高一物理教案 能量守恒定律与能源.docx
《高一物理教案 能量守恒定律与能源.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一物理教案 能量守恒定律与能源.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高一物理教案能量守恒定律与能源
高一物理教案能量守恒定律与能源
1.能量守恒定律
（1）导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是：
确认了__________的不
可能性和发现
了各种____________之间的相互联系和转化.
（2）内容：
能量既不会凭空________，也不会凭空________，它只能从一种
形式________
为另一种形式，或者从一个物体________到别的物体，在转化或转移的过
程中，能量的
总量____________，这就是能量守恒定律.
2.能源和能量耗散
（1）人类对能源的利用大致经历了三个时期，即________时期、________时
期、________
时期.自工业革命以来，______和________成为人类的主要能源.
（2）____________和____________已经成为关系到人类社会能否持续发展的
大问题.
（3）燃料燃烧时，一旦把自己的热量释放出去，就不会再次________聚集起
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=μFN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=μFN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=μFN
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Δt，水的比
热容为c，由能量守恒定律有：
mgh乘以20%=cmΔt，代入数据，解得
Δt=9.5乘以10-3度C.
7.3.4kW
解析 在Δt时间内作用于风车的气流质量
m=πr2v•Δtρ
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=EΔt=12πr2ρv3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ΔE减=ΔE增求解.
升级会员 