小到原长，后变大，所以弹簧的弹性势能E p1先减小后增大．再以弹簧和小球组成的系统为研究对象，只有重力、弹力做功，所以系统的机械能守恒，则弹簧的弹性势能E p1、小球的动能E k和重力势能E p2之和保持不变，即E k＋E p1＋E p2＝恒量．由于E p1先减小后增大，故选项A错误，选项B正确；由于E p2一直减小，所以E k与E p1之和一直增大，选项C正确；由题意可知，小球的速度先增大后减小，即E k先增大后减小，所以E p1与E p2之和先减小后增大，选项D错误．三、非选择题。

能量守恒定律与能源教案一、教学目标：1. 让学生理解能量守恒定律的概念和意义。

2. 使学生掌握能源的分类、利用和保护方法。

3. 培养学生的环保意识和可持续发展观念。

二、教学重点与难点：1. 教学重点：能量守恒定律的表述及应用，能源的分类和利用，环保意识和可持续发展观念的培养。

2. 教学难点：能量守恒定律的证明和理解，可再生能源与不可再生能源的区分。

三、教学方法：1. 讲授法：讲解能量守恒定律的基本概念和原理。

2. 案例分析法：分析不同类型的能源及其利用方式。

3. 小组讨论法：探讨能源保护和可持续发展问题。

4. 实践活动法：进行能量转换实验，感受能量守恒现象。

四、教学准备：1. 教材或教参：《能量守恒定律与能源》相关内容。

2. 实验器材：能量转换实验装置。

3. 课件：能量守恒定律与能源相关图片、视频等。

4. 作业题库：针对本节课内容的练习题。

五、教学过程：1. 导入新课：通过一个简单的能量转换实验，引发学生对能量守恒定律的思考。

2. 讲解能量守恒定律：介绍能量守恒定律的表述、证明和意义。

3. 分析能源分类与利用：讲解可再生能源和不可再生能源的特点和应用实例。

4. 探讨能源保护与可持续发展：引导学生关注能源问题，提出保护能源、实现可持续发展的措施。

5. 课堂小结：总结本节课的主要内容和知识点。

6. 布置作业：让学生通过练习题巩固所学知识。

7. 课后反思：教师对本节课的教学效果进行反思，为下一步教学做好准备。

六、教学拓展：1. 引导学生了解现代能源科技的发展趋势，如太阳能、风能、核能等。

2. 探讨新能源技术在未来的应用前景及其对人类社会的影响。

七、实践活动：1. 组织学生进行能源调研，了解我国能源现状及其存在的问题。

2. 引导学生提出节能减排的建议，培养学生的环保意识。

八、课堂讨论：1. 讨论能源危机对人类社会的影响及其应对策略。

2. 分析我国能源政策的特点和走向，了解政府在能源领域的role。

九、总结与反思：1. 回顾本节课所学内容，总结能量守恒定律与能源的关键知识点。

《能量守恒定律与能源》教案一、教学目标：1. 让学生理解能量守恒定律的概念，掌握能量守恒定律的表述和意义。

2. 让学生了解能源的分类和特点，理解能源转化和利用的原理。

3. 培养学生运用能量守恒定律分析和解决实际问题的能力。

4. 提高学生对能源问题的关注度，培养学生的环保意识和可持续发展观念。

二、教学内容：1. 能量守恒定律的概念和表述2. 能量守恒定律的证明和意义3. 能源的分类和特点4. 能源转化和利用的原理5. 能源问题和可持续发展三、教学重点与难点：1. 教学重点：能量守恒定律的概念、表述、意义，能源的分类、特点和利用，能源问题及可持续发展。

2. 教学难点：能量守恒定律的证明，能源转化和利用的原理。

四、教学方法：1. 采用问题驱动法，引导学生思考和探讨能量守恒定律及其在能源问题中的应用。

2. 利用案例分析法，介绍不同能源的特点和利用方式，培养学生分析实际问题的能力。

3. 采用小组讨论法，让学生分组讨论能源问题和可持续发展，提高学生的合作意识。

4. 利用多媒体教学，展示能源利用的图片和视频，增强学生的直观感受。

五、教学安排：1. 第一课时：能量守恒定律的概念和表述2. 第二课时：能量守恒定律的证明和意义3. 第三课时：能源的分类和特点4. 第四课时：能源转化和利用的原理5. 第五课时：能源问题和可持续发展六、教学评价：1. 课堂问答：通过提问学生对能量守恒定律的理解和应用，检查学生对知识的掌握程度。

2. 小组讨论：评估学生在小组讨论中的参与度和表现，以及对能源问题和可持续发展的理解。

4. 期末考试：设置有关能量守恒定律和能源问题的试题，以评估学生对整个课程内容的掌握情况。

七、教学资源：1. 教材：《物理学》、《能源科学》等相关教材。

2. 多媒体课件：制作有关能量守恒定律和能源问题的多媒体课件。

3. 视频资料：收集与能源利用和可持续发展相关的视频资料。

4. 网络资源：利用互联网查找最新的能源问题和政策信息。