§能量能量转化与守恒定律

§4.6能量能量转化与守恒定律

【学习目标】

一、知识与技能：

1、了解自然界中存在多种形式的能量。

2、知道能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一．

3、通过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．

4、通过永动机研制的失败，体会能量守恒定律建立的重要性。

二、过程与方法：

1、注意自然界中各种不同形式的能量，体会自然界能量形式的多样性．

2、关注自然界能量相互转化的过程，知道能量的多样性和复杂性，了解人类创造和发明的许多技术设备都是为人类服务的能量转化器．

3、列举自然界中能量转化和转移具有方向性的例子，体会提高能源利用率和节约能源的重要性．

三、情感、态度与价值观

1、认识自然界中各种不同形式能量及其转化，体会自然界能量的多样性．

2、通过能量守恒定律的建立过程，体会自然界的和谐统一．

【学习重点】

1、能量守恒定律

2、能量和转化和转移具有方向性

【知识要点】

各种各样的能量

一、对能量概念的初步认识

能量简称为能.一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量.

二、能量形式的多样性

物质的运动形式是多种多样的，物质的每一种运动形式都对应着一种形式的能量.与物体的机械运动对应的能量称机械能.与物体内大量分子热运动及分子间相互作用势能对应的能量称内能，与电磁运动对应的能量称电磁能，与物质的化学运动对应的能量称化学能.

能量之间的相互转化

自然界中，能的表现形式是多种多样的，除了机械能外，还有内能、电能、光能、化学能等，这些能量间可以相互转化，但总的能量不变，即遵守能的转化和守恒定律.

能量守恒定律

一、能的转化和守恒定律

1.定律的内容

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，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移过程中总能量守恒.功是能量转化的量度.

2.定律的表达式

E初=E终；ΔE增=ΔE减

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.

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.用能量守恒解题的基本步骤

（1）分清有多少种形式的能（如机械能、热能、电能等）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）列式求解.

能量转化和转移的方向性 热传导的方向性：两个温度不同的物体相互接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体，结果使高温物体的温度降低，低温物体的温度升高.

也可以这样说，热量可以自发地从高温物体传向低温物体，但热量却不能自发地从低温物体传向高温物体.要将热量从低温物体传向高温物体，必须有外界的影响或帮助，就是要有外界对其做功才能完成，电冰箱就是一例.

【典型例题】

例1一质量为2kg 的物块从离地80m 高处自由落下，测得落地速度为30m/s ，求下落过程中产生的内能。（g=10m/s 2）

精析：这里，显然内能无法直接计算，但是下落过程中减少的机械能变成了内能。 解读：根据能量守恒，产生的内能为：

)(J 7003022

180102mv 21mgh E 22=??-??=-=

绿色通道：本题中虽然是“自由落下”，但是机械能并不守恒，可是能量守恒定律却是完全能用的。

具体应用时，可以不同的思路列方程。比如“初、末状态的能量相等”、“减少的能量等于增加的能量”等。

例2 如图4-30 ，一固定的楔形木块，其斜面的倾角为θ=300，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮，一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A 和B 连结，A 的质量为4m ，B 的质量为m 。开始时将B 按在地上不动，然后放开手，让A 沿斜面下滑而B 上升。物块A 与斜面间无摩擦。设当A 沿斜面下滑S 距离后，细线突然断了。求物块B 上升的最大高度。

精析：本题是恒力作用的情形，可以采用隔离法，用牛顿定律求解，也可以利用机械能守恒求解。现在我

们直接根据普遍的能量守恒定律求解。 物块A 下滑时，减少的重力势能有三个去处：使

自己的动能增加，使物块B 的动能、重力势能都增加。

细线断后，物体B 做竖直上抛运动。 解：细线断时，A 、B 的速度大小相同，设为v ，

B 上升的高度为h 1=S ，由能量守恒得：

mgS mv 2

1v m 421mgS 422++??=θsin 设物体B 在细线断后还能再上升h 2 ，单独对物体B 上升h 2的这一段用能量守恒得：

22mgh mv 2

1= 联立以上两式可得：S 5

1h 2= 所以，物体B 上升得最大高度为：S 5

6h h h 21=+= 绿色通道：当我们直接用普遍的能量守恒定律求解时，发现根本不需要再去考虑零势

图4-30

能面、机械能守恒的条件等。

例3 “和平号”空间站已于2001年3月23日成功地坠落在南太平洋海域，坠落过程可简化为从一个近圆轨道（可近似看作圆轨道）开始，经过与大气摩擦，空间站的绝大部分经过升温、熔化，最后汽化而销毁，剩下的残片坠入大海。此过程中，空间站原来的机械能中，除一部分用于销毁和一部分被残片带走外，还有一部分能量E′通过其它方式散失（不考虑坠落过程中化学反应的能量）。（1）试导出用下列各物理量的符号表示散失能量E′的公式.（2）算出E′的数值（结果保留两位有效数字）

坠落开始时空间站的质量M=1.17×105kg ；轨道离地面的高度为h=146km ；地球半径R

地=6.4×

106m ；坠落空间范围内重力加速度可看作g=10m/s 2；入海残片的质量m=1.2×104kg ；入海时残片的温度比坠落开始时升高了ΔT=3000K ；入海残片的入海速度为声速V 0=340m/ｓ；空间站材料每1kg 升温1K 平均所需能量c=1.0×103J/(kg.K)；每销毁1kg 材料平均所需能量μ=1.0×107

精析：本题描述的是2001年世界瞩目的一件大事：“和平号”空间站成功地坠落在南太平洋海域。让绕地球运行的空间站按照预定的路线成功坠落在预定的海域，这件事情本身就极富挑战性，表达了人类征服自然改造自然的雄心和实力。

仔细阅读题目，弄清楚能量的来龙去脉，特别是减少的能量的去处。 首先我们应弄清题目所述的物理过程，建立一个正确的物理模型。 我们将空间站看作一个质点，开始时以一定的速度绕地球运行，具有一定的动能和势能，坠落开始时空间站离开轨道，经过摩擦升温，空间站大部分升温、熔化，最后汽化而销毁，剩下的残片坠落大海，整个过程中，总能量是守恒的

解读：

（1） 根据题述条件，从近圆轨道到地面的空间中重力加速度g=10m/s 2，若以地面为重力势能的零点，坠落过程开始时空间站在近圆轨道上的势能为：

Ep=Mgh. （1）

以v 表示空间站在轨道上的速度，可得（R 地表示地球半径，M 地是地球的质量）：

h R v M h R MM G 22+=+地地地

)

( （2） 式中G 是万有引力恒量。 ∵Mg h R MM G 2=+)(地地

（3）

由式(2)、(3)可得空间站在轨道上的动能 ：

)(h R Mg 2

1E K +=地 （4）

由式(1)、(4)可得，在近圆轨道上空间站的机械能 Mgh h R Mg 2

1E ++=)(地（5） 在坠落过程中，用于销毁部分所需要的能量为： Q 汽=(M-m)μ. （6）

用于残片升温所需要的能量：

Q 残=cmΔT.（7）

残片的动能为：E 残=20mV 2

1（8） 以E′表示其他方式散失的能量，则由能量守恒定律可得：

E=Q 汽+E 残+Q 残+E′（9）

由此得：E′=21Mg(R 地+h)+Mgh －(M －m)μ－20mV 2

1－cmΔT （10） (2)将题给数据代入得：E′=4.1×1012

绿色通道：本题题目很长，包含了较多的信息。它取材于重大的科技事件，让人觉得尖端科技离我们并不遥远，仍然离不开最基本的物理学原理。我们不要被它的表面现象所吓到，“仔细读题”，“建立数学模型”是关键。

【当堂反馈】

1.能量既________，也不会________，它只会从一种形式转化为________，或者从一个物体转移到________，而能的________保持不变.

