热机 能量的转化和守恒定律..
热机能量的转化和守恒定律
目标认知：
学习目标：
1、了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义，主要了解常见的热机——内燃机工作过程及其在历史、现实生活中的应用实例；
2、从能量转化的角度认识燃料的热值；
3、知道能量守恒定律，并能用能量转化与守恒的观点分析物理现象；
4、通过能量的转化和转移，进一步认识效率的概念。
学习重点
1、四冲程汽油机的基本工作原理；
2、能量守恒定律。
学习难点
1、热机的工作原理；
2、区别能量转移和转化。
知识要点精析
1、内能利用的两种情况：
加热、做功。
2、热机：
把内能转化为机械能的机器叫热机。热机常见种类有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。
3、内燃机分为汽油机和柴油机两大类。
内燃机一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。其中，只有做功冲程实现内能向机械能的转化。
要点诠释：
能量转化的关系
压缩冲程：机械能转化为内能；
做功冲程：内能转化为机械能。一个工作循环中只有做功冲程对外做功，其余三个冲程是消耗机械能，即靠飞轮的惯性完成。
4、燃料燃烧过程中，燃料储藏的化学能转化为内能。
5、燃料的热值：
1㎏的某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值。单位是：J/㎏
要点诠释
燃料燃烧放出的热量与哪些因素有关：
（1）燃料的种类；
（2）燃料的质量；
（3）燃料是否充分燃烧。
燃料完全燃烧放出热量的计算公式：Q放=mq。其中m为燃料的质量，q为燃料的热值。
6、热机效率：
热机工作时，用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做热机效率。
7、提高热机效率的途径：
尽量减小各种热量损失；保持良好的润滑，尽量减小摩擦；尽可能使燃料充分燃烧等等。
8、能量守恒定律的内容：
能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中，能量的总和保持不变。
注意：定律中能的转化，是指通过做功，能的形式发生了变化，一种形式的能转化为另一种形式的能。如钻木取火，就是通过克服摩擦做功，使机械能转化为内能。能的转移，是指同一种能从一个物体转移到另一个物体上，能的形式没有变化，如热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体。
规律方法指导
本部分主要题型是填空、选择和问答。物理研究方法有：比较法，例如在讲授能量的转化和转移时通过实例进行比较，从而让学生清楚其实质。
经典例题透析
类型1、热机
1、汽油机工作的时候，活塞在气缸里往复运动。?活塞从气缸的一端运动到另一端叫做一个___。四冲程汽油的工作过程是由____________ 、 ____________ 、
____________ 、____________ 四个冲程组成。?其中只有____________ 冲程是燃气对
外做功。完成一个工作循环曲轴要转 __________
分析：活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。四冲程汽油机的工作过程由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。其中只有做功冲程是燃气对活塞做功，其他
答案：冲程，吸气，压缩，做功，排气，做功，两
举一反三：单缸四冲程内燃机工作时，依靠飞轮的惯性来完成的冲程有（）
A、吸气、做功和排气冲程
B、吸气、压缩和做功冲程
C、压缩、做功和排气冲程
D、吸气、压缩和排气冲程
答案：D
2、如图，表示做功冲程的示意图是( )
分析：内燃机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。在做功冲程里进气门、排气门关闭，高温高压燃气推动活塞向下运动，活塞又通过连杆使曲轴转动。由图来判断，(B)图中进气门、排气门关闭，活塞向下运动，应为做功冲程。
答案：B
举一反三：在四冲程汽油机的一个工作循环中，机械能转化为内能的是（）
A、吸气冲程
B、压缩冲程
C、做功冲程
D、排气冲程
答案：B
总结升华：活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。四冲程汽油机的工作过程由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。其中只有做功冲程是燃气对活塞做功，其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。
类型2、燃料的热值和热机效率
3、焦炭燃烧值是3.0×107J/kg，最少燃烧多少克的焦炭才可获得6×103J的热量。
解析：焦炭的燃烧值是3.0×107J/kg，意思是完全燃烧1kg的焦炭，可获得3.0×107J 的热量，也就是说燃烧1kg的焦碳可获得3.0×107J的热量。因此要得到6×103J的热
量最少需焦炭多少，可以将公式变形为燃后将数据带入即可。
解：
答：最少需燃烧0.2g的焦炭。
举一反三：
1、有关热值的概念，下列说法中正确的是（）
A、燃料完全燃烧时，它的热量最大
B、没有燃烧的燃料，热值等于零
C、燃料燃烧时放出的热量越多，热值越大
D、燃料的热值与燃烧情况无关
答案：D
2、无烟煤的热值大于干木柴的热值，则
A、烧无烟煤比烧干木柴产生的热量多
B、要使它们放出同样多的热量，完全燃烧的无烟煤的质量小于完全燃烧的干木柴的质量
C、烧无烟煤比烧干木柴产生的烟尘多
D、煤比木柴含有的热量多
答案：B
总结升华：
燃料燃烧放出的热量与以下因素有关；
（1）燃料的种类；
（2）燃料的质量；
（3）燃料是否充分燃烧。
物质的燃烧值是物质的特性，不管该物质有没有发生燃烧，热值是不变的。
4、关于热机的效率，以下说法中正确的是 [ ]
A．热机做的有用功越多，效率就一定越高。
B．热机的功率大，效率就一定高。
C．热机单位时间里耗费的燃料少，热机的效率就一定高
D．以上说法都不对。
解析：热机的效率是用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。热机做的有用功多，但消耗的燃料完全燃烧所放出的能量没有确定。就无法比较热机效率的高低。热机的功率大，只表示单位时间内做的有用功多。在热机单位时间里所消耗燃料完全燃烧所放出的能量没有确定的情况下，也无法判断热机效率高低。热机单位时间里消耗的燃料少，在热机功率没有确定的情况下，无法确定单位时间里热机所做的有用功的多少。因而无法判断热机的效率高低。
答案： D。
举一反三
在热机里，用来做有功的那部分的能量跟 ___________ 的能量之比叫做热机的效率。热机的效率总是小于____________ 。
答案：燃料完全燃烧放出，1
总结升华：
在热机利用燃料燃烧来做功时，燃料燃烧放出的能量，并不能全部用来做有用功，相当一部分能量散失了。用来做有用功那部分能量和燃烧完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。热机的效率总是小于1。
5、一辆汽车的发动机输出功率为66.15kW，每小时耗（柴）油14kg，请计算发动机的效率（柴油的燃烧值为4.3×107J/kg）。
解析：计算发动机的热效率可根据热机效率的定义，先求出发动机做的有用功和消耗的燃料完全燃烧放出的能量。然后再求效率。
答案：发动机每小时做的功:W=Pt=66150W×3600s=2.38×108J,
完全燃烧14kg柴油放出的能量:Q总=4.3×107J/kg×14kg=6.02×108J,
做有用功的能量Q有=W=2.38×108J,
发动机的效率是39.5％。
举一反三:关于热机的效率，以下说法中正确的是 [ ]
A．热机做的有用功越多，效率就一定越高。
B．热机的功率大，效率就一定高。
C．热机单位时间里耗费的燃料少，热机的效率就一定高
D．以上说法都不对。
答案：D
总结升华:热机效率公式:,效率的大小与有用功占燃料燃烧释放的总热量的比值。
6、某瓶煤油的燃烧值是4.6×107焦/千克，它的物理意义是 ____________。如
