高一物理教案 能量守恒定律与能源文档格式.docx
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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____________.
【概念规律练】
学习目标:
1.知道滑动摩擦产生的条件,会正确判断滑动摩擦力的方向。
2.会用公式F=&
mu;
FN计算滑动摩擦力的大小,知道影响动摩擦因数的大
小因素。
3.知道静摩擦力的产生条件,能判断静摩擦力的有无以及大小和方向。
4.理解最大静摩擦力。
能根据二力平衡条件确定静摩擦力的大小。
学习重点:
1.滑动摩擦力产生的条件及规律,并会用F摩=&
FN解决具体
问题。
2.静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩擦力的概念。
学习难点:
1.正压力FN的确定。
2.静摩擦力的有无、大小的判定。
主要内容:
一、摩擦力
一个物体在另一个物体上滑动时,或者在另一个物体上有滑动的趋势时我
们会感到它们之间有相互阻碍的作用,这就是摩擦,这种情况下产生力我们
就称为摩擦力。
固体、液体、气体的接触面上都会有摩擦作用。
二、滑动摩擦力
1.产生:
一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑动
时,另一个物体阻碍它相对滑动的力称为滑动摩擦力。
2.产生条件:
相互接触、相互挤压、相对运动、表面粗糙。
①两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生。
摩擦力与弹力一样属接触作用力,但两个物体直接接触并不挤压就不会出
现摩擦力。
挤压的效果是有压力产生。
压力就是一个物体对另一个物体表面
的垂直作用力,也叫正压力,压力属弹力,可依上一节有关弹力的知识判断
有无压力产生。
②接触面粗糙。
当一个物体沿另一物体表面滑动时,接触面粗糙,各凹凸
不平的部分互相啮合,形成阻碍相对运动的力,即为摩擦力。
凡题中写明“接
触面光滑”、“光滑小球”等,统统不考虑摩擦力(“光滑”是一个理想化模型)。
③接触面上发生相对运动。
特别注意:
“相对运动”与“物体运动”不是同一概念,“相对运动”是指受力
物体相对于施力物体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变;
而“物体的运
动”一般指物体相对地面的位置发生了改变。
3.方向:
总与接触面相切,且与相对运动方向相反。
这里的“相对”是指相互接触发生摩擦的物体,而不是相对别的物体。
滑动
摩擦力的方向跟物体的相对运动的方向相反,但并非一定与物体的运动方向
相反。
4.大小:
与压力成正比F=&
FN
知识点一 能量守恒定律
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
2.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
3.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.
知识点二 能量耗散
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
5.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
【方法技巧练】
应用能量守恒定律解题的方法
6.水从20m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10m/s2)
7.某地平均风速为5m/s,已知空气密度是1.2kg/m3,有一风车,它的车叶
转动时可形
成半径为12m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?
参考答案
课前预习练
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
课堂探究练
1.A [能量可以在不同物体之间转移也可以转化,但能的总量保持不变.]
2.C [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.]
3.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.
4.AC
5.ACD [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.]
6.9.5乘以10-3度C
解析 质量为m的水从高h处落下,使水的温度升高了&
Delta;
t,水的比
热容为c,由能量守恒定律有:
mgh乘以20%=cm&
t,代入数据,解得
&
t=9.5乘以10-3度C.
7.3.4kW
解析 在&
t时间内作用于风车的气流质量
m=&
pi;
r2v&
bull;
t&
rho;
这些气流的动能为12mv2,
转变成的电能E=12mv2乘以10%
所以风车带动的发电机功率为
P=E&
t=12&
r2&
v3乘以10%
代入数据得P=3.4kW.
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&
E减=&
E增求解.