2.在国际单位制中，焦耳是________、________和________的单位.

3.冰块沿地面滑动，往往会逐渐熔化，在这一过程中是________能转化为________能；把铁丝多次弯折，弯折处会发热，是把________能转化成________能.

4.写出下列现象中能量转化的形式.

(1)电动机带动水泵抽水是________；

(2)汽车突然紧急刹车停住是________；

(3)用毛巾反复擦背，感觉后背热了是________；

(4)利用木柴烧水的过程是________.

5.关于能的转化与守恒定律的下列说法错误的是

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个物体

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的减少

D.能的转化与守恒定律证明了第一类永动机是不可能存在的

6.一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，则下列说法正确的是

A.物体机械能不变，内能也不变

B.物体机械能减少，内能不变

C.物体机械能减少，内能增大，机械能与内能总量减少

D.物体机械能减少，内能增大，机械能与内能总量不变

7.一辆汽车在关闭油门后继续在水平方向上向前移动，从能的转化来看，它的

A.动能不变

B.机械能不变

C.动能转化为势能

D.动能转化为内能

8.在以下过程中，内能转化为机械能的是

A.冰块在地面上滑动时熔化

B.砂轮磨刀

C.水开了会顶动壶盖

D.火柴摩擦后燃烧

9.用铁锤打击铁钉，设打击时有80％的机械能转化为内能，内能的50％用来使铁钉的

温度升高.问打击20次后，铁钉的温度升高多少摄氏度？已知铁锤的质量为1.2 kg ，铁锤打击铁钉时的速度是10 m ／s ，铁钉质量是40 g ，铁的比热是5.0×102 J ／(kg ·℃).

10.地球表面平均每平方M 每分钟接收2.1 J 的太阳能，试估算整个地球每分钟所接收到的太阳能为多少？人类每年消耗的能量换算成石油，约为50亿吨，已知燃烧1 g 石油得到的热量大约是4.2×104 J ，计算人类每年消耗的能量为多少？人类每年消耗的能量相当于太阳在多长时间内投到地球的能量？

11.地球所接受到的太阳能仅为太阳所释放出能量的极小的一部分，如此大的太阳能是由什么能转化来的？

12.一次台风的平均能量为1.1×1018 J 左右.台风登陆以后，由于和地表面的摩擦,引起了能量的消耗.这个能量的消耗是每秒1.1×1013 J 左右.因此，如果不从外界补充能量，台风应该在1318

10

1.1101.1??s=105 s ，也就是大约一日就消失了.但是，还没有听说过台风在一日内就消失了的事情.这说明台风从什么地方得到了能够补充它消耗的巨大能量.请你说明补充的能量从什么能量转化来的.

13.一个人维持生存所必需的食品的热量是每天1.26×107 J(3000千卡)左右，若世界总人口为60亿，试估算人类活动所需要的能量是人类生存所必需能量的多少倍.

14.拮抗肌在动物奔跑过程中所做的功是随着每迈一步对腿的加速和减速完成的，腿离开地面时，腿从静止直到接近等于身体的速度,拮抗肌做功.同样，在腿又回到静止的过程中，拮抗肌又做了相当的功.现有一个以3 m/s 的速度奔跑的质量为70 kg 的人，他每条腿的质量约为10 kg ，其步子的长度(同一只脚的两个相邻足迹之间的距离)为2 m ，此人每秒内每条腿迈出1.5步.求此人奔跑过程中的能量消耗率(肌肉的效率η约为0.25).

【参考答案】

1、不会凭空产生 凭空消失 另一种形式 另一个物体 总量

2、功 能量 热量

3、机械 内 机械 内

4、电能转化为机械能 机械能转化为内能 机械能转化为内能 木柴的化学能转变为内

能并通过热传递传递给水

5、A

6、D

7、D

8、C

9、24 ℃

10、1.1×1019 J 19 min

11、核能

12、水蒸气的内能

13、7.6倍

14、1080 W

《能量的转化与守恒》观评课

《能量的转化与守恒》观评课 董剑2018-06-22 10:52 本人听了冯培娟老师执教的《能量的转化与守恒》,受益匪浅。本节课是初中科学功和能章节的重难点，涉及能量在转化和转移中的守恒以及方向性这两方面的知识，具有知识性、抽象性和推理性的特征。冯老师能抓住本节教材的重点和难点，以生为本、以疑为线、以启发为主、以拓展为目标，在课上，老师、学生、听课教师都能快乐的学习和参与，尤其是学生积极的学习状态给听课教师留下了深刻的印象，使本节课的教学取得了较好的效果。一、目标明确，思路清晰 冯老师能从知识、能力、思想情感等几个方面来把握，知识目标有量化要求，能力、思想情感目标也有所要求，体现学科特点；能以新课程的大纲为指导，体现年段、单元教材特点，符合学生年龄实际和认识规律，难易适度。准确地定位出本节课的教学目标：1、通过学生参与活动和探究知识，理解能量守恒定律和能举出生活中能量转化和转移守恒的例子；2、初步形成用能量转化和守恒的观点分析自然现象的意识，了解能量的转化和转移有一定的方向性。由此展开教学，达到预期的教学效果。 二、设计合理，环环相扣 冯老师依据新课程改革《科学课程标准》中教学设计理念：面向全体学生，立足学生发展，突出科学探究等基本理念。“在探究状态下学习”贯穿整个课堂教学，改变了学生被动接受的传统的教学模式。整个课堂设计层次分明、结构紧凑、逻辑严密、前后呼应。三、教学过程，跌宕起伏