果将瓶中的煤油倒去一半，剩下煤油的燃烧值为 ____________
解析：煤油的燃烧值是4.6×107焦/千克，它的物理意义是1?千克煤油完全燃烧能放出4.6×107焦的热量。燃烧值是反映燃料燃烧时放热本领的物理量。?煤油不会因为倒去一半
答案：此题应填1千克煤油完全燃烧能放出4.6×107焦的热量，4.6×107焦/?千克。
举一反三:两部汽油机A和B，若A的功率较大，A的效率也较高，使A、B完成相等的有用功，则( )
(A)A
(B)B
(C)A、B
(D)
解析：A、B二汽油机完成的有用功相同的情况下，因A?汽油机效率较高则必然消耗较
答案：A
类型3、能量守恒定律
7、指出下列现象中能量的转化或转移情况：
(1)植物的光合作用；
(2)雨天时发生雷电；
(3)人在跑步时，身体发热出汗；
(4)手摇发电机发电使灯泡发光；
(5)风吹动帆船前进。
解析：物体间发生能量转移时，能量的形式不变；而发生能量的转化时，能的形式要发生改变，在确定能量转化的方向时，可从消耗什么能，得到什么能进行比较来确定。
答案：
(1)植物利用太阳光进行化学合成，是光能转化为化学能。
(2)雷电是把电能变为声能和光能。
(3)人跑步时身体发热，是身体剧烈运动时，加速人体内新陈代谢的生理机能，把人体内储存的化学能转化为内能。
(4)手摇发电机发电使灯泡发光，是机械能转化为电能，电能又转化为内能、光能。
(5)空气的流动形成风，具有机械能，帆船前进具有的仍是机械能，这里没有能量的转化而只是能量的转移。
举一反三
（2011赤峰市）下列说法错误的是（）
A、现阶段，人类所用能量，大部分来源于燃料燃烧
B、燃料燃烧时化学能转化为内能
C、热值是表示燃料燃烧放热能力的物理量
D、汽车在行驶时，发动机把油料中的化学能全部转化成有用的机械能。
解析：现阶段，人类所用能量，大部分来源于煤和石油等燃料燃烧；汽车在行驶时，油料中的化学能只有一部分转化成有用的机械能，汽油机的效率较大约低20％至30％，柴油机的效率较高大约30％至45％。
答案： D
成果测评
基础达标
一、填空
1、热机是把____________能转化为____________能的机器。
2、汽油机工作时，活塞在气缸内做往复运动，活塞从气缸的____________，叫一个冲程．汽油机工作时分四个冲程，依次是____________、____________、____________、
____________。
3、热机在工作过程中，压缩冲程将____________能转化为____________能；做功冲程将____________能转化为____________ 能。
4、 1 kg某种燃料____________放出的热量叫做这种燃料的热值，热值的单位是
____________，符号是____________，干木柴的热值是1.2×107____________，它表示1kg 干木柴____________。
5、在热机里，用来做____________的那部分能量与燃料____________放出的热量
____________叫做热机的效率。
6、在一定条件下，各种形式的能都可以___________，摩擦生热，__________能转化为__________能；电动机带动水泵把水送到高处，____________能转化为____________能；植物吸收太阳光进行光合作用，____________能转化为____________能；燃料燃烧时发光发热，化学能转化为____________。
7、能量既不会____________，也不会____________，它只会从一种形式____________为其他形式，或者从一个物体____________到另一个物体，而在____________和
____________过程中，能量的____________保持不变，这就是____________。
8、指出下列现象中改变物体内能的方式（1）雪在阳光下熔化____________；（2）弯折铁丝，铁丝发热____________；（3）一杯水慢慢变凉____________。
二、选择
9、下列哪种情况下比热容会变化（）
A、一杯水倒去一部分
B、水凝结成冰
C、一块铁加工成铁屑
D、15℃的水烧开
10、在下列过程中，由于做功而使物体内能增加的是（）
A、把铁丝反复弯曲，弯曲处变热
B、用酒精灯对烧杯中的水加热
C、山竽在炉膛内烤熟
D、烧开水时蒸气将壶盖顶起
三、计算
11、（2011年福州市）福州首辆油电混合动力公交车于今年3月28日正式上路，这种公交车比普通公交车节能30%以上，百公里仅消耗柴油26kg，这些柴油完全燃烧放出的热量是多少？（柴油的热值q＝3.3×107J/kg）
12、完全燃烧1kg焦炭放出的热量，如果全部被水吸收，可以把多少千克20℃的水加热到100℃？（焦炭的热值是3×107J /kg)
基础达标答案与解析
1、内机械
2、一端运动到另一端的过程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程
3、机械内内机械
4、完全燃烧焦每千克 J/㎏ J/㎏完全燃烧放出的热量是1.2×107焦
5、有用功完全燃烧之比
6、相互转化机械内电机械光化学内
7、凭空消灭凭空产生转化转移转化转移总量能量守恒定律
8、（1）热传递（2）做功（3）热传递
9、B
10、A
11、
解析：燃料燃烧释放的热量等于燃料的热值乘以燃料的质量
答案：Q=3.3×107J/㎏×26kg =8.58×108J
12、
解析：燃料燃烧释放的热量等于水吸收的热量
Q=3×107J/㎏×1㎏=3×107J
由Q=cm△t得
答：可以把89千克20℃的水加热到100℃。
能力提高与综合测试
一、填空题
1、在没有热传递情况下对物体做功，物体的内能会____________，物体对别的物体做功时，本身的内能会____________，因此我们可以用功来量度内能的____________。
2、水烧开后，将壶盖顶起来，这是因为水蒸气膨胀对壶盖__________的结果，这时水蒸气的________会减少，温度会____________，水蒸气的____________能转化为壶盖的
____________能。
3、两块冰摩擦，会熔化成水，这是____________。
4、冬天，人们为了使手热起来，把两手掌合起来反复搓，这是利用了____________生热的道理，在这个过程中，____________转化为____________能。
5、给自行车轮胎打气，气筒壁会发热，这是对筒内的空气____________，使空气的
____________增加，温度升高的缘故，同时，又是活塞克服与筒壁间的摩擦而做功，机械能转化为内能，使筒壁的内能增加，温度升高的缘故，是____________能转化为____________能。
6、汽车刹车时，车轮停止转动，在地面上摩擦，轮胎表面温度急剧升高产生冒烟现象，并在地面上留下黑色痕迹，这个过程中发生了____________能转化为____________。
7、四冲程汽油机的活塞向上运动，是第__________冲程；进、排气都关闭的是第
_________冲程；火花塞点火是在第____________冲程，若在1min内火花塞点火1800次，则此汽油机的转速是____________。
8、如图所示的柴油机的两个冲程，其中甲是____________冲程，靠____________来工作；
乙是____________冲程，靠____________来工作。
二、选择题
9、在以下物理过程中，属于机械能转化为内能的是（），属于内能转化为机械能的是（）
A、给电饭锅通电使它热起来；
B、用锯锯木头，锯条发热；
C、人造成卫星落入大气层被烧毁；
D、子弹从枪膛射出；
E、烧开水时，壶盖被顶起来；
F、冬天用手搓脸，脸感觉到热。
10、下面各事例中物体内能转化为机械能的是（）
A、物体从高处下落，速度越来越快
B、没有装满开水的开水瓶，瓶塞被冲起
C、电动机通电后高速运转
D、人造卫星从近地点向远地点运行时，速度越来越小
11、（2011广安）下列说法中错误的是 ( )
A、水沸腾后继续加热，水的温度会升高
B、能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生
C、热机的做功冲程是将内能转化为机械能
D、扩散现象说明：一切物质的分子都在不停地做无规则运动
12、一小孩子从一滑梯上匀速滑下来，其臀部有灼热感觉，这一过程中，小孩的（）
