最新整理高一物理教案能量守恒定律与能源导学案
7.10能量守恒定律与能源学案 学习目标
1.了解各种不同形式的能，知道能量是一个重要的物理量。 2.知道能量守恒定律确立的两类重要事实。
3.能够叙述能量守恒定律的内容，会用能量守恒的观点分析、解释一些实际问题。
4.认识建立能量守恒定律的重大意义。
5.了解能量耗散，了解自然界中宏观过程中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。
6.知道能源短缺和环境恶化是关系到人类社会能否持续发展的大问题，增强节约能源和环境保护的意识。
自主导学 1
、
能
量
守
恒
定
律
的
内
容
是
：
____________________________________________________.
能量有多种形式，与机械运动对应的能叫做机械能，与化学反应对应的能叫做化学能，与电荷运动对应的能叫做电能，与热运动对应的能叫做内能，……，此外还有生物能、磁能、核能等。当只有重力做功时，物体的重力势能与动能发生转化，减少（增加）的重力势能转化为增加（减少）的动能，物体的机械能是守恒的，可见机械能守恒定律仅仅是能量守恒定律在机械运动中的特殊体现。涉及机械能与内能发生转化时，物体的机械能不再守恒，减少（增加）的机械能将转化为增加（减少）的内能，这时尽管机械能不再守恒，但包括___________在内的总能量还是守恒的。永动机之所以不能实现，其原因是因为
_____________________。
2、能量的耗散是指__________________________________，能量耗散并不违背_________，但反映出自然界中宏观过程具有_________，能源利用受它的制约，所以能源利用是有________，也是有___________。
例题解析
例1在某密闭隔热的房间内有一电冰箱，现接通电源使电冰箱开始工作，并打开电冰箱的门，则过段时间后室内的温度将()
A、降低B、不变C、升高D、无法判断
解析电冰箱制冷过程中，使冰箱内放出热量Q放，温度降低，同时使其外部空气吸收热量Q吸，温度升高，此过程不可能自发发生，必须借助压缩机的工作来完成，由于压缩机中的线圈有电阻，电流流过电阻要发热，此部分焦耳热将使室内温度上升，即从整体来看冰箱相当于一个发热电阻在使用。故正确答案是C。
拓展如图为化学中电解食盐（NaCl）水的示意图，a、b为两根导体电极，从能量角度看，电解的过程是将电能转化为化学能的过程，由于食盐水有一定的电阻，所以有一部分电能将转化为焦耳热。设电源电压为U，a、b间食盐水的等效电阻为R，电流表的示数为I，不计电极的电阻，下列说法正确的是()
A、电流表的示数等于U/R B、电源的电压等于IR
C、单位时间产生的焦耳热等于I2R D、单位时间产生的化学能等于IU-I2R
答案：BC[提示：电解过程中在把电能转化为化学能的同时，电解液电阻上也要产生焦耳热，作为电解来讲，此部分能量是浪费了]
例2瀑布从20cm高处以Q=103m3/s的流量竖直落下，流进底部的水轮机后
再以2m/s的速度流出，水轮机再带动发电机发电。如果水的机械能转化为电能的效率是80%，那么发电机发出的电功率有多大？（瀑布在山顶的速度可忽略不计，g取10m/s2）
解析由能流图对能量的转化做出分析可得， 瀑布竖直下落后减少的机械能为mgh－mv2/2
转化为电能的为P=E/t=(mgh－mv2/2)×0.8/t=ρ水Q（gh－v2/2）×0.8 =103×103(10×20－22/2)×0.8W=1.58×108W=1.58×105kW
拓展某地强风速为v=14m/s，设空气密度为ρ=1.3kg/m3，通过横截面积为S=400m2的风全部使风力发电机转动，其动能有20%转化为电能，则发电的功率为多少瓦？（取2位有效数字）(答案：1.4×105)[提示：t秒内到风叶处的空气包含在以S为底面积，长为L=vt的柱体中]
当堂达标
1.下列关于能源开发和利用的说法中正确的是（） A.能源利用的过程是内能转化为机械能的过程。
B.要合理开发和节约使用核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等常规资源 C.能量利用的过程，是一种形式的能向其他形式的能转化的过程。 D.能量是守恒的，所以不会出现能源危机。 2.下列说法正确的是（）
A.随着可记得发展，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，有让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的