新人教高中物理必修二7.10能量守恒定律与能源精品教案

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。

第10节能量守恒定律与能源一、概述(介绍本课时内容在本章中的作用，主要学习内容，具体细化的三维学习目标，重点、难点，学习本节学生的优势和不足，主要学习活动和预期学生表现性成果) 本节在本章中的作用，主要学习内容：本节做为本章的最后一节，是机械能守恒的进一步提升，是对本章知识的总结与拓展，主要内容分为两部分，第一部分能量守恒定律，从机械能守恒定律向普遍的能量守恒定律拓展，阐述了能量守恒定律推出的艰辛历程，让学生感受物理规律得出的历程，使学生体会科学家不畏艰辛的探索精神．并且指出能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃，是哲学和自然科学长期发展和进步的结果，展示了科学的和谐美。

第二部分，能源和能量耗散，从生活实际出发，让学生了解自然界中热传导过程和能量转化、转移是有一定方向的，让学生了解能源对人类文明的意义和由能源带来的环境问题，引入可持续发展的概念。

让学生认识节约能源。

具体细化的三维学习目标：知识与技能1．明确能量可发生相互转化，理解能量守恒定律，知道类永动机不可能实现。

2．了解什么是常规能源，什么是新型能源，知道能量转化和转移的方向性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过程与方法1．通过能量守恒定律事例分析，提高分析问题和理论联系实际的能力2．通过阅读教材，感受物理规律得出的历程，体会哲学和自然科学长期发展和进步历程情感态度价值观1．学习科学家不畏艰辛的探索精神、体验科学的和谐美，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，树立节能意识教学重点能量守恒定律，节约能源的意义教学难点用能量守恒定律解决具体问题学习本节学生的优势和不足学生通过机械能的学习，已经形成了有关能量转化的一些图景，体会到能量概念是对自然现象的抽象与概括，具备了从“机械能的转化与守恒”联想扩展到“自然界中各种能量在转化和转换中总能量是否会守恒”的基础，但具体事例解决缺乏分析方法和策略。

《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。

高三复习课教学设计题目：功能关系-高三复习课——《功能关系》教学设计一、学习任务分析功能关系是高中物理至关重要的规律，掌握好功能关系，动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律就会得到更好的理解和应用。

对于学生来说，很多学生对于功、动能定理、机械能守恒定律的理解仅仅停留在公式的书面表达上，对于规律反映的物理意义本质，没有一定的理解和体会。

有一部分同学对功能关系有一定的理解，在脑海中有一定印象，比如列动能定理方程时经常列出功能关系，但是，不能将功能关系归纳掌握，因此，本人一直在实际教学中不断渗透功能思想，意图是学生掌握功能关系的真谛，本节课正是基于此因，旨在使学生加深对各种常用力做功与对应能量变化之间的关系，合外力做功与动能变化的关系，机械能守恒定律，能量守恒定律等规律的掌握。

二、学习目标分析知识目标：1.理解做功的过程是能量转化的过程2.理解功是能量转化的量度3.掌握不同种力做功对应不同形式能量的转移转化能力目标：1.理论联系实际，培养学生分析问题的能力2.加深对功能关系的理解，提高运用功能关系解决问题的能力情感目标：1.渗透理论联系实际、学以致用的观点。

2.使学生了解外在表现纷繁复杂的自然运动是有规律的，可以通过认知物理规律理性的认知自然世界。

三、教学重点难点分析1.教学重点：①理解功是能量转化的量度②掌握不同种力做功对应不同形式能量的转移转化2.教学难点：对功能关系的理解和运用功能关系解决问题四、学习者特征分析1．学习特点：学习对象为高三学生，可以进行基本的公式计算，有一定的知识基础和分析问题的能力，但对规律的理解不够,不能掌握功能关系的实质，需要老师的指导提高。

2．学习习惯：学生比较习惯于教师传道授业解惑这种被动接受式的传统教学，习惯于做习题完成学习任务，但是独立发现和总结规律自主学习能力较缺乏。

3．学习交往：高三学生在共同的学习环境中，具有较多的群体性的小组交流与协同讨论学习机会。

五、教学方法1.创设问题式学习情境：利用多媒体课件创设不同问题实例2.讲授与讨论结合：老师讲授与学生小组讨论相结合六、教学过程教学环节教师活动学生活动目标达成课前准备布置课前任务：安排学生思考相关问题：1、行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；2、运动员用力将足球踢出，如果运动员对足球做功25J，问足球获得多少动能？通过实例思考回忆：1、实例中物体的动能为什么发生变化？做正功对动能的影响？做负功对动能的影响？2、物体动能变化量与做功多少的数量关系？初步回忆复习引入引导学生通过课前思考回忆，引出功能关系讨论得出：①做功的过程是能量转化的过程②功是能量转化的量度创设情境那么我们如何运用功能关系解决实际问题呢？请看例题：质量1kg的物体从倾角为37°的固定斜面顶点滑下，若斜面光滑则：①重力对物体做功多少？②物体重力势能变化多少？③物体动能变化多少？④物体机械能变化多少？分析思考老师提出的问题，运用重力做功与重力势能变化的关系计算结果。

710 能量守恒定律与能源〖精讲细讲〗〖知识精讲〗知识点1 能量守恒定律（1）定律内容：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它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，在转化或转移的过程中总的能量保持不变。