（一）创设情境，巧妙激趣 情境是连接学生与书本知识的桥梁，它可以缩短学生与所学知识之间的时空距离，可以帮助教师把学生带入其境，探寻其理。冯老师抓住高年级学生的心理和思维特征，创设了贴近生活的情境：能否使用永动车解决雾霾的天气？学生由此展开讨论，但大部分的学生不明白永动车的工作原理。并以此设置悬念，引入课题，一开始就让学生处在浓厚的学习兴趣中，激发学生学习欲望，让“要求学生学”变成了“学生要求学”。 （二）温故知新，学以致用 本节课的设计是在合理考虑学生对能量转化的已有认知的基础上开展，让学生始终处于积极的思考和探究。回顾压缩气体、气体对外做功、电视机、采用冷敷降体温的生活现象，说明能量转化和守恒的普遍意义。通过学生比较分析这些生活实例在内容上的共同点，进一步让学生认识这样的事实：能的总量保持不变，即能量转化和守恒定律。利用旧知迁移进行新知的学习，并且进行小组交流，利用集体的智慧解决问题。这不仅加深对能的转化和守恒定律的理解、拓展思维的深广度、强化理论联系实际的意识与实践能力，而且发展综合疏理与归纳能力等的目标，促进学生学能的全面发展。 （三）注重探究，方法多样 本节课在教学设计和实际授课中营造了浓厚的探究氛围，冯老师能针对学生的重点、难点、关键点、易错点、知识结合点、思维汇聚点等作为设问设计的主要依据；通过设问，由点到面、由浅入深、由单一走向综合、由显见走向灵活。有学生的独立思考，如：让学生进行猜测“矿泉水瓶的速度为什么会越来越快？”。有交流合作学习和互相补充，如“势能转化为动能和内能，这三者之间有什么关系?”，“依据又是什么?”。有学生参与体验，如

高中物理必修2能量 能量转化与守恒定律-例题解析

能量 能量转化与守恒定律-例题解析 与前面学习的机械能守恒受条件限制不同，能量的转化和守恒是无条件的.能量守恒定律是最基本、最普遍、最重要的自然规律之一.任何形式的能量相互之间都可以转化，但转化过程并不减少它们的总量. 我们在分析物理过程、求解实际问题时，对减少的某种能量，要能追踪它的去向；对增加的能量，要能查寻它的来源.可以按照“总的减少量等于总的增加量”列出数学方程. 能源利用实际就是不同形式能量间的转换，把不便于人们利用的能量形式转变成便于利用的形式.(比如把水的机械能转变成电能) 【例1】 一质量为2 kg 的物块从离地80 m 高处自由落下，测得落地速度为30 m/s ，求下落过程中产生的内能.(g =10 m/s 2 ) 思路:下落过程中减少的机械能变成了内能. 解析:根据能量守恒，产生的内能为： E =mgh － 21mv 2=(2×10×80－2 1 ×2×302) J=700 J. 【例2】 如图4－28，一固定的楔形木块，其斜面的倾角为θ=30°，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮，一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A 和B 连接，A 的质量为4m ，B 的质量为m .开始时将B 按在地上不动，然后放开手，让A 沿斜面下滑而B 上升.物块A 与斜面间无摩擦.设当A 沿斜面下滑s 距离后，细线突然断了.求物块B 上升的最大高度. A B 图4－28 思路:本题是恒力作用的情形，可以采用隔离法，用牛顿定律求解，也可以利用机械能守恒求解.现在 我们直接根据普遍的能量守恒定律求解. 物块A 下滑时，减少的重力势能有三个去处：使自己的动能增加，使物块B 的动能、重力势能都增加. 细线断后，物体B 做竖直上抛运动. 解析:细线断时，A 、B 的速度大小相同，设为v ，B 上升的高度为h 1=s ，由能量守恒得： 4mgs sin θ= 21×4m ×v 2+2 1mv 2 +mgs 设物体B 在细线断后还能再上升h 2，单独对物体B 上升h 2的这一段用能量守恒得： 2 1mv 2 =mgh 2 联立以上两式可得：h 2= 5 1s 所以，物体B 上升的最大高度为：h =h 1+h 2= 5 6s . 点评:当我们直接用普遍的能量守恒定律求解时，发现根本不需要再去考虑零势能面、机械能守恒的条件了. 【例3】 “和平号”空间站已于2001年3月23日成功地坠落在南太平洋海域，坠落过程可简化为从一个近圆轨道(可近似看作圆轨道)开始，经过与大气摩擦，空间站的绝大部分经过升温、熔化，最后汽化而销毁，剩下的残片坠入大海.此过程中，空间站原来的机械能中，除一部分用于销毁和一部分被残片带走外，还有一部分能量E ′通过其他方式散失(不考虑坠落过程中化学反应的能量变化).(1)试导出用下列各物理量的符号表示散失能量E ′的公式.(2)算出E ′的数值(结果保留两位有效数字). 坠落开始时空间站的质量M =1.17×105 kg ；轨道离地面的高度为h =146 km ；地球半径R 地=6.4×106 m ；坠落

能量守恒定律应用

【本讲教育信息】 一、教学内容： 能量守恒定律及应用 二、考点点拨 能的转化和守恒定律是自然界最普遍遵守的守恒定律，它在物理学中的重要地位是无可替代的，而用能的转化和守恒定律的观点解决相关问题是高中阶段最重要的内容之一，是历年高考必考和重点考查的内容。 三、跨越障碍 （一）功与能 功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量转化，而且能的转化必通过做功来实现。 功能关系有： 1. 重力做的功等于重力势能的减少量，即P G E W ?-= 2. 合外力做的功等于物体动能的增加量，即K E W ?=∑ 3. 重力、弹簧弹力之外的力对物体所做的功等于物体机械能的增加量，即E W ?=其它 4. 系统内一对动摩擦力做的功等于系统损失的机械能，等于系统所增加的内能，即相对动内s f Q E E ?==?=? （二）能的转化和守恒定律 1. 内容：能量既不能凭空产生，也不会凭空消失。它只能从一个物体转移到另一个物体或从一种形式转化为另一种形式，而能的总量不变。 2. 定律可以从以下两方面来理解： （1）某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量相等。 （2）某个物体的能量减少，一定存在另一物体的能量增加，且减少量和增加量相等。 这也是我们应用能量守恒定律列方程式的两条基本思路。 （三）用能量守恒定律解题的步骤 1. 分清有多少种形式的能（如动能、势能、内能、电能等）在变化。 2. 分别列出减少的能量减E ?和增加的能量增E ?的表达式。 3. 列恒等式减E ?=增E ? 例1：如图所示，质量为m 的小铁块A 以水平速度0v 冲上质量为M 、长为l 、置于光滑水平面C 上的木板B 。正好不从木板上掉下。已知A 、B 间的动摩擦因数为μ，此时长木板对地位移为s 。求这一过程中：