A、动能增大，势能减小，机械能不变
B、动能不变，势能不变，机械能不变
C、动能增大，势能减少，机械能不变，内能增大
D、动能不变，势能减少，机械能减小，内能增大
13、宇宙飞船在穿过大气层，加速上升的过程中（）
A、机械能增加，内能减少
B、机械能增加，内能增加
C、机械能增加，内能不变
D、机械能增加量与内能减少量相等
14、一台汽油机，活塞的面积是50㎝2，活塞行程为25㎝，做功冲程中燃气产生的平
均压强为，那么该汽油机在一个工作循环中对外做功是（）
A、19.6J
B、980J
C、78.4J
D、7840J
15、四冲程柴油机工作时，依靠飞轮惯性使活塞向上运动完成的冲程是（）
A、吸气和排气冲程
B、压缩和做功冲程
C、做功和排气冲程
D、压缩和排气冲程
16、下列装置中可以减少烟尘排放量的是____________，既可以提高燃料的利用率，又可以减轻大气污染的是____________。
A、改用气体燃料
B、用煤炉
C、加装消烟除尘装置
D、采用集中供热
17、关于热值的定义，下列说法中正确的是（）
A、是某种燃料完全燃烧放出的热量
B、是1㎏某种燃料燃烧时放出的热量
C、是1㎏某种燃料完全燃烧时放出的热量
D、是某种燃料燃烧放出的热量
18、现代火箭中用液态氢气作燃料，是因为它具有（）
A、较小的密度
B、较小的比热容
C、较低的沸点
D、较大的热值
19、柴油机的飞轮转速是1800转/分，则每秒钟柴油机的工作循环是（）
A、5次
B、10次
C、15次
D、20次
三、解答题
20、目前城市里减少大气污染的主要措施是什么？
四、计算：
下面是小敏在题为《能源的利用》的探究性学习中收集到的有关太阳能的资料：
太阳能是人类最基本的能源，它无污染、免费、还可再生，这种能源的使用期和太阳本身的寿命一样长。当太阳光照射地面时，1平方米地面上在1秒内平均得到的太阳能约为1.0×103J,太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置，目前已经逐渐出现在我们的生活中,恰好，小敏同学家最近想买一台太阳能热水器，在参考了以上资料后，她又在网上下载了某型号太阳能热水器的宣传广告：
（1）小敏家每天大约需要100kg热水，用这种热水器将这些水从25摄氏度加热到45摄氏度需要多少时间？
（2）对比效率为80%的电热水器，小敏家每天可节约多少电能？
能力提高与综合测试解析与答案：
1、增加，减小，变化
2、做功，内能，降低，内能，机械能
3、机械能转化为内能
4、摩擦，机械能、内能
5、做功，内能，机械能，内能
6、机械能，内能
7、2和4，2和3，3，
8、做功，燃气做功，吸气，飞轮惯性
9、BCF，DE
（A是电能转化为内能；B用锯锯木头，锯条发热，消耗了机械能转化为锯条内能；C 人造卫星落入大气层被烧毁，克服大气摩擦做功，机械能转化为内能；D、子弹从枪膛里射出，火药燃烧释放出内能转化为子弹的机械能；E烧开水时，水蒸气对壶盖做功，把壶盖顶起来，水蒸气内能减少，转化为壶盖的机械能；F用手搓脸，手与脸摩擦，通过做功方式把手的机械能转化为内能）
10、B
（A物体高处下落，速度越来越快，是机械能中势能转化为动能；C电动机通电后高速运转是电能转化为机械能；D是机械能中动能转化为势能；B开水瓶中水蒸气对瓶塞做工，是内能转化为机械能，所以选B）
11、A
（水沸腾后继续加热，水的温度不变，所以选A）
12、D
（小孩从滑梯上匀速下滑，动能不变，势能减小，机械能减小，臀部与滑梯摩擦内能增加）
13、B
（因飞船加速上升，动能变大，势能变大，机械能增加，飞船穿过大气层，克服大气摩擦做功，机械能转化为内能，内能也增加，所以选B）
14、B
（由，所以选B）。
15、D
（因依靠飞轮惯性完成的冲程有吸气、压缩、排气三个冲程，又因活塞向上运动，所以只有压缩、排气冲程活塞向上运动，所以选D）
16、AC；AD。
17、C
（热值是1㎏某种燃料完全燃烧时放出的热量，所以选C）
18、D
19、C
（柴油机的一个工作循环，包括四个冲程，飞轮转两转，该柴油机飞轮转速1800转/分，即是30转/秒，因而每1秒内有15个工作循环，所以选C）
20、
（1）改进燃烧设备，加装消烟除尘装置；
（2）采用集中供热；
（3）在城市里普及天然气、煤气的使用。
21、
解：设表示光照时间：表示
(1)
(Q放是太阳能热水器传给水的热量)
(2)
度。
这是一道开放题，解这类题的关键是先审好题，明确各数值的物理含义，再利用相关知识正确解答。
能量的相互转化(教案)
第三章能量的转化与守恒 第1节能量的相互转化 【教材分析】 在前面的学习中，学生对能的概念已有了一些初步的认识。本节课在前面学习的基础上，通过对一些自然现象及生产、生活中的实例介绍，使学生进一步了解自然界能的多样性及能量的相互转化的普遍意义，初步学会分析和判断物质运动及变化过程中不同形式的能量的转化。 【教学目标】 1．理解能量的相互转化具有普遍意义。知道消耗能量、利用能量或获得能量的过程就是能量的相互转化和转移的过程。 2．能在具体情景中分析能量形式的转化。 【教学重点和难点】 自然界能量转化的普遍意义 【教学准备】 图片、投影、制作小风车实验装置一套 【课时安排】1课时 【教学过程设计】： （一）引入 教师演示：手持粉笔头举高，放手下落实验 提问：举高粉笔头具有什么能？为什么？ 生：重力势能，因为粉笔头被举高了。 进一步提问：放手下落过程中，粉笔头又具有什么能？ 生：此时既有重力势能又有动能。 问：下落过程中粉笔头的重力势能和动能各有什么变化？ 生：由于粉笔的高度越来越小，速度越来越大，高度减小说明重力势能在减小，速度增大说明动能在增加，下落过程中重力势能在向动能转化（重力势能减少，动能增大）， 教师指出：自然界中能量变化的事例很多，这就是本节所要研究的内容。 （二）新课学习 讲述：我们学习过机械运动有机械能，热运动有内能，实际上自然界存在着许多不同形式的运动，每种运动都有一种对应的能量，如电能、磁能、光能、化学能、原子能等。 复习： 动能：我们把运动着的物体具有的能叫做动能。 实例：运动的锤子，流动的河水，流动的空气，行驶的汽车、跑动着的运动员，飞行中的子弹头，滚动着的钢球，运行中的人造地球卫星等。简单的知 识结构： 势能：物体被举高或发生“弹性形变”时所具有的能。 实例：被举高的夯，被举高的打桩机的重锤，高坝中的水，放 在高楼阳台边沿的花盆，搁货架的金属球、山顶上的石头，举 高的铅球，悬吊在高空中的钢梁，悬空的起重臂，置于斜面上 的钢球等。 创设情景：（展示图片或录象）图3－1 雪崩 （情景描述）一辆汽车在雪山脚下急驶，一场灾难不幸发生。 只见高耸陡峭的雪坡霎时间犹如天崩地裂，数以千吨的积雪快
《能量的转化与守恒》观评课
《能量的转化与守恒》观评课 董剑2018-06-22 10:52 本人听了冯培娟老师执教的《能量的转化与守恒》,受益匪浅。本节课是初中科学功和能章节的重难点，涉及能量在转化和转移中的守恒以及方向性这两方面的知识，具有知识性、抽象性和推理性的特征。冯老师能抓住本节教材的重点和难点，以生为本、以疑为线、以启发为主、以拓展为目标，在课上，老师、学生、听课教师都能快乐的学习和参与，尤其是学生积极的学习状态给听课教师留下了深刻的印象，使本节课的教学取得了较好的效果。一、目标明确，思路清晰 冯老师能从知识、能力、思想情感等几个方面来把握，知识目标有量化要求，能力、思想情感目标也有所要求，体现学科特点；能以新课程的大纲为指导，体现年段、单元教材特点，符合学生年龄实际和认识规律，难易适度。准确地定位出本节课的教学目标：1、通过学生参与活动和探究知识，理解能量守恒定律和能举出生活中能量转化和转移守恒的例子；2、初步形成用能量转化和守恒的观点分析自然现象的意识，了解能量的转化和转移有一定的方向性。由此展开教学，达到预期的教学效果。 二、设计合理，环环相扣 冯老师依据新课程改革《科学课程标准》中教学设计理念：面向全体学生，立足学生发展，突出科学探究等基本理念。“在探究状态下学习”贯穿整个课堂教学，改变了学生被动接受的传统的教学模式。整个课堂设计层次分明、结构紧凑、逻辑严密、前后呼应。三、教学过程，跌宕起伏
