一、能量守恒定律课程导入

第十节 能量守恒定律与能源

学习目标

课标要求：1.了解自然界存在多种形式的能量。知道能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一

2.知道能量转化和转移的方向性

重点：能量转化和转移的方向性

难点：散失到周围环境中的内能无法收集起来重新利用

巩固基础

1．下列关于能量守恒定律的理解，不正确的是（ ）

A．某种形式能量的减少，一定存在其它形式的能量增加

B．某个物体的能量减少，一定有其它物体的能量增加

C．散失到周围环境中的内能无法收集起来重新利用

D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明其机械能消失了

2．关于功和能，以下说法正确的是（ ）

A．功和能的单位相同，其物理意义也相同

B．物体对外不做功，就不具有能量

C．物体对外做功越多，转化的能量就越多

D．功是能量转化的量度

3．如图所示，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球．给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动．在小球从最低点到最高点的过程中，（ ）

A．小球的机械能不守恒

B．重力对小球不做功

C．绳的张力对小球做正功

D．小球克服摩擦力所做的功等于小球动能的减少

4．如图所示，一质量为ｍ的物体（可视为质点）以初速度v0冲上斜面，沿斜面上升的最大高度为ｈ。则在该过程中，物体（ ）

12mv0

212Ｂ.损失的机械能为mv0mgh

212Ｃ.系统增加的内能大于mv0mgh

212Ｄ.系统增加的内能小于mghmv0 2Ａ.损失的机械能为v0

5.如图所示，在水平地面上平铺着ｎ块砖，每块砖的质量为ｍ，厚度为ａ．如果用人工将砖一块一块地叠放起来，那么人至少做功为（ ）

Ａ.n(n1)mga

Ｂ.n(n1)mga

n ａ

ｎ

1

Ｃ.11n(n1)mga

Ｄ.n(n1)mga

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6．某热机在一次循环中消耗了3000J的内能，对外做功500J。那么它在一次循环中要散失多少热量？它的效率是多少？

7．如图所示，质量为M的长方形木块静止在光滑的水平面上，另一质量为m的子弹以水平初速度v0射向木块，子弹恰好未穿出木块，二者以共同速度v继续运动。求系统增加的内能。

m v0

M

8．如图所示，质量为ｍ的物体从光滑斜面的顶点Ｃ由静止滑下，与固定在斜面上并且沿斜面方向的轻质弹簧接触，并将弹簧压缩至最低点Ｄ。已知Ｃ、Ｄ间的距离为Ｌ,斜面的倾角为θ。求当物体在Ｄ点时弹簧的弹性势能

Ｃ

Ｄ

提升能力

9．如图所示，在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧（弹簧与小球不栓接）。当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角，则弹簧被压缩时具有的弹性2势能为(g＝10 m/s)（ ）

A．10J

B．15J C．20J

D．25J 10．如图所示，小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回A，O为AB的中点。下列说法中正确的是（ ）

A．小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，合外力做功为零

．

B．小球从A到O过程减少的动能比从O到B过程减少的动能多

O C．小球从A到B过程与从B到A过程损失的机械能相等

A 2 ．

Ｂ

D．小球从A到O过程与从O到B过程，系统产生的热量相等

11.如图所示，电机带动水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上(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)摩擦过程产生的内能； (3)电机带动传送带匀速转动多输出的电能．

感悟经典

风力发电原理

风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三米的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染，因此风力发电正在世界上形成一股热潮，

风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行；我国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统：风力发电机＋充电器＋数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要，各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁感应线产生电能。

风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13～25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。

使用风力发电机，就是源源不断地把风能变成我们家庭使用的标准市电，其节约的程度是明显的，一个家庭一年的用电只需20元电瓶液的代价。而现在的风力发电机比几年前的性能有很大改进，以前只是在少数边远地区使用，风力发电机接一个15W的灯泡直接用电，一明一暗并会经常损坏灯泡。而现在由于技术进步，采用先进的充电器、逆变器，风力发电成为有一定科技含量的小系统，并能在一定条件下代替正常的市电。山区可以借此系统做一个常年不花钱的路灯；高速公路可用它做夜晚的路标灯；山区的孩子可以在日光灯下晚自习；城市小高层楼顶也可用风力电机，这不但节约而且是真正绿色电源。家庭用风力发电机，不但可以防止停电，而且还能增加生活情趣。在旅游景区、边防、学校、部队乃至落后的山区，风力发电机正在成为人们的采购热点。无线电爱好者可用自己的技术在风力发电方面为山区人民服务，使人们看电视及照明用电与城市同步，也能使自己劳动致富。

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第十节 能量守恒定律与能源

1.D 2.CD 3.A 4.B 5.D 6.2500J 17％ 7. 由能的转化和守恒定律得：

系统增加的内能为Q12mv2102(Mm)v2

8.mgLsin

9.A 10.CD 11. 解析：

(1)对小木块，由牛顿第二定律得：mgma

由运动学规律得：vat

小木块的位移为：xvv212t2g

传送带转过的路程为：xv22vtg 小木块获得的动能为：EK12mv2

(2)摩擦过程产生的摩擦热：Qmg(x12x1)mv22(3)由能的转化和守恒定律得：E多EkQmv2

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