初中物理《能量的转化和守恒》教学设计优秀教案

《能量的转化和守恒》教学设计优秀教案 一、教学目标 （一）知识与技能 1．知道能量守恒定律。 2．能举出日常生活中能量守恒的实例。 3．有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。 （二）过程与方法 1．通过学生自己做小实验，发现各种现象的内在联系。 2．通过学生讨论体会能量不会凭空消失，培养学生探究物理规律的能力。 （三）情感态度和价值观 1．通过学生自己做小实验，激发学生的学习兴趣。 2．对能量的转化和守恒有一个感性的认识，为建立科学世界观和科学思维方法打基础。 二、教学重难点 本节以能量为线索，通过提问和讨论的方式，让学生对能量的转移和转化有一个感性的认识最后突出能量守恒定律及应用的重要性。能量的转化和守恒是自然科学的核心内容之一，从更深层次上反映了物质运动和相互作用的本质，与日常生活息息相关，学习这部分内容对学生树立科学的世界观、形成可持续发展的意识以及进一步学习其他科学技术，都是十分重要的。本节内容由两部分内容组成，“能量的转化”和“能量守恒定律”。能量守恒定律是本节重点，能量的转化和用能量守恒的观点分析物理现象是本节难点。 三、教学策略 先从学生熟悉的能量入手，比如内能、机械能之间的转化，在扩展到光能、电能、化学能等，同时结合图片来加深学生的理解。能量转化过程示意图需要在学生们充分讨论后再填写，答案不要求统一，合理就行。在学生知道各种能量之间可以相互转化的基础上，组织学生做好探究实验，讲解能量守恒定律时，要突出定律的物理意义，即“转化”和“守恒”。 四、教学准备 多媒体课件、黑塑料袋、水、温度计、太阳能电池、小电扇、钢笔杆、碎纸屑、乒乓球、小球撞击演示器。 五、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图

谈能量转化与守恒定律

谈能量转化与守恒定律 能量转化与守恒定律：能量既不能创生，也不能被消灭，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另一个物体上，而总的能量始终保持不变。这就是能的转化与守恒定律——简称能量守恒定律。 作者从教已经有27年了，每次讲完能量转化与守恒的内容后，总感到有很多缺憾，一直想对其中的内容实行一些研究，但始终无从下手。通过对物理学年谱的分析，并仔细阅读了郭奕玲、沈慧君所著的《物理学史》一书中相关内容，同时，分析了同一时期西方近代史、中国近代史，以及部分哲学家的思想，颇有收益，现整理成文后，供大家参考，其中多有不对之处，请大家批评指正。 这篇文章中，作者想尝试说明五点内容：1、定律的形成过程；2、影响定律描述的因素； 3、定律对社会发展的作用； 4、定律与“低碳”； 5、定律与解决物理问题的新方法等五个方面的问题。 一、能量转化与守恒定律的形成过程 19 世纪40 年代以前，自然科学的发展为能量转化与守恒原理奠定了基础。主要从以下几个方面作了准备。 1．力学方面的准备 早在力学初步形成时就已有了能量守恒思想的萌芽。例如，1590年，伽利略研究斜面问题和摆的运动中，理解到物体自由降落所达到的速度能够使它回到原高度。斯梯芬(Stevin，1548—1620)研究杠杆原理，惠更斯研究完全弹性碰撞等都涉及能量守恒问题。17 世纪法国哲学家笛卡儿已经明确提出了运动不灭的思想。以后德国哲学家莱布尼兹(Leibniz，1646—1716)引进活力(Visviva)的概念，首先提出活力守恒原理，他认为用mv2 度量的活力在力学过程中是守恒的，宇宙间的“活力”的总和是守恒的。D．伯努利(DanielBernoulli，1700—1782)的流体运动方程实际上就是流体运动中的机械能守恒定律。永动机不可能实现的历史教训，从反面提供了能量守恒的例证，成为导致建立能量守恒原理的重要线索。 至19 世纪20 年代，力学的理论著作强调“功”的概念，把它定义成力对距离的积分，

考点三 能量守恒定律及应用(高频31)

考点三能量守恒定律及应用(高频31) 1．能量转化和守恒定律的内容 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．对能量守恒定律的两点理解 (1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等． (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．能量转化问题的解题思路 (1)当涉及摩擦力做功，机械能不守恒时，一般应用能的转化和守恒定律． (2)解题时，首先确定初末状态，然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少，哪种形式的能量增加，求出减少的能量总和ΔE减与增加的能量总和ΔE增，最后由ΔE减＝ΔE增列式求解． [诊断小练] 上端固定的一根细线下面悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅度越来越小，对此现象下列说法是否正确． (1)摆球机械能守恒．() (2)总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能．() (3)能量正在消失．() (4)只有动能和重力势能的相互转化．() 【答案】(1)×(2)√(3)×(4)× 命题点1利用能量守恒定律定性分析 7.(2018·苏州高三调研)如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出)．物块的质量为m，AB＝a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ，现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W.撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达B点时速度为零，重力加速度为g.则上述过程中() A．物块在A点时弹簧的弹性势能一定大于在B点时的弹性势能 B．物块在O点时动能最大

能量的守恒与转化

能量的转化和守恒教学设计 一、课标要求： 1.通过实例了解能量及其存在的不同形式 2.能简单描述各种各样的能量和我们生活的关系 3. 通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化。 二、教学重点 1. 各种形式的能的转化 2. 能量守恒定律 教学难点 1.区别能量转移和能量转化 2.能量守恒定律的具体应用 三、学情分析本节内容是在学生认识生活中常见的电能、机械能、光能、内能、化学能等常规能源的基础上，对生活中常见能量转化与转移进行粗略的分析与总结，学生很容易把转化的方向弄反；容易把能量守恒理解为局部的 四、教学过程 （一）能量的转化 （1）自然界存在着多种形式的能量。 （2）在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移 演示1：划火柴 演示2：用铁锤敲打铁丝 方法点拨：在判断能量是如何转化时，可先找出是哪一种形式的能量减少了，哪一种形式的能量增加了，增加的那一种形式的能量就是由减少的那一种形式的能量转化而来的。 在自然界中能量的转化也是普遍存在的。例子分析： 1. 小朋友滑滑梯； 2. 在气体膨胀做功的现象中； 3. 在水力发电中； 4. 在火力发电厂； 5. 电流通过电热器时； 6. 电流通过电动机。有关能量转化的事例同学们一定能举出许多，请同学分析课件中的图片的能量转化… （二）能量的转移 演示3：把铁丝放在酒精灯上加热；运动的甲钢球撞击静止的乙钢球，甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量形式没有变。 （三）能量守恒定律 演示3：滚摆实验 问：滚摆越滚越低的过程中，机械能发生了什么变化？减少的机械能到哪里去了呢？ 大量事实证明，在普遍存在的能量的转化和转移过程中，消耗多少某种形式的能量，就得到多少其他形式的能量。 科学工作者经过长期的实践探索，直到19世纪，才确立了这个自然界最普遍的定律——能量守恒定律：… 讲解：尽管有的时候，物体某种形式的能量，可能转移到几个物体或转化成

能量的转化与守恒教案[能量的转化与守恒]

能量的转化与守恒教案[能量的转化与守恒] 能量的转化与守恒导学案 课前预习 读课本，解答下列问题： 1、自然界中有哪些能量？它们分别对应于哪些运动形式？ 2、各种能量之间都可以直接转化吗？ 3、能量既不会，它只会从一种形式个物体到另一个物体，而在和的过程中，能量的总量。这就是能量守恒定律。 课堂导学 教学目标 ☆与技能 1.知道能量守恒定律。