（一）创设情境，巧妙激趣 情境是连接学生与书本知识的桥梁，它可以缩短学生与所学知识之间的时空距离，可以帮助教师把学生带入其境，探寻其理。冯老师抓住高年级学生的心理和思维特征，创设了贴近生活的情境：能否使用永动车解决雾霾的天气？学生由此展开讨论，但大部分的学生不明白永动车的工作原理。并以此设置悬念，引入课题，一开始就让学生处在浓厚的学习兴趣中，激发学生学习欲望，让“要求学生学”变成了“学生要求学”。 （二）温故知新，学以致用 本节课的设计是在合理考虑学生对能量转化的已有认知的基础上开展，让学生始终处于积极的思考和探究。回顾压缩气体、气体对外做功、电视机、采用冷敷降体温的生活现象，说明能量转化和守恒的普遍意义。通过学生比较分析这些生活实例在内容上的共同点，进一步让学生认识这样的事实：能的总量保持不变，即能量转化和守恒定律。利用旧知迁移进行新知的学习，并且进行小组交流，利用集体的智慧解决问题。这不仅加深对能的转化和守恒定律的理解、拓展思维的深广度、强化理论联系实际的意识与实践能力，而且发展综合疏理与归纳能力等的目标，促进学生学能的全面发展。 （三）注重探究，方法多样 本节课在教学设计和实际授课中营造了浓厚的探究氛围，冯老师能针对学生的重点、难点、关键点、易错点、知识结合点、思维汇聚点等作为设问设计的主要依据；通过设问，由点到面、由浅入深、由单一走向综合、由显见走向灵活。有学生的独立思考，如：让学生进行猜测“矿泉水瓶的速度为什么会越来越快？”。有交流合作学习和互相补充，如“势能转化为动能和内能，这三者之间有什么关系?”，“依据又是什么?”。有学生参与体验，如
高中物理必修2能量 能量转化与守恒定律-例题解析
能量 能量转化与守恒定律-例题解析 与前面学习的机械能守恒受条件限制不同，能量的转化和守恒是无条件的.能量守恒定律是最基本、最普遍、最重要的自然规律之一.任何形式的能量相互之间都可以转化，但转化过程并不减少它们的总量. 我们在分析物理过程、求解实际问题时，对减少的某种能量，要能追踪它的去向；对增加的能量，要能查寻它的来源.可以按照“总的减少量等于总的增加量”列出数学方程. 能源利用实际就是不同形式能量间的转换，把不便于人们利用的能量形式转变成便于利用的形式.(比如把水的机械能转变成电能) 【例1】 一质量为2 kg 的物块从离地80 m 高处自由落下，测得落地速度为30 m/s ，求下落过程中产生的内能.(g =10 m/s 2 ) 思路:下落过程中减少的机械能变成了内能. 解析:根据能量守恒，产生的内能为： E =mgh － 21mv 2=(2×10×80－2 1 ×2×302) J=700 J. 【例2】 如图4－28，一固定的楔形木块，其斜面的倾角为θ=30°，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮，一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A 和B 连接，A 的质量为4m ，B 的质量为m .开始时将B 按在地上不动，然后放开手，让A 沿斜面下滑而B 上升.物块A 与斜面间无摩擦.设当A 沿斜面下滑s 距离后，细线突然断了.求物块B 上升的最大高度. A B 图4－28 思路:本题是恒力作用的情形，可以采用隔离法，用牛顿定律求解，也可以利用机械能守恒求解.现在 我们直接根据普遍的能量守恒定律求解. 物块A 下滑时，减少的重力势能有三个去处：使自己的动能增加，使物块B 的动能、重力势能都增加. 细线断后，物体B 做竖直上抛运动. 解析:细线断时，A 、B 的速度大小相同，设为v ，B 上升的高度为h 1=s ，由能量守恒得： 4mgs sin θ= 21×4m ×v 2+2 1mv 2 +mgs 设物体B 在细线断后还能再上升h 2，单独对物体B 上升h 2的这一段用能量守恒得： 2 1mv 2 =mgh 2 联立以上两式可得：h 2= 5 1s 所以，物体B 上升的最大高度为：h =h 1+h 2= 5 6s . 点评:当我们直接用普遍的能量守恒定律求解时，发现根本不需要再去考虑零势能面、机械能守恒的条件了. 【例3】 “和平号”空间站已于2001年3月23日成功地坠落在南太平洋海域，坠落过程可简化为从一个近圆轨道(可近似看作圆轨道)开始，经过与大气摩擦，空间站的绝大部分经过升温、熔化，最后汽化而销毁，剩下的残片坠入大海.此过程中，空间站原来的机械能中，除一部分用于销毁和一部分被残片带走外，还有一部分能量E ′通过其他方式散失(不考虑坠落过程中化学反应的能量变化).(1)试导出用下列各物理量的符号表示散失能量E ′的公式.(2)算出E ′的数值(结果保留两位有效数字). 坠落开始时空间站的质量M =1.17×105 kg ；轨道离地面的高度为h =146 km ；地球半径R 地=6.4×106 m ；坠落
能量守恒定律应用
【本讲教育信息】 一、教学内容： 能量守恒定律及应用 二、考点点拨 能的转化和守恒定律是自然界最普遍遵守的守恒定律，它在物理学中的重要地位是无可替代的，而用能的转化和守恒定律的观点解决相关问题是高中阶段最重要的内容之一，是历年高考必考和重点考查的内容。 三、跨越障碍 （一）功与能 功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量转化，而且能的转化必通过做功来实现。 功能关系有： 1. 重力做的功等于重力势能的减少量，即P G E W ?-= 2. 合外力做的功等于物体动能的增加量，即K E W ?=∑ 3. 重力、弹簧弹力之外的力对物体所做的功等于物体机械能的增加量，即E W ?=其它 4. 系统内一对动摩擦力做的功等于系统损失的机械能，等于系统所增加的内能，即相对动内s f Q E E ?==?=? （二）能的转化和守恒定律 1. 内容：能量既不能凭空产生，也不会凭空消失。它只能从一个物体转移到另一个物体或从一种形式转化为另一种形式，而能的总量不变。 2. 定律可以从以下两方面来理解： （1）某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量相等。 （2）某个物体的能量减少，一定存在另一物体的能量增加，且减少量和增加量相等。 这也是我们应用能量守恒定律列方程式的两条基本思路。 （三）用能量守恒定律解题的步骤 1. 分清有多少种形式的能（如动能、势能、内能、电能等）在变化。 2. 分别列出减少的能量减E ?和增加的能量增E ?的表达式。 3. 列恒等式减E ?=增E ? 例1：如图所示，质量为m 的小铁块A 以水平速度0v 冲上质量为M 、长为l 、置于光滑水平面C 上的木板B 。正好不从木板上掉下。已知A 、B 间的动摩擦因数为μ，此时长木板对地位移为s 。求这一过程中：
初中物理《能量的转化和守恒》教学设计优秀教案
《能量的转化和守恒》教学设计优秀教案 一、教学目标 （一）知识与技能 1．知道能量守恒定律。 2．能举出日常生活中能量守恒的实例。 3．有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。 （二）过程与方法 1．通过学生自己做小实验，发现各种现象的内在联系。 2．通过学生讨论体会能量不会凭空消失，培养学生探究物理规律的能力。 （三）情感态度和价值观 1．通过学生自己做小实验，激发学生的学习兴趣。 2．对能量的转化和守恒有一个感性的认识，为建立科学世界观和科学思维方法打基础。 二、教学重难点 本节以能量为线索，通过提问和讨论的方式，让学生对能量的转移和转化有一个感性的认识最后突出能量守恒定律及应用的重要性。能量的转化和守恒是自然科学的核心内容之一，从更深层次上反映了物质运动和相互作用的本质，与日常生活息息相关，学习这部分内容对学生树立科学的世界观、形成可持续发展的意识以及进一步学习其他科学技术，都是十分重要的。本节内容由两部分内容组成，“能量的转化”和“能量守恒定律”。能量守恒定律是本节重点，能量的转化和用能量守恒的观点分析物理现象是本节难点。 三、教学策略 先从学生熟悉的能量入手，比如内能、机械能之间的转化，在扩展到光能、电能、化学能等，同时结合图片来加深学生的理解。能量转化过程示意图需要在学生们充分讨论后再填写，答案不要求统一，合理就行。在学生知道各种能量之间可以相互转化的基础上，组织学生做好探究实验，讲解能量守恒定律时，要突出定律的物理意义，即“转化”和“守恒”。 四、教学准备 多媒体课件、黑塑料袋、水、温度计、太阳能电池、小电扇、钢笔杆、碎纸屑、乒乓球、小球撞击演示器。 五、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
谈能量转化与守恒定律