（2）某种形式的能量在减少，一定存在另一种形式的能量在增加，且减少量与增加量相等；某个物体的能量减少，一定存在另一个物体的能量增加，且减少量和增加量相等。

〖例1〗试说明下列现象中能量转化的情况。

①在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火之后，速度越来越小，最后停止。

②植物的光合作用。

③用太阳能电池做动力的电动汽车在赛车场上奔驰。

④用柴油机带动发电机发电，供给电动水泵抽水，把水从低处抽到高处。

〖思路分析〗①发动机熄火后，速度减小，即机械能减小，速度减小的原因是汽车受到摩擦阻力的作用，此过程中将产生内能，因此此过程是：机械能转化为内能。

②植物的光合作用是：太阳能转化为化学能。

③用太阳能电池做动力的电动汽车在赛场上奔驰，此过程是：太阳能转化为电能，然后电能再转化为机械能。

④此过程是：化学能转化为电能，然后电能转化为机械能。

〖总结〗自然界中有许多不同形式的能量，如机械能、内能、光能、电能、化学能、原子能等等，各种形式的能量是可以相互转化的，各种能相互转化是通过做功过程来实现的，并且能量转化多少通过做功的多少来量度，物体对外做多少功，它就等量的转化为多少能，即W=△E，能的转化和转移过程中，能的总量守恒。

功和能的关系及能的转化和守恒思想是解决物理问题的重要法宝。

〖变式训练1〗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火焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁穿过闭合线圈，线圈中产生电流。

上述不同现象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〖答案〗AD知识点2功是能量转化的量度做功过程就是能量的转化过程，做了多少功，就有多少能量发生转化。

7.10能量守恒定律与能源【教学目标】知识与技能理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。

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。

【教学课时】1课时【自主学习】1.能量(1)概念.一个物体能够对外,我们就说这个物体具有。

如:运动的物体可以推动与其接触的另一个物体一起向前运动,对被推动的物体做功,说明运动的物体具有能量。

又如流动的河水、被举高的重物、被压缩的弹簧、高温高压气体……都能对外做功.因此都具有能量。

(2)形式：能量有各种不同的形式。

运动的物体具有;被举高的重物具有;发生弹性形变的物体具有;由大量粒子构成的系统具有。

另外自然界中还存在化学能、电能、光能、太阳能、风能、潮汐能、原子能等等不同形式的能。

不同的能与物体的不同运动形式相对应,如机械能对应;内能与大量微观粒子的相对应(3)能量的转化：各种不同形式的能量可以相互转化,而且在转化过程中保持不变。

也就是说当某个物体的能量时,一定存在其他物体的能量且减少量一定增加量;当的能量减少时,一定存在其他形式的能量增加,且减少量一定增加量。

(4)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的过程。

且做了多少功,就有能量发生转化(或转移),因此,功是能量转化的。

2.能量守恒定律(1)内容:能量既不会，也不会,它只会从一种形式为其地形式,或者从一个物体另一个物体,而在转化和转移过程中.能量的总量,这个规律叫做能量守恒定律.(2)定律的表达式：①②3.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，。

(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,我们也无法把这些内能起来这种现象叫做能量的耗散。

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。

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》教学设计设计指导思路从日常生活中的案例引出学生讨论：能源危机问题----能源开发（环境问题）综合运用教材分析本节是必修2的第七章第10节的内容，在学习完能量和做功及机械能守恒定律的有关知识后，是联系生活的总结。

内容主要分为两部分---- 能量守恒；与生活中的能源及利用问题。

学情分析学生在有原来的知识来说能够如何联系实际，在实际中联系书本内容。

是学以至用的本质。

因此，在学习中广泛的联系实际，学生例举自己身边，或经历的事是教学的重点。

教学目标１．知识与技能（１）知道什么是能源。

知道什么是一次能源、二次能源。

（２）能够区分可再生能源和不可再生能源。

知道哪些能源是常规能源、哪些能源是新能源。

2．过程与方法采用探究式教学法。

授课思维基本框架：发现问题（能源危机）分析讨论（能源特点、能源形势）→ 解决问题（发现新能源、应用新能源）思想道德教育（节能意识、环保意识）3．情感态度与价值观（1）通过学生的积极参与，培养学生的开放思维和大局观，提高学生的分析表达能力。

（2）熟习我国乃至世界的能源形式，能够思考能源问题的重要性和主要出路。

树立自觉的节能意识和环保意识。

教学方法学习小组并对比讨论媒体选择太阳能演示器、风车，挂图（CAI）教学程序一、引入新课教师：现在我们大量使用能源——电能，但实际消耗的还是转化成电能的其它能源——目前我国主要还是消耗化石燃料。

随着科学技术的发展和进步，特别是近三、四十年以来，随着工、农业生产和科学技术的现代化，人们的生活也渐趋现代化，使能量消耗的增长趋势十分明显，为了便于比较，我们把各种能源的消耗量都折合成燃烧值为2.93×107焦／千克的标准煤计算（在1950年是26亿吨，1987年就是110多亿吨，估计到2000年要超过200亿吨）。

我们国家的能源消耗量也在迅速增加，1953年全国能源消耗仅为0.54亿吨标准煤，到1992年已达到10.89亿吨标准煤，增加了近20倍，预计到2000年将增加到14～17亿吨标准煤，几乎接近20世纪初全世界1年能源消耗的总量。