2.能举出日常生活中能量守恒的实例。 3.有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。 ☆过程与方法 1.通过学生自己做小实验，发现各种现象的内在联系，体会各种形式能量之间的相互转化。 2.通过学生讨论体会能量不会凭空消失，只会从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到另一个物体。 ☆情感、态度与价值观 1.通过学生自己做小实验，激发学生的学习兴趣。 2.对能量的转化和守恒有一个感性的认识，为建立科学世界观和科学思维方法打基础。 3.通过学生讨论锻炼学生分析问题的能力。

学习重点：能的转化和守恒定律，强调能的转化和守恒定律是自然科学中最基本定律。学习运用能的转化和守恒原理计算一些物理习题。 学习难点：运用能的转化和守恒定律对具体的自然现象进行分析，说明能是怎样转化的。器材：黑色的塑料袋，温度计，小电机，太阳能电池，碎纸屑，乒乓球等 新课导学 一、引入新课 我们知道刀具在砂轮上磨削时，刀具发热是因为通过摩擦力做功，机械能转化为内能。在暖气片上放有一瓶冷水，过一段时间后水变热，这是通过热量传递使这瓶水内能增加。这些实例中，物体的内能为什么增加了？是凭空产生的还是由其他形式能转化来的？在学生讨论 的基础上，引出本课的课题 二、能的转化 1、想想做做：按照书中的操作，观察发生的现象，说一说发生了那些能量的转化。

能量守恒定律及应用

【本讲教育信息】 一、教学内容： 能量守恒定律及应用 二、考点点拨 能的转化和守恒定律是自然界最普遍遵守的守恒定律，它在物理学中的重要地位是无可替代的，而用能的转化和守恒定律的观点解决相关问题是高中阶段最重要的内容之一，是历年高考必考和重点考查的内容。 三、跨越障碍 （一）功与能 功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量转化，而且能的转化必通过做功来实现。 功能关系有： 1. 重力做的功等于重力势能的减少量，即P G E W ?-= 2. 合外力做的功等于物体动能的增加量，即K E W ?=∑ 3. 重力、弹簧弹力之外的力对物体所做的功等于物体机械能的增加量，即E W ?=其它 4. 系统内一对动摩擦力做的功等于系统损失的机械能，等于系统所增加的内能，即相对动内s f Q E E ?==?=? （二）能的转化和守恒定律 1. 内容：能量既不能凭空产生，也不会凭空消失。它只能从一个物体转移到另一个物体或从一种形式转化为另一种形式，而能的总量不变。 2. 定律可以从以下两方面来理解： （1）某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量相等。 （2）某个物体的能量减少，一定存在另一物体的能量增加，且减少量和增加量相等。 这也是我们应用能量守恒定律列方程式的两条基本思路。 （三）用能量守恒定律解题的步骤 1. 分清有多少种形式的能（如动能、势能、内能、电能等）在变化。 2. 分别列出减少的能量减E ?和增加的能量增E ?的表达式。

3. 列恒等式减E ?=增E ? 例1：如图所示，质量为m 的小铁块A 以水平速度0v 冲上质量为M 、长为l 、置于光滑水平面C 上的木板B 。正好不从木板上掉下。已知A 、B 间的动摩擦因数为μ，此时长木板对地位移为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）系统产生的热量 解析：在此过程中摩擦力做功的情况：A 和B 所受摩擦力分别为F 、F '，且F =mg μ，A 在F 的作用下减速，B 在F '的作用下加速，当A 滑动到B 的右端时，A 、B 达到一样的速度A 就正好不掉下 （1）根据动能定理有：mgs s f E B KB μ=?=? （2）滑动摩擦力对小铁块A 做负功，根据功能关系可知)(l s mg s f E A KA +=?=?μ （3）系统机械能的减少量mgl mv mv mv E E E μ=+-= -=?)2121(212220末初 （4）m 、M 相对位移为l ，根据能量守恒mgl s f Q μ=?=相对动 例2：物块质量为m ，从高为H 倾角为θ的斜面上端由静止开始沿斜面下滑。滑至水平面C 点处停止，测得水平位移为x ，若物块与接触面间动摩擦因数相同，求动摩擦因数。 解析：以滑块为研究对象，其受力分析如图所示，根据动能定理有0)cot (sin cos =---θμθθμH x mg H mg mgH 即0=-x H μ x H = μ 例3：某海湾共占面积7100.1?2m ，涨潮时平均水深20m ，此时关上水坝闸门，可使水 位保持在20 m 不变。退潮时，坝外水位降至18 m （如图所示）。利用此水坝建立一座水力发电站，重力势能转化为电能的效率为10％，每天有两次涨潮，该发电站每天能发出多少

能量守恒定律及应用讲课讲稿

能量守恒定律及应用 【本讲教育信息】 一、教学内容： 能量守恒定律及应用 二、考点点拨 能的转化和守恒定律是自然界最普遍遵守的守恒定律，它在物理学中的重要地位是无可替代的，而用能的转化和守恒定律的观点解决相关问题是高中阶段最重要的内容之一，是历年高考必考和重点考查的内容。 三、跨越障碍 （一）功与能 功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量转化，而且能的转化必通过做功来实现。 功能关系有： 1. 重力做的功等于重力势能的减少量，即P G E W ?-= 2. 合外力做的功等于物体动能的增加量，即K E W ?=∑ 3. 重力、弹簧弹力之外的力对物体所做的功等于物体机械能的增加量，即E W ?=其它 4. 系统内一对动摩擦力做的功等于系统损失的机械能，等于系统所增加的内能，即相对动内s f Q E E ?==?=? （二）能的转化和守恒定律 1. 内容：能量既不能凭空产生，也不会凭空消失。它只能从一个物体转移到另一个物体或从一种形式转化为另一种形式，而能的总量不变。 2. 定律可以从以下两方面来理解： （1）某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量相等。 （2）某个物体的能量减少，一定存在另一物体的能量增加，且减少量和增加量相等。 这也是我们应用能量守恒定律列方程式的两条基本思路。 （三）用能量守恒定律解题的步骤 1. 分清有多少种形式的能（如动能、势能、内能、电能等）在变化。 2. 分别列出减少的能量减E ?和增加的能量增E ?的表达式。 3. 列恒等式减E ?=增E ? 例1：如图所示，质量为m 的小铁块A 以水平速度0v 冲上质量为M 、长为l 、置于光滑水平面C 上的木板B 。正好不从木板上掉下。已知A 、B 间的动摩擦因数为μ，此时长木板对地位移为s 。求这一过程中：