谈能量转化与守恒定律 能量转化与守恒定律：能量既不能创生，也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体上，而总的能量始终保持不变。这就是能的转化与守恒定律——简称能量守恒定律。 作者从教已经有27年了，每次讲完能量转化与守恒的内容后，总感到有很多缺憾，一直想对其中的内容实行一些研究，但始终无从下手。通过对物理学年谱的分析，并仔细阅读了郭奕玲、沈慧君所著的《物理学史》一书中相关内容，同时，分析了同一时期西方近代史、中国近代史，以及部分哲学家的思想，颇有收益，现整理成文后，供大家参考，其中多有不对之处，请大家批评指正。 这篇文章中，作者想尝试说明五点内容：1、定律的形成过程；2、影响定律描述的因素； 3、定律对社会发展的作用； 4、定律与“低碳”； 5、定律与解决物理问题的新方法等五个方面的问题。 一、能量转化与守恒定律的形成过程 19 世纪40 年代以前，自然科学的发展为能量转化与守恒原理奠定了基础。主要从以下几个方面作了准备。 1．力学方面的准备 早在力学初步形成时就已有了能量守恒思想的萌芽。例如，1590年，伽利略研究斜面问题和摆的运动中，理解到物体自由降落所达到的速度能够使它回到原高度。斯梯芬(Stevin，1548—1620)研究杠杆原理，惠更斯研究完全弹性碰撞等都涉及能量守恒问题。17 世纪法国哲学家笛卡儿已经明确提出了运动不灭的思想。以后德国哲学家莱布尼兹(Leibniz，1646—1716)引进活力(Visviva)的概念，首先提出活力守恒原理，他认为用mv2 度量的活力在力学过程中是守恒的，宇宙间的“活力”的总和是守恒的。D．伯努利(DanielBernoulli，1700—1782)的流体运动方程实际上就是流体运动中的机械能守恒定律。永动机不可能实现的历史教训，从反面提供了能量守恒的例证，成为导致建立能量守恒原理的重要线索。 至19 世纪20 年代，力学的理论著作强调“功”的概念，把它定义成力对距离的积分，
考点三 能量守恒定律及应用(高频31)
考点三能量守恒定律及应用(高频31) 1．能量转化和守恒定律的内容 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变. 2．对能量守恒定律的两点理解 (1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等． (2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等． 3．能量转化问题的解题思路 (1)当涉及摩擦力做功，机械能不守恒时，一般应用能的转化和守恒定律． (2)解题时，首先确定初末状态，然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少，哪种形式的能量增加，求出减少的能量总和ΔE减与增加的能量总和ΔE增，最后由ΔE减＝ΔE增列式求解． [诊断小练] 上端固定的一根细线下面悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅度越来越小，对此现象下列说法是否正确． (1)摆球机械能守恒．() (2)总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能．() (3)能量正在消失．() (4)只有动能和重力势能的相互转化．() 【答案】(1)×(2)√(3)×(4)× 命题点1利用能量守恒定律定性分析 7.(2018·苏州高三调研)如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出)．物块的质量为m，AB＝a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ，现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W.撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达B点时速度为零，重力加速度为g.则上述过程中() A．物块在A点时弹簧的弹性势能一定大于在B点时的弹性势能 B．物块在O点时动能最大
能量的守恒与转化
能量的转化和守恒教学设计 一、课标要求： 1.通过实例了解能量及其存在的不同形式 2.能简单描述各种各样的能量和我们生活的关系 3. 通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化。 二、教学重点 1. 各种形式的能的转化 2. 能量守恒定律 教学难点 1.区别能量转移和能量转化 2.能量守恒定律的具体应用 三、学情分析本节内容是在学生认识生活中常见的电能、机械能、光能、内能、化学能等常规能源的基础上，对生活中常见能量转化与转移进行粗略的分析与总结，学生很容易把转化的方向弄反；容易把能量守恒理解为局部的 四、教学过程 （一）能量的转化 （1）自然界存在着多种形式的能量。 （2）在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移 演示1：划火柴 演示2：用铁锤敲打铁丝 方法点拨：在判断能量是如何转化时，可先找出是哪一种形式的能量减少了，哪一种形式的能量增加了，增加的那一种形式的能量就是由减少的那一种形式的能量转化而来的。 在自然界中能量的转化也是普遍存在的。例子分析： 1. 小朋友滑滑梯； 2. 在气体膨胀做功的现象中； 3. 在水力发电中； 4. 在火力发电厂； 5. 电流通过电热器时； 6. 电流通过电动机。有关能量转化的事例同学们一定能举出许多，请同学分析课件中的图片的能量转化… （二）能量的转移 演示3：把铁丝放在酒精灯上加热；运动的甲钢球撞击静止的乙钢球，甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量形式没有变。 （三）能量守恒定律 演示3：滚摆实验 问：滚摆越滚越低的过程中，机械能发生了什么变化？减少的机械能到哪里去了呢？ 大量事实证明，在普遍存在的能量的转化和转移过程中，消耗多少某种形式的能量，就得到多少其他形式的能量。 科学工作者经过长期的实践探索，直到19世纪，才确立了这个自然界最普遍的定律——能量守恒定律：… 讲解：尽管有的时候，物体某种形式的能量，可能转移到几个物体或转化成
能量的转化与守恒教案[能量的转化与守恒]
能量的转化与守恒教案[能量的转化与守恒] 能量的转化与守恒导学案 课前预习 读课本，解答下列问题： 1、自然界中有哪些能量？它们分别对应于哪些运动形式？ 2、各种能量之间都可以直接转化吗？ 3、能量既不会，它只会从一种形式个物体到另一个物体，而在和的过程中，能量的总量。这就是能量守恒定律。 课堂导学 教学目标 ☆与技能 1.知道能量守恒定律。
2.能举出日常生活中能量守恒的实例。 3.有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。 ☆过程与方法 1.通过学生自己做小实验，发现各种现象的内在联系，体会各种形式能量之间的相互转化。 2.通过学生讨论体会能量不会凭空消失，只会从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到另一个物体。 ☆情感、态度与价值观 1.通过学生自己做小实验，激发学生的学习兴趣。 2.对能量的转化和守恒有一个感性的认识，为建立科学世界观和科学思维方法打基础。 3.通过学生讨论锻炼学生分析问题的能力。
学习重点：能的转化和守恒定律，强调能的转化和守恒定律是自然科学中最基本定律。学习运用能的转化和守恒原理计算一些物理习题。 学习难点：运用能的转化和守恒定律对具体的自然现象进行分析，说明能是怎样转化的。器材：黑色的塑料袋，温度计，小电机，太阳能电池，碎纸屑，乒乓球等 新课导学 一、引入新课 我们知道刀具在砂轮上磨削时，刀具发热是因为通过摩擦力做功，机械能转化为内能。在暖气片上放有一瓶冷水，过一段时间后水变热，这是通过热量传递使这瓶水内能增加。这些实例中，物体的内能为什么增加了？是凭空产生的还是由其他形式能转化来的？在学生讨论 的基础上，引出本课的课题 二、能的转化 1、想想做做：按照书中的操作，观察发生的现象，说一说发生了那些能量的转化。
能量守恒定律及应用
