高中物理人教版 (新课标)必修210.能量守恒定律与能源学案设计

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修210.能量守恒定律与能源学案设计，共2页。学案主要包含了要点导学，范例精析，能力训练等内容，欢迎下载使用。

1、本节学习能量守恒定律与能源问题，能量守恒定律是自然界中最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，尽管我们在必修模块中学习这一定律，但实际上它通着领整个物理学，运用能量守恒定律的思想来思考和处理问题是通用的。能源危机是当今世界发展中存在的严重问题，通过学习应该了解能量守恒定律与能源危机这对矛盾的对立与统一性。
2、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，其原因是因为它_____________________。
3、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___________。
【范例精析】
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。
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
水的势能
水的动能
其他形式的能工巧匠
电能
内能


mgh-，转化为电能的为P==Q（ρ水gh-
=103103(1020-=1.58108(W)=1.58105(KW)
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]
【能力训练】
指出下列物理现象中能量转化的情况：
(1)燃料在气缸内燃烧，气缸内气体推动活塞运动，是_______能转化为_________能。
(2)给盛水的容器内的电阻丝通电，水温升高，是_________能转化为_________能。
(3)汽车紧急制动后在地面上滑行直到静止的过程，是_________能转化为_________能。
(4)跳伞运动员打开降落伞后，匀速下降阶段是_________能转化为_________能。
2、若无大气吸收，在垂直照射时地球上每平方米面积的太阳光入射功率为P0=1.8kw，已知太阳到地球的距离为r=1.5×1011m，试计算太阳一秒钟总共放出多少能量？（保留一位有效数字）
3、瀑布从10m高处落下，如果下落中减少的机械能有50％转化为水的内能，水的温度升高多大?水的比热容是4.2×103J/(kg×0C)
图5-10-2
4、如图5-10-2所示，容器A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定．A、B的底部由带有阀门S的管道相连，整个装置与外界绝热．原先A中水面比B中的高h，打开阀门使A中水逐渐流向B中最后达到平衡。设A和B的横截面分别为SA和SB，水的密度为ρ。求：①大气压力对水做的功；②水的内能变化量。（忽略活塞和容器内能的变化）