能量的转化和守恒习题含答案

能量的转化和守恒 一、选择题 1、下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是（） A. 高山上滚下的石块越来越快，说明重力势能转化为动能 B. 酒精燃烧时，将化学能转化为内能 C. 发电机发电时，将机械能转化为电能 D. 人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生 2、一个人用同样大小的水平方向的力拉木箱，分别在光滑和粗糙两种水平地面 前进相同的距离．关于拉力所做的功，下列说法中正确的是() A．在粗糙地面上做功较多 B．在光滑地面上做功较多 C．物体运动快的，做功较多 D．两次做功一样多 3、关于功和功率，下列说法正确的是() A、机器做功少，功率一定小 B、功率小的机器做功不一定慢。 C、功率大的机器做功一定快 D、功率大的机器一定比功率小的机器做功多 4、甲物体的比热大于乙物体的比热，若（） A．甲、乙质量相等，则甲吸收的热量一定多 B．甲、乙吸收的热量相等，则乙升高的温度一定多 C．甲、乙质量相等，它们升高的温度相同，则甲吸收的热量一定多 D．甲、乙质量相等，它们放出的热量也相等，则甲降低的温度一定多 5.能量转化是非常普遍的现象，下列关于能量转化的叙述正确的是（）

A．洗衣机甩干衣服时，将内能转化为机械能 B．电池放电的过程，将电能转化为化学能 C．炉灶中烘焙燃烧时，将内能转化为化学能 D．用电热水器烧水时，将电能转化为内能 6、质量较小的鸽子与质量较大的大雁在空中飞行，如果它们的动能相等，那么 () A．大雁比鸽子飞得快 B．鸽子比大雁飞得快 C．大雁比鸽子飞得高 D．鸽子比大雁飞得高 7.“神六”升空和飞行员安全返回，意味着我国航天技术又有了新的突破。火 箭发射时能量的转化情况主要是（） A．太阳能转化为机械能 B．电能转化为机械能 C．化学能转化为机械能 D．机械能转化为化学能 8.下列说法正确的是（） A．功率大的机械，机械效率一定高 B．在相同的时间内做功多的机械，功率一定大 C．机械效率高的机械一定省力 D．做有用功多的机械，机械效率一定高 9.下列各项中，其中没有做功的是（） A．叉车举起货物 B．直升机吊起架电线的铁塔 C．马拉动原木 D．李刚用力推但没有推动大石块 10．下列情况中能量转化关系表述不正确的是（） A．木柴燃烧时，化学能转化为内能

能的转化和守恒定律练习题(含答案)

能的转化和守恒定律练习题(含答案) 1、光滑的水平面上有一木块,一支枪以水平方向连发两颗子弹均穿过了木块.设子弹离开枪口 时的速度相同,子弹两次穿过木块所受的阻力大小相同,木板仅做平动,质量恒定,那么两颗子 弹先后穿过木块的过程中( ). (A)两颗子弹损失的动能相同 (B)木块每次增加的动能相同 (C)每次产生的热量相同 (D)木块每次移动的距离相同 2、在光滑水平面上运动的物体,受到一个与速度同方向的推力,物体的温度与环境的温度相同,在这过程中以物体为研究对象( ). (A)与热传递等效的功是正功,物体的内能增加 (B)与热传递等效的功是零,内能不变 (C)动能定理中的功是正功,动能增加 (D)动能定理中的功是零,动能不变 3、对于一定质量的理想气体,在下列各过程中,可能发生的过程是( ). (A)气体膨胀对外做功,温度升高 (B)气体吸热,温度降低 (C)气体放热,压强增大 (D)气体放热,温度不变 4、在“冲击摆”实验中,下列有关能的转换的说法中正确的是( ). (A)子弹的动能转变成摆和子弹的内能 (B) 子弹的动能转变成子弹和摆的动能 (C) 子弹的动能转变成子弹和摆的势能 (D)子弹的动能一部分转变成子弹和摆的内能,另一部分转变成子弹和摆的机械能 5、质量为2kg 的木块置于光滑水平的桌面上, 质量为10g 的铅弹从水平方向射入木块后, 与 木块一起向前运动, 落地点与桌子边缘的水平距离是0.4m. 在入射的过程中内能增量的 60%被铅弹吸收, 使铅弹的温度升高了92.6℃. 已知铅的比热容是130.2J/kg ·K, g=10m/s 2, 求桌面的高度? 6、把质量是300g 的金属容器置于绝热装置中，在金属容器内盛有800g15℃的水，水中装有50Ω的电阻丝，当接上电压是220V 的电源达2min 后，水温上升到47℃，求制作容器的那种金属的比热容. 7、质量m=20g 的子弹以v=100m/s 的水平速度射向一个质量M=480g 、静止在光滑水平面 上的木块, 子弹陷入木块的深度l =10.0cm 后, 二者以同一速度向前运动. 在这过程中子弹 的动能改变多少? 子弹和木块系统的内能改变多少? 从子弹与木块接触, 到子弹陷入木块 以至二者以同一速度共同运动之前的这段短暂时间内, 木块向前移动的距离是多少? 8、若铅弹打在墙壁上时, 铅弹的动能有50%转换为铅弹的内能, 铅弹的温度升高了130℃, 求铅弹打到墙壁时的速度. (铅的比热容为130.2J/kg ·K) 9、一台四缸四冲程的内燃机, 活塞面积是3002 cm , 活塞冲程是300mm. 在第三冲程, 活塞 所受平均压强是 4.4510 帕, 在这个冲程中, 燃气所做的功是多少? 如果飞轮转速是 300r/min , 这台内燃机燃气做功的功率是多少? 10、一质量为0.14kg 的铜制物块放置在粗糙水平地面上，一粒质量10g 的铜制

第2课时 能量守恒定律及其应用

1.能量守恒定律 第2课时能量守恒定律及其应用 【教学目标】 一、知识与技能 1. 知道能量守恒定律. 2.能举出日常生活中的能量守恒的实例. 3.有用能量守恒的观点分析物理现象的意识. 二、过程与方法 1.通过学生讨论体会能量不会凭空消失，只会从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到另一个物体，能的总量不变. 2. 通过学生学习，能应用能量守恒定律解决简单问题. 三、情感态度价值观 1.对能量的转化和守恒有一个感性的认识，为建立科学世界观和科学思维方法打基础. 2.通过学生讨论锻炼学生分析问题能力. 【教学重点】能量守恒定律 【教学难点】能量间转化的效率 【教具准备】多媒体 【教学课时】1课时 【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固． 【新课引入】 师：能量可以互相转化.但在转化过程中能量是否守恒呢？这一节课我们 师：生就共同来探究这个问题. 【进行新课】