【本讲教育信息】 一、教学内容： 能量守恒定律及应用 二、考点点拨 能的转化和守恒定律是自然界最普遍遵守的守恒定律，它在物理学中的重要地位是无可替代的，而用能的转化和守恒定律的观点解决相关问题是高中阶段最重要的内容之一，是历年高考必考和重点考查的内容。 三、跨越障碍 （一）功与能 功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量转化，而且能的转化必通过做功来实现。 功能关系有： 1. 重力做的功等于重力势能的减少量，即P G E W ?-= 2. 合外力做的功等于物体动能的增加量，即K E W ?=∑ 3. 重力、弹簧弹力之外的力对物体所做的功等于物体机械能的增加量，即E W ?=其它 4. 系统内一对动摩擦力做的功等于系统损失的机械能，等于系统所增加的内能，即相对动内s f Q E E ?==?=? （二）能的转化和守恒定律 1. 内容：能量既不能凭空产生，也不会凭空消失。它只能从一个物体转移到另一个物体或从一种形式转化为另一种形式，而能的总量不变。 2. 定律可以从以下两方面来理解： （1）某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量相等。 （2）某个物体的能量减少，一定存在另一物体的能量增加，且减少量和增加量相等。 这也是我们应用能量守恒定律列方程式的两条基本思路。 （三）用能量守恒定律解题的步骤 1. 分清有多少种形式的能（如动能、势能、内能、电能等）在变化。 2. 分别列出减少的能量减E ?和增加的能量增E ?的表达式。
3. 列恒等式减E ?=增E ? 例1：如图所示，质量为m 的小铁块A 以水平速度0v 冲上质量为M 、长为l 、置于光滑水平面C 上的木板B 。正好不从木板上掉下。已知A 、B 间的动摩擦因数为μ，此时长木板对地位移为s 。求这一过程中： （1）木板增加的动能； （2）小铁块减少的动能； （3）系统机械能的减少量； （4）系统产生的热量 解析：在此过程中摩擦力做功的情况：A 和B 所受摩擦力分别为F 、F '，且F =mg μ，A 在F 的作用下减速，B 在F '的作用下加速，当A 滑动到B 的右端时，A 、B 达到一样的速度A 就正好不掉下 （1）根据动能定理有：mgs s f E B KB μ=?=? （2）滑动摩擦力对小铁块A 做负功，根据功能关系可知)(l s mg s f E A KA +=?=?μ （3）系统机械能的减少量mgl mv mv mv E E E μ=+-= -=?)2121(212220末初 （4）m 、M 相对位移为l ，根据能量守恒mgl s f Q μ=?=相对动 例2：物块质量为m ，从高为H 倾角为θ的斜面上端由静止开始沿斜面下滑。滑至水平面C 点处停止，测得水平位移为x ，若物块与接触面间动摩擦因数相同，求动摩擦因数。 解析：以滑块为研究对象，其受力分析如图所示，根据动能定理有0)cot (sin cos =---θμθθμH x mg H mg mgH 即0=-x H μ x H = μ 例3：某海湾共占面积7100.1?2m ，涨潮时平均水深20m ，此时关上水坝闸门，可使水 位保持在20 m 不变。退潮时，坝外水位降至18 m （如图所示）。利用此水坝建立一座水力发电站，重力势能转化为电能的效率为10％，每天有两次涨潮，该发电站每天能发出多少
各种形式的能量之间相互转化的实例
各种形式的能量之间相互转化的实例 1．光能→内能：晒东西会晒烫 2．光能→机械能：太阳帆、用强光照射物体使之膨胀做功 3．光能→电能：太阳能电池 4．光能→化学能：光合作用 5．机械能→内能：摩擦生热、钻木取火、内燃机的汽缸的压缩冲程、自行车骑久拉车胎发热、跑步可以使身体变暖、打气筒打气气筒变热 6．机械能→光能：（暂时想不起来直接转换的）一个手摇发电机接导线连上小灯泡，就是机械能转化成光能、打火石、一种自行车，前轮上有个灯，当骑起来后靠灯和车圈的摩擦灯会亮。这就是机械能转化为了光能 7．机械能→电能：水坝发电、风车发电 8．机械能→化学能：（暂时想不起来直接转换的）在一个存在二氧化硫、三氧化硫和氧气的密闭容器中，用外力压缩容器，化学平衡向生成二氧化硫和氧气的方向移动。机械能转化为二氧化硫和氧气的化学能 这个反应由机械能转化为化学能但是中间有环节-就是压缩气体时气体的内能增加从而为反应提供能量从而促使反映行，还要注意了，发生这个反映的正常情况是400-500度的高温而且还要有无氧化二钒作为催化剂。 9．电能→内能：电热炉 10．电能→光能：电灯 11．电能→机械能：启动机、电动机工作 12．电能→化学能：给蓄电池蓄电 13．化学能→内能：浓硫酸稀释放热 14．化学能→光能：镁燃烧发出强光、萤火虫发光 15．化学能→机械能：炸药爆炸 16．化学能→电能：电池放电 17．内能→光能：电灯泡钨丝发热后会发光 18．内能→机械能:火力发电、蒸汽机 19．内能→电能：（暂时想不起来直接转换的）火力发电 20．内能→化学能：（暂时想不起来直接转换的）Ba(OH)2+NH4Cl的反应（吸热）
能量守恒定律及应用讲课讲稿
能量守恒定律及应用 【本讲教育信息】 一、教学内容： 能量守恒定律及应用 二、考点点拨 能的转化和守恒定律是自然界最普遍遵守的守恒定律，它在物理学中的重要地位是无可替代的，而用能的转化和守恒定律的观点解决相关问题是高中阶段最重要的内容之一，是历年高考必考和重点考查的内容。 三、跨越障碍 （一）功与能 功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量转化，而且能的转化必通过做功来实现。 功能关系有： 1. 重力做的功等于重力势能的减少量，即P G E W ?-= 2. 合外力做的功等于物体动能的增加量，即K E W ?=∑ 3. 重力、弹簧弹力之外的力对物体所做的功等于物体机械能的增加量，即E W ?=其它 4. 系统内一对动摩擦力做的功等于系统损失的机械能，等于系统所增加的内能，即相对动内s f Q E E ?==?=? （二）能的转化和守恒定律 1. 内容：能量既不能凭空产生，也不会凭空消失。它只能从一个物体转移到另一个物体或从一种形式转化为另一种形式，而能的总量不变。 2. 定律可以从以下两方面来理解： （1）某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量相等。 （2）某个物体的能量减少，一定存在另一物体的能量增加，且减少量和增加量相等。 这也是我们应用能量守恒定律列方程式的两条基本思路。 （三）用能量守恒定律解题的步骤 1. 分清有多少种形式的能（如动能、势能、内能、电能等）在变化。 2. 分别列出减少的能量减E ?和增加的能量增E ?的表达式。 3. 列恒等式减E ?=增E ? 例1：如图所示，质量为m 的小铁块A 以水平速度0v 冲上质量为M 、长为l 、置于光滑水平面C 上的木板B 。正好不从木板上掉下。已知A 、B 间的动摩擦因数为μ，此时长木板对地位移为s 。求这一过程中：
能量的相互转化及转化的量度
能量的相互转化及转化的量度2 1.小明用100 N的力将重80 N的铅球掷出7 m远，则铅球抛出后的运动过程中，人对铅球所做的功是 A.0 B.700 J C.560 J D.1 260 J 2.用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与这两个力的方向上移动的距 离s的关系图像如图，由图可知，甲乙两个力的大小关系是 A.F甲>F乙 B. .F甲＜F乙 C. F甲=F乙 D.条件不足，无法比较 3.司机师傅很轻松地转动方向盘就能改变汽车的行驶方向，为什么会有这样的效果呢？同学们利 用如图所示装置进行了研究，用弹簧测力计拉着绕在大轮上的细绳向上运动时，小轮绕着共同的 轴心转动可以提升物体。要使挂在小轮上重力为2N的物体匀速上升10cm，则测力计的示数为 0.8N，上升距离为30cm。由此可知，利用此装置可以（选填省力或省功）,其机械 效率是。 4.学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中，重心 下降的最大距离为0.3m，用时0.5s，轨迹如图。则此过程重力做的功为 J，重力做功的 功率为 W。 5.为了参加义乌市中学生承重塔制作比赛，某校进行了选拔。丁丁同学用横截面积为0.06cm2的均匀竹签等材料制成了一个质量为60g、高为50cm的三棱柱形承重塔。，（总共只有3根竹签与地面接触，g取10N/kg） 求：（1）把放在地面上的3kg物体放到承重塔上时至少需要做多少功？ （2）放上该物体后承重塔对地面的压强是多少？ 6.某人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶，出租车的牵引力为3×103牛，右为他乘车到达目的地时的车费发票。求： （1）出租车行驶的时间。 （2）出租车行驶的速度。 （3）出租车在这段时间内所做的功。
