2019-2020年高中物理 《7.10 能量守恒定律與能源》教學設計 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 《7.10 能量守恒定律與能源》教學設計 新人教版必修2 【課堂訓練】 1．功與能 能是狀態(tài)量，功是過程量。不同形式的能量之間的轉化是通過做功實現的。做功的過程就是各種形式的能量之間轉化(或轉移)的過程。且做了多少功,就有多少能量發(fā)生轉化(或轉移),因此,功是能量轉化的量度。如舉重運動員把重物舉起來,對重物做了功這一過程中,運動員通過做功消耗了體內的化學能,轉化為重物的重力勢能.并且,運動員做了多少功,就有多少化學能轉化為重力勢能。能量的具體值往往無多大意義,我們關心的大多是能量的變化量,能量的變化必須通過做功才能實現,某種力做功往往與某一具體的能量變化相聯系。 例1．分析常見力做功與能量轉化的對應關系： 　　 重力做功： 　　 彈力做功： 　　電場力做功：　　 電流做功： 2． 能量守恒定律 ⑴能量守恒定律是貫穿整個物理學的基本規(guī)律之一,是學習物理學的一條主線。 　?、埔智逑到y中有多少種形式的能,發(fā)生了哪些轉化和轉移.　 ⑶滑動摩擦力與相對距離的乘積在數值上等于系產生的內能、即Q=FL相 注意:(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。這也是我們列能量守恒表達式時的兩條基本思路。 例2．如圖2-10-1所示，在水平桌面的邊角處有一輕質光滑的定滑輪K，一條不可伸長的輕繩繞過K分別與物塊A、B相連，A、B的質量分別為mA、mB。開始時系統處于靜止狀態(tài)。現用一水平恒力F拉物塊A，使物塊B上升。已知當B上升距離為h時，B的速度為v。求此過程中物塊A克服摩擦力所做的功。重力加速度為g。 解答： 例3．一小滑塊放在如圖2-10-2所示的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑塊，小滑塊沿斜面運動了一段距離。若已知在這過程中，拉力F所做的功的大?。ń^對值）為A，斜面對滑塊的作用力所做的功的大小為B，重力做功的大小為G，空氣阻力做功的大小為D。當用這些量表達時，小滑塊的動能的改變（指末態(tài)動能減去初態(tài)動能）等于多少？，滑塊的重力勢能的改變等于多少？滑塊機械能（指動能與重力勢能之和）的改變等于多少？ 解析： 3．能源和能量耗散 能量耗散表明,在能源的利用過程中，即在能量的轉化過程中,能量在數量上并未減少,但在利用的品質上降低了,從便于利用的變成不便于利用的了。是能源危機更深層次的含意,也是“自然界的能量雖然守恒,但還是要節(jié)約能源”的根本原因。能量和能源是兩回事；非再生能源和可再生能源是兩回事。作為常規(guī)能源的煤炭、石油、天然氣等面臨枯竭.節(jié)能和開發(fā)新的能源已是人類必須面對的實際問題.能源對造福人類具有極重要的意義,節(jié)約每一份能源,不僅能提高能源的利用價值,對于維護人類賴以生存的環(huán)境也有不可忽視的作用新的能源有待于人類去開發(fā).有待開發(fā)和利用的新能源主要指:太陽能、地熱能、風能、水、能、核能。由于煤、石油和天然氣都是幾億年以前的生物遺體形成的,所以人們也稱它們?yōu)榛剂?由于這些能源是不能再次生產,也不可能重復使用的,所以稱為非再生能源 例4．太陽能的儲存一直是個難題.科學家發(fā)現,鹽水湖被太陽曬久了,湖底的濕度會越來越高,并難以通過湖水的對流將熱散發(fā)出去，而淡水湖不具備這一特點.根據這一特點,可以利用鹽水湖來儲存太陽能.你能分析這是為什么嗎?你能根據這規(guī)律設計出一種儲存太陽能的具體方案嗎？（提示:鹽水湖中含鹽量高的湖水密度大,總是留存湖底不會上浮) 解答: 【課后思考】 有人設計了這樣一臺“永動機”：距地面一定高度架設一個水槽，水從槽底的管中流出，沖擊一個水輪機，水輪機的軸上安裝一個抽水機和一個砂輪．他指望抽水機把地面水槽里的水抽上去，這樣循環(huán)不已，機器不停地轉動，就可以永久地用砂輪磨制工件做功了（下圖）． 請你分析一下，高處水槽中水的勢能共轉變成哪幾種形式的能，說明這個機器是否能夠永遠運動下去．