教学探究点1 能量守恒定律 1.视频展示：（1）秋千越摆越低；（2）从斜面上滚下的小球，越滚越慢.通过讨论秋千和小球的运动趋势，提示学生思考. 师：机械能减少了，是不是能量丢失了？ 生：实际上是通过摩擦，把机械能转化为内能. 2.能量守恒定律 （1）能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的定律之一，不管是物理学，还是化学、生物学等，所有能量转化或转移的过程，都服从能量守恒定律. 师：永动机之所以不能实现，就是因为它违背了能量守恒定律，这说明要得到一种能量，不消耗另一种能量是不可能的.（2）能量守恒定律要突出物理意义，即突出“转化”和“守恒”；要强调其普遍性和重要性. 教学探究点1 能量守恒定律的应用 1.机械能守恒：人造卫星的运动；学生分析其能的转化. 2.能的转化效率： PPT展示： （1）2000W的电动机正常工作1s消耗多少J的电能？如果1s我们只得到了1800J的机械能，能量还守恒吗？我们还得到了多少J其他形式的能？ （2）40W的白炽灯工作时，1s我们能获得大约5J的光能，白炽灯的光电转化效率是多少？白炽灯工作时能量还守恒吗？ 师总结：能量转化中的效率，任何情况下η都小于1. 3.了解地热这种新能源以及人们如何利用地热供暖、发电，给人们的生活带来方便. 【教师结束语】 本节课我们认识能量守恒定律及其应用.能量转化中的效率，任何情况下η都小于1；能量互相转换时其量值不变，表明能量是不能被创造或消灭的，因此各种形式能的总量一定守恒，单一的某一种形式的能或几种能不一定守恒. 【课后作业】 完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一节内容.

§4.6能量 能量转化与守恒定律

§4.6能量能量转化与守恒定律 【学习目标】 一、知识与技能： 1、了解自然界中存在多种形式的能量。 2、知道能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一． 3、通过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． 4、通过永动机研制的失败，体会能量守恒定律建立的重要性。 二、过程与方法： 1、注意自然界中各种不同形式的能量，体会自然界能量形式的多样性． 2、关注自然界能量相互转化的过程，知道能量的多样性和复杂性，了解人类创造和发明的许多技术设备都是为人类服务的能量转化器． 3、列举自然界中能量转化和转移具有方向性的例子，体会提高能源利用率和节约能源的重要性． 三、情感、态度与价值观 1、认识自然界中各种不同形式能量及其转化，体会自然界能量的多样性． 2、通过能量守恒定律的建立过程，体会自然界的和谐统一． 【学习重点】 1、能量守恒定律 2、能量和转化和转移具有方向性 【知识要点】 各种各样的能量 一、对能量概念的初步认识 能量简称为能.一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量. 二、能量形式的多样性 物质的运动形式是多种多样的，物质的每一种运动形式都对应着一种形式的能量.与物体的机械运动对应的能量称机械能.与物体内大量分子热运动及分子间相互作用势能对应的能量称内能，与电磁运动对应的能量称电磁能，与物质的化学运动对应的能量称化学能. 能量之间的相互转化 自然界中，能的表现形式是多种多样的，除了机械能外，还有内能、电能、光能、化学能等，这些能量间可以相互转化，但总的能量不变，即遵守能的转化和守恒定律. 能量守恒定律 一、能的转化和守恒定律 1.定律的内容 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，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移过程中总能量守恒.功是能量转化的量度. 2.定律的表达式 E初=E终；ΔE增=ΔE减 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. 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.用能量守恒解题的基本步骤 （1）分清有多少种形式的能（如机械能、热能、电能等）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.

《能量的转化和守恒》教学设计

《能量的转化和守恒》教学设计 天津市汇森中学李宁 一、学情分析： 我校的九年级学生，已基本具备独立思考、自主探究、小组讨论与合作交流的学习习惯，学习热情高，求知欲望强。 学生在本册教材前面已经学过一些能的形式，学习了动能和势能的相互转换及机械能的守恒；内能的改变。通过前面的学习，学生对能量转化已有了初步的了解，为本节“能量的转化与守恒”的学习作了较为全面的铺垫。 另外，在生产生活中到处都有能的形式与转化，学生有一定的知识储备和生活积累。 二、学习内容分析： “能量的转化与守恒”是新课程人教版九年级全一册第十四章第三节的内容。本节前面分别学习了机械能和内能，本章共有三节：热机、热机的效率、能量的转化和守恒。教材从自然界中的各种能量形式的描述，能量在不同物体间的转移，各种形式能量之间的转化出发，从而引出能量转化及守恒定律。因此本节内容是全章的理论基础，也是前面分别阐明能量现象的总结。 三、教学目标： 知识与技能： 1．能列举各种形式的能量。 2．能列举各种能量之间的转化及同种能量之间的转移。 3．知道不同能量形式的转化过程中能量的总量保持不变。 4．知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例。 过程与方法： 1．引导学生，让学生充分发表自己的见解。 2．通过合作、交流、编故事、小实验和成果展示等活动突出学生的主体性地位。 情感态度与价值观： 1．通过列举日常生活中能量转化的例子，让学生认识能量转化的普遍性，体会科学知识源于生活、用于生活，激发学生学习的兴趣。 2．通过问题的设置，培养学生分析、综合和归纳能力。 3．培养探究精神和合作意识。 4．初步形成用能量转化与守恒的观点分析自然现象的意识。 四、重难点分析： 重点：能量的转化和能量守恒定律。 难点：能量在转化与转移中守恒。

能量能量转化与守恒定律

物理·必修2(粤教版) 第六节能量能量转化与守恒定律1．(双选)关于功和能，下列说法正确的是() A．做功的过程就是能量转化的过程，功是能量转化的量度 B．物体做了多少功，就有多少能量发生了转化、转移或消失 C．力对物体做多少功，物体就具有多少能；物体具有多少能，就一定能做多少功 D．水推动水轮机做了3×108J的功，表示水的能量减少了3×108 J 答案：AD 2．关于能量守恒定律，下列说法不正确的是() A．某种形式能量的减少，一定有其他形式能量的增加 B．某个物体能量的减少，一定有其他物体能量的增加 C．不需消耗能量而能持续对外做功的机械——永动机不可能制成 D．绳子吊着物体在空中摆动最终停下，足球滚动一段距离后停下，说明能量消失了 答案：D 3．汽车沿一段坡面向下行驶，通过刹车使速度逐渐减小，在刹车过程中() A．重力势能增加B．动能增加 C．重力做负功D．机械能不守恒

解析：向下运动，高度在降低，重力势能在减小，选项A 错误．向下运动，重力做正功，选项C 错误．已知刹车时速度在减小，所以动能减小，选项B 错误．刹车过程，摩擦力做负功，发热了，所以机械能减小，选项D 正确． 答案：D 4．(双选)短跑比赛时，运动员采用蹲踞式起跑，如图所示，发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心．假设质量为m 的运动员，在起跑时前进距离s 内，重心升高了h ，获得的速度为v ，空气阻力做功为W 阻，则在此过程中( ) A ．运动员的机械能增加了12m v 2 B ．运动员的机械能增加了12 m v 2＋mgh C ．运动员的重力做功为W 重＝mgh D ．运动员自身做功W 人＝12 m v 2＋mgh －W 阻 解析：机械能包括动能和势能，故选项B 正确，A 错误；重心升高h ，运动员的重力做功为W 重＝－mgh ，选项C 错误；由功能关系 可得，运动员自身做功W 人＝12 m v 2＋mgh ＋W ，而W ＝－W 阻，即人克服阻力做的功，故选项D 正确． 答案：BD 5．小明同学在家锻炼身体，做杠铃练习．他将杠铃由静止开始举高H ，并获得速度v .则下列说法中不正确的是( )