能量的转化和守恒习题含答案
能量的转化和守恒 一、选择题 1、下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是（） A. 高山上滚下的石块越来越快，说明重力势能转化为动能 B. 酒精燃烧时，将化学能转化为内能 C. 发电机发电时，将机械能转化为电能 D. 人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生 2、一个人用同样大小的水平方向的力拉木箱，分别在光滑和粗糙两种水平地面 前进相同的距离．关于拉力所做的功，下列说法中正确的是() A．在粗糙地面上做功较多 B．在光滑地面上做功较多 C．物体运动快的，做功较多 D．两次做功一样多 3、关于功和功率，下列说法正确的是() A、机器做功少，功率一定小 B、功率小的机器做功不一定慢。 C、功率大的机器做功一定快 D、功率大的机器一定比功率小的机器做功多 4、甲物体的比热大于乙物体的比热，若（） A．甲、乙质量相等，则甲吸收的热量一定多 B．甲、乙吸收的热量相等，则乙升高的温度一定多 C．甲、乙质量相等，它们升高的温度相同，则甲吸收的热量一定多 D．甲、乙质量相等，它们放出的热量也相等，则甲降低的温度一定多 5.能量转化是非常普遍的现象，下列关于能量转化的叙述正确的是（）
A．洗衣机甩干衣服时，将内能转化为机械能 B．电池放电的过程，将电能转化为化学能 C．炉灶中烘焙燃烧时，将内能转化为化学能 D．用电热水器烧水时，将电能转化为内能 6、质量较小的鸽子与质量较大的大雁在空中飞行，如果它们的动能相等，那么 () A．大雁比鸽子飞得快 B．鸽子比大雁飞得快 C．大雁比鸽子飞得高 D．鸽子比大雁飞得高 7.“神六”升空和飞行员安全返回，意味着我国航天技术又有了新的突破。火 箭发射时能量的转化情况主要是（） A．太阳能转化为机械能 B．电能转化为机械能 C．化学能转化为机械能 D．机械能转化为化学能 8.下列说法正确的是（） A．功率大的机械，机械效率一定高 B．在相同的时间内做功多的机械，功率一定大 C．机械效率高的机械一定省力 D．做有用功多的机械，机械效率一定高 9.下列各项中，其中没有做功的是（） A．叉车举起货物 B．直升机吊起架电线的铁塔 C．马拉动原木 D．李刚用力推但没有推动大石块 10．下列情况中能量转化关系表述不正确的是（） A．木柴燃烧时，化学能转化为内能
能的转化和守恒定律练习题(含答案)
能的转化和守恒定律练习题(含答案) 1、光滑的水平面上有一木块,一支枪以水平方向连发两颗子弹均穿过了木块.设子弹离开枪口 时的速度相同,子弹两次穿过木块所受的阻力大小相同,木板仅做平动,质量恒定,那么两颗子 弹先后穿过木块的过程中( ). (A)两颗子弹损失的动能相同 (B)木块每次增加的动能相同 (C)每次产生的热量相同 (D)木块每次移动的距离相同 2、在光滑水平面上运动的物体,受到一个与速度同方向的推力,物体的温度与环境的温度相同,在这过程中以物体为研究对象( ). (A)与热传递等效的功是正功,物体的内能增加 (B)与热传递等效的功是零,内能不变 (C)动能定理中的功是正功,动能增加 (D)动能定理中的功是零,动能不变 3、对于一定质量的理想气体,在下列各过程中,可能发生的过程是( ). (A)气体膨胀对外做功,温度升高 (B)气体吸热,温度降低 (C)气体放热,压强增大 (D)气体放热,温度不变 4、在“冲击摆”实验中,下列有关能的转换的说法中正确的是( ). (A)子弹的动能转变成摆和子弹的内能 (B) 子弹的动能转变成子弹和摆的动能 (C) 子弹的动能转变成子弹和摆的势能 (D)子弹的动能一部分转变成子弹和摆的内能,另一部分转变成子弹和摆的机械能 5、质量为2kg 的木块置于光滑水平的桌面上, 质量为10g 的铅弹从水平方向射入木块后, 与 木块一起向前运动, 落地点与桌子边缘的水平距离是0.4m. 在入射的过程中内能增量的 60%被铅弹吸收, 使铅弹的温度升高了92.6℃. 已知铅的比热容是130.2J/kg ·K, g=10m/s 2, 求桌面的高度? 6、把质量是300g 的金属容器置于绝热装置中，在金属容器内盛有800g15℃的水，水中装有50Ω的电阻丝，当接上电压是220V 的电源达2min 后，水温上升到47℃，求制作容器的那种金属的比热容. 7、质量m=20g 的子弹以v=100m/s 的水平速度射向一个质量M=480g 、静止在光滑水平面 上的木块, 子弹陷入木块的深度l =10.0cm 后, 二者以同一速度向前运动. 在这过程中子弹 的动能改变多少? 子弹和木块系统的内能改变多少? 从子弹与木块接触, 到子弹陷入木块 以至二者以同一速度共同运动之前的这段短暂时间内, 木块向前移动的距离是多少? 8、若铅弹打在墙壁上时, 铅弹的动能有50%转换为铅弹的内能, 铅弹的温度升高了130℃, 求铅弹打到墙壁时的速度. (铅的比热容为130.2J/kg ·K) 9、一台四缸四冲程的内燃机, 活塞面积是3002 cm , 活塞冲程是300mm. 在第三冲程, 活塞 所受平均压强是 4.4510 帕, 在这个冲程中, 燃气所做的功是多少? 如果飞轮转速是 300r/min , 这台内燃机燃气做功的功率是多少? 10、一质量为0.14kg 的铜制物块放置在粗糙水平地面上，一粒质量10g 的铜制
第2课时 能量守恒定律及其应用
1.能量守恒定律 第2课时能量守恒定律及其应用 【教学目标】 一、知识与技能 1. 知道能量守恒定律. 2.能举出日常生活中的能量守恒的实例. 3.有用能量守恒的观点分析物理现象的意识. 二、过程与方法 1.通过学生讨论体会能量不会凭空消失，只会从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到另一个物体，能的总量不变. 2. 通过学生学习，能应用能量守恒定律解决简单问题. 三、情感态度价值观 1.对能量的转化和守恒有一个感性的认识，为建立科学世界观和科学思维方法打基础. 2.通过学生讨论锻炼学生分析问题能力. 【教学重点】能量守恒定律 【教学难点】能量间转化的效率 【教具准备】多媒体 【教学课时】1课时 【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固． 【新课引入】 师：能量可以互相转化.但在转化过程中能量是否守恒呢？这一节课我们 师：生就共同来探究这个问题. 【进行新课】
教学探究点1 能量守恒定律 1.视频展示：（1）秋千越摆越低；（2）从斜面上滚下的小球，越滚越慢.通过讨论秋千和小球的运动趋势，提示学生思考. 师：机械能减少了，是不是能量丢失了？ 生：实际上是通过摩擦，把机械能转化为内能. 2.能量守恒定律 （1）能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的定律之一，不管是物理学，还是化学、生物学等，所有能量转化或转移的过程，都服从能量守恒定律. 师：永动机之所以不能实现，就是因为它违背了能量守恒定律，这说明要得到一种能量，不消耗另一种能量是不可能的.（2）能量守恒定律要突出物理意义，即突出“转化”和“守恒”；要强调其普遍性和重要性. 教学探究点1 能量守恒定律的应用 1.机械能守恒：人造卫星的运动；学生分析其能的转化. 2.能的转化效率： PPT展示： （1）2000W的电动机正常工作1s消耗多少J的电能？如果1s我们只得到了1800J的机械能，能量还守恒吗？我们还得到了多少J其他形式的能？ （2）40W的白炽灯工作时，1s我们能获得大约5J的光能，白炽灯的光电转化效率是多少？白炽灯工作时能量还守恒吗？ 师总结：能量转化中的效率，任何情况下η都小于1. 3.了解地热这种新能源以及人们如何利用地热供暖、发电，给人们的生活带来方便. 【教师结束语】 本节课我们认识能量守恒定律及其应用.能量转化中的效率，任何情况下η都小于1；能量互相转换时其量值不变，表明能量是不能被创造或消灭的，因此各种形式能的总量一定守恒，单一的某一种形式的能或几种能不一定守恒. 【课后作业】 完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一节内容.
