6. 能源的开发与利用优秀教案

第七章

机械能守恒定律

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能量守恒定律与能源

学习目标：

1.理解能量守恒定律,知道能源和能量耗散.

2.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.

3.感知我们周围能源的耗散,树立节能意识.

重点、难点：

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

教学过程：

自主探究

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.因此这些物体都具有能量.

(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减少时,一定存在其他物体的能量

,且减少量一定

增加量;当某种形势的能量减少时,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(或转移)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

为另一种形式,或者从一个物体

到别的物体,在转化或转移过程中,能量的总量

,这个规律叫做能量守恒定律.

(2)定律的表达式

①

;②

.

3.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.

合作探究

一、能量守恒定律

演示实验1:在一个玻璃容器内放入沙子,拿一个小铁球从某一高度释放,使其落到沙子中.

演示实验2:用手提一个物体匀速上升,让学生分析机械能的变化情况(物体可以是身边的物体,例如黑板擦、课本等等) 思考:两个实验中的物体在运动过程中机械能是否守恒?请说出演示实验1中小球运动过程中能量的转化情况.请举出几个类似的例子.

【小组合作】

阅读教材,讨论下列问题: 1.能源是人类社会的物质基础,人类利用能源大致经历了哪几个过程?

2.为什么说能源短缺和环境恶化已成为关系到人类社会能否持续发展的大问题?

3.既然能量是守恒的,不可能消灭,为什么我们还要节约能源?

4.什么叫能量耗散?你怎么看待能量耗散?

课堂检测

1.下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是(

) A.某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加

B.某个物体的能减少,必然有其他物体的能增加

C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可能制成的

D.石子从空中落下,最后静止在地面上,说明机械能消失了

2.有人设想在夏天用冰箱来降低房间内的温度,他的办法是关好房间的门窗,然后打开冰箱的所有门让冰箱运转,则开机后,室内的温度将(

) A.升高

B.保持不变

C.开机时降低,停机后又升高

D.开机时升高,停机后降低

3.一小滑块放在如图所示的凹形斜面上,用力F沿斜面向下拉小滑块,小滑块沿斜面运动了一段距离.若已知在这一过程中,拉力F所做的功的大小(绝对值)为A,斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B,重力做功的大小为C,空气阻力做功的大小为D.当用这些量表达时,小滑块的动能的改变(指末态动能减去初态动能)等于多少?滑块的重力势能的改变等于多少?滑块机械能(动能与重力势能之和)的改变等于多少?