11能量守恒定律的理解和应用

能量守恒定律 考点规律分析 (1)能量守恒定律的理解 某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等；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。 (2)能量守恒定律的适用范围 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。 (3)能量守恒定律的表达式 ①从不同状态看，E 初＝E 末 。 ②从能的转化角度看，ΔE 增＝ΔE 减 。 ③从能的转移角度看，ΔE A增＝ΔE B减。 典型例题 例(多选)从光滑斜面上滚下的物体，最后停止在粗糙的水平面上，说明() A．在斜面上滚动时，只有动能和势能的相互转化 B．在斜面上滚动时，有部分势能转化为内能 C．在水平面上滚动时，总能量正在消失 D．在水平面上滚动时，机械能转化为内能，总能量守恒 [规范解答]在斜面上滚动时，只有重力做功，只发生动能和势能的相互转化，A正确，B错误；在水平面上滚动时，有摩擦力做功，机械能转化为内能，总能量是守恒的，C错误，D正确。 [完美答案]AD 利用能量守恒定律解题的基本思路 (1)明确研究对象及研究过程。 (2)分清有哪几种形式的能(如机械能、内能等)在变化。 (3)分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式。 (4)列等式ΔE减＝ΔE增求解。 利用能量守恒定律解题的关键是正确分析有多少种能量变化，分析时避免出现遗漏。 举一反三 1.自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法中正确的是()

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 答案 D 解析 秋千在摆动过程中受阻力作用，克服阻力做功，机械能减小，内能增加，但总能量不变。故选D 。 2.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 ，拿去盖板，液体开始运动，一段时间后管内液体停止运动，则该过程中产生的内能为 ( ) A.116mgh B.18mgh C.14mgh D.12 mgh [规范解答] 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 ＝12h 4h mg ·12h ＝116mgh ，故A 正确。 [完美答案] A

第8节 能量的转化与守恒

日期周次课时 / 课题 3.8 能量的转化与守恒 教材解读目标 1．知识与技能 知道各种形式的能是可以相互转化的。 知道在转化的过程中，能量的总量是保持不变的。 列举出日常生活中能量守恒的实例。 有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。 2．过程与方法 通过学生自己做小实验，发现各种现象的内在联系，体会各种形式能 量之间的相互转化。 通过讨论体会能量不会凭空消失，只会从一种形式转化为其他形式， 或者从一个物体转移到另一个物体。 3．情感态度与价值观 通过学生自己做小实验，激发学生的学习兴趣，对物理规律有一个感 性的认识。通过学生讨论锻炼学生分析问题的能力。 重点 能的转化和守恒定律，强调能的转化和守恒定律是自然科学中最基本 定律。 难点 运用能的转化和守恒原理计算一些物理习题；运用能的转化和守恒定 律对具体的自然现象进行分析，说明能是怎样转化的。 学情 能量是贯穿整个物理教学的一条主线，能量守恒定律是自然界最普 遍、最重要的基本定律之一。本节内容是对本章及以前所学的物理知 识从能量的观点进行了一次综合、深化和再熟悉。教材首先分析自然 界中各种能量之间的转化，揭示它们之间的本质联系，并分析一系列 熟知的能量转化的事例，指出能量的转化与守恒。 教学 准备 板书和PPT 环节师生活动占用时间 教学过程设计一、引入： 1、复习：你能说出哪些形式的能量？ 2、思考：各种形式的能量是孤立的，还是有联系的？ 二、讲述： 1、能量的相互转化 1.同一形式的能量可以在两个物体之间转移。 读图：下列物体具有哪种形式的能量？物体的能量发生怎样变化？

你能列举出几个能量转移的实例吗？ 2.不同形式的能量也可以转化。 读图：下列物体具有哪种形式的能量？物体的能量发生怎样变化？ 你能列举出几个能量转化的实例吗？ 3.太阳能可以转化为各种形式的能量。 （1）转变为植物的化学能 阅读：光合作用——地球上最主要的能量转化过程 （2）转变为空气的动能。 太阳光照射到大气层中，使大气产生对流，将电磁能转变为空气的动能。

能量的转化和守恒教学设计

《能量的转化和守恒》教学设计 一、教学目标 知识与技能目标：能列举各种能量之间的转化及同种能量之间的转移，理解能量守恒定律。 过程与方法目标：通过做小实验，发现各种现象的内在联系，体会各种形式能量的相互转化。通过小组讨论体会能量守恒定律，提高分析问题的能力。 情感态度价值观目标：通过列举日常生活中能量转化的例子，认识能量转化的普遍性，体会科学知识源于生活、用于生活，激发学习的兴趣。 二、教学重、难点 重点：能量的转化和能量守恒定律。 难点：各种能量之间的转化和转移过程中守恒。 三、教学过程 （一）导入新课 【教师】复习提问：①改变内能的方式有做功和热传递，这两种方式的本质是什么?②热机中压缩和做功冲程的对应的能量变化? 【学生】本质是能量的转化和转移;压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能。 【教师】发散思维：指出机械能内能可以相互转化，其他形式的能量是否也可以相互转化?转化中遵循什么规律?带着这个问题一起进入今天的学习。 （二）新课讲授 【教师】设置抢答活动：分组列举一种自然界常见能量形式，不重复，看谁列举的多。记录学生的回答。 【学生】活动：列举出机械能、内能、电能、化学能、光能等。 【教师】提问：这些能量之间可以相互转化吗?演示几个小实验，分别回答能量的变化。 1.来回迅速摩擦双手。 2.黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下。 3.将太阳电池连在小电扇上，并使它对着阳光。 4.将钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片。 【学生】回答1.机械能转化为内能;2.太阳能转化为内能;3.太阳能转化为电能再转化为机械能;4.机械能转化为电能。 【教师】指出生活中还有非常多能量转化的例子，总结这些例子中反映了各种形式的能量是可以相互转化的。 【教师】继续发问：转化过程中应该遵循什么规律?演示实验：单摆的摆动;热铁块放入水中。提问如果忽略摩擦，单摆会停下来吗;如果忽略热散失，铁块减少的能量都去哪了? 【学生】不会停下来;铁块减少的能量转移给水了，水的温度上升。 【教师】指出单摆摆动时如果忽略摩擦，单摆将会往复运动下去，势能、动能相互转化，能量不减少;热铁块放入水中，忽略热散失的话，铁减少的能量会全部传递给水，能量也没有减少。 设置小组讨论，总结能量守恒定律。 【学生】能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 （三）巩固提高