初二物理复习知识点：能量的转化和守恒
初二物理复习知识点：能量的转化和守恒 在一定的条件下，各种形式的能量可以相互转化;摩擦生热，机械能转化为内能;发电机发电，机械能转化为电能;电动机工作，电能转化为机械能;植物的光合作用，光能转化为化学能;燃料燃烧，化学能转化为内能。 能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变能量的转化和守恒练习题 能量既不会______，也不会______，它只会从一种形式______为其他形式，或者从一个物体______到另一个物体，而在转化和转移过程中，______的总量保持不变.这就是能量守恒定律. 克服摩擦或压缩气体做功时，消耗______能，使______能转化为______能，而且消耗多少______能，就得到多少______能，在这个过程中，能量的总量______. “和平”号空间站完成使命后，安全坠入南太平洋海域，当“和平”号进入稠密大气层时，燃起了熊熊大火，这是将______能转化为______能，在“和平”号坠入南太平洋的过程中，它的______能增加，______能减少，而能的总量______. 自然界中各种不同形式的能量都可以相互转化，电动机
可以把______能转化为______能;太阳能电池把______能转化为______能;植物的光合作用可以把______能转化为______能，燃料燃烧时发热，将______能转化为______能. 秋千荡起来，如果不继续用力会越荡越低，甚至停止;皮球落地后，每次弹起的高度都会比原来低.在这两个过程中，机械能______了，转化成了______能.机械能是否守恒______，能的总量是否守恒______.
各种形式的能量之间相互转化的实例
各种形式的能量之间相互转化的实例1．光能→内能： 晒xx会晒烫 2．光能→机械能： xx、用强光照射物体使之膨胀做功 3．光能→电能： 太阳能电池 4．光能→化学能： 光合作用 5．机械能→内能： 摩擦生热、钻木取火、内燃机的汽缸的压缩冲程、自行车骑 久拉车胎发热、跑步可以使身体变暖、打气筒打气气筒变热 6．机械能→光能： （暂时想不起来直接转换的）一个手摇发电机接导线连上小灯泡，就是机械能转化成光能、打火石、一种自行车，前轮上有个灯，当骑起来后靠灯和车圈的摩擦灯会亮。这就是机械能转化为了光能 7．机械能→电能： 水坝发电、风车发电 8．机械能→化学能： （暂时想不起来直接转换的）在一个存在二氧化硫、三氧化硫和氧气的密闭容器中，用外力压缩容器，化学平衡向生成二氧化硫和氧气的方向移动。机械能转化为二氧化硫和氧气的化学能 1/ 3
这个反应由机械能转化为化学能但是中间有环节-就是压缩气体时气体的内能增加从而为反应提供能量从而促使反映行，还要注意了，发生这个反映的正常情况是400-500度的高温而且还要有无氧化二钒作为催化剂。 9．电能→内能： 电热炉 10．电能→光能： 电灯 11．电能→机械能： 启动机、电动机工作 12．电能→化学能： 给蓄电池蓄电 13．化学能→内能： 浓硫酸稀释放热 14．化学能→光能： 镁燃烧发出强光、萤火虫发光 15．化学能→机械能： 炸药爆炸 16．化学能→电能： 电池放电 17．内能→光能： 电灯泡钨丝发热后会发光 2/ 3
18．内能→机械能: 火力发电、蒸汽机 19．内能→电能： （暂时想不起来直接转换的）火力发电 20．内能→化学能： （暂时想不起来直接转换的）Ba(OH)2+NH4Cl的反应（吸热） 3/ 3
§4.6能量 能量转化与守恒定律
§4.6能量能量转化与守恒定律 【学习目标】 一、知识与技能： 1、了解自然界中存在多种形式的能量。 2、知道能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一． 3、通过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． 4、通过永动机研制的失败，体会能量守恒定律建立的重要性。 二、过程与方法： 1、注意自然界中各种不同形式的能量，体会自然界能量形式的多样性． 2、关注自然界能量相互转化的过程，知道能量的多样性和复杂性，了解人类创造和发明的许多技术设备都是为人类服务的能量转化器． 3、列举自然界中能量转化和转移具有方向性的例子，体会提高能源利用率和节约能源的重要性． 三、情感、态度与价值观 1、认识自然界中各种不同形式能量及其转化，体会自然界能量的多样性． 2、通过能量守恒定律的建立过程，体会自然界的和谐统一． 【学习重点】 1、能量守恒定律 2、能量和转化和转移具有方向性 【知识要点】 各种各样的能量 一、对能量概念的初步认识 能量简称为能.一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量. 二、能量形式的多样性 物质的运动形式是多种多样的，物质的每一种运动形式都对应着一种形式的能量.与物体的机械运动对应的能量称机械能.与物体内大量分子热运动及分子间相互作用势能对应的能量称内能，与电磁运动对应的能量称电磁能，与物质的化学运动对应的能量称化学能. 能量之间的相互转化 自然界中，能的表现形式是多种多样的，除了机械能外，还有内能、电能、光能、化学能等，这些能量间可以相互转化，但总的能量不变，即遵守能的转化和守恒定律. 能量守恒定律 一、能的转化和守恒定律 1.定律的内容 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移过程中总能量守恒.功是能量转化的量度. 2.定律的表达式 E初=E终；ΔE增=ΔE减 某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量一定和增加量相等. 某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等. 3.用能量守恒解题的基本步骤 （1）分清有多少种形式的能（如机械能、热能、电能等）在变化. （2）分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式.
《能量的转化和守恒》教学设计
《能量的转化和守恒》教学设计 天津市汇森中学李宁 一、学情分析： 我校的九年级学生，已基本具备独立思考、自主探究、小组讨论与合作交流的学习习惯，学习热情高，求知欲望强。 学生在本册教材前面已经学过一些能的形式，学习了动能和势能的相互转换及机械能的守恒；内能的改变。通过前面的学习，学生对能量转化已有了初步的了解，为本节“能量的转化与守恒”的学习作了较为全面的铺垫。 另外，在生产生活中到处都有能的形式与转化，学生有一定的知识储备和生活积累。 二、学习内容分析： “能量的转化与守恒”是新课程人教版九年级全一册第十四章第三节的内容。本节前面分别学习了机械能和内能，本章共有三节：热机、热机的效率、能量的转化和守恒。教材从自然界中的各种能量形式的描述，能量在不同物体间的转移，各种形式能量之间的转化出发，从而引出能量转化及守恒定律。因此本节内容是全章的理论基础，也是前面分别阐明能量现象的总结。 三、教学目标： 知识与技能： 1．能列举各种形式的能量。 2．能列举各种能量之间的转化及同种能量之间的转移。 3．知道不同能量形式的转化过程中能量的总量保持不变。 4．知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例。 过程与方法： 1．引导学生，让学生充分发表自己的见解。 2．通过合作、交流、编故事、小实验和成果展示等活动突出学生的主体性地位。 情感态度与价值观： 1．通过列举日常生活中能量转化的例子，让学生认识能量转化的普遍性，体会科学知识源于生活、用于生活，激发学生学习的兴趣。 2．通过问题的设置，培养学生分析、综合和归纳能力。 3．培养探究精神和合作意识。 4．初步形成用能量转化与守恒的观点分析自然现象的意识。 四、重难点分析： 重点：能量的转化和能量守恒定律。 难点：能量在转化与转移中守恒。