人教版物理必修2 第七章机械能守恒定律第10节能量守恒定律(共13张PPT)
【人教版】高中物理必修2优质教案：第七章 机械能守恒定律 第10节 能量守恒定律与能源1
10．能量守恒定律与能源
三维目标
知识与技能
理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散；
过程与方法
通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义。
情感、态度与价值观
1．感知我们周围能源的耗散，树立节能意识；
2．通过能量守恒定律的教学，让学生领略物理规律的和谐美和简洁美，发展对科学的好奇心与求知欲。
教学重点
能量守恒定律的内容。
教学难点
1．理解能量守恒定律的确切含义；
2．能量转化的方向性。
教学方法
教师启发、引导，学生自主阅读、思考，并讨论、交流学习成果。
教学工具
投影仪、教学录像或课件。
教学过程
［新课导入］
我们已学习了多种形式的能，请同学们说出你所知道的能量形式。我们还知道不同能量之间是可以相互转化的，请你举几个能量转化的例子。
在一个玻璃容器内放入沙子，拿一个小铁球分别从某一高度释放，使其落到沙子中。小球运动过程中机械能是否守恒？请说出小球运动过程中能量的转化情况。
在盛有水的玻璃容器中放一小木块，让小木块在水中上下浮动，过一段时间，小木块停止运动。小木块运动过程中机械能是否守恒？请说出小球运动过程中能量的转化情况。
以上实验表明，各种形式的能量可以相互转化，一种能量减少，必有其他能量增加，一个物体的能量减少，必定其他物体能量增加，能量的总和并没有不化。这就是我们今天要学习的能量守恒定律。 ［新课教学］
一、能量守恒定律
1．自然现象之间的普遍联系
我们可以从千差万别的各种自然现象中抽象出一个共通的量──能量，这说明不同的运动形式在相互转化中有数量上的确定关系。
科学家们一直在关注自然现象之间的普遍联系
……
1801年 戴维发现电流的化学效应（电和化学的联系）
1820年 奥斯特发现电流的磁效应（电和磁的联系）
1821年 塞贝克发现温差电现象（热和电的联系）
1831年 法拉第发现电磁感应现象（电和磁的联系）
1840年 焦耳发现电流的热效应（电和热的联系）
高中物理人教版必修2习题：第七章 机械能守恒定律 第8节 机械能守恒定律1 含答案
- 1 - 第8节机械能守恒定律
（满分100分，45分钟完成） 班级_____姓名_________
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。选错或不选的得0分。
1．两个质量不同的物块A和B，分别从高度相同的光滑斜面和曲面的顶点从静止开始滑向底部，如图1所示。下列说法中正确的是 （ ）
A．下滑过程中重力所做的功相等
B．它们到达底部时的动能相等
C．它们到达底部时的速率相等
D．物块A在最高点时的机械能和它到达底部时的机械能相等
2．已知一个物体在某一运动过程中，动能由23J增加到41J，重力势能由27J减少到9J。下列说法中正确的是 （ ）
A．物体一定是由高处向低处运动
B．初、末状态的机械能总量相等
C．物体一定做匀加速运动
D．物体一定受到摩擦力的作用
3．如图2所示，质量为m的物体，以水平速度v０离开桌面，若以桌面为零势能面，不计空气阻力，则当它经过离地高度为h的A点时，所具有的机械能是 （ ）
图2
A．2012mvmgh B．2012mvmgh
C．201()2mvmgHh D．2012mv
4．一个人站在高出地面h处，抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速率为v，不计空气阻力，则人对物体所做的功为 （ ）
A．mgh B．21mgh A B
图1
- 2 - C．21mv2 D．21mv2－mgh
5．质量相等的A、B两物体在同一水平线上，当A物体正对B物体水平抛出的同时，B物体开始自由下落（空气阻力不计）。如图3所示，曲线AC为A物体的运动轨迹，直线BD为B物体的运动轨迹，两轨迹相交于O点，则两物体 （ ）
A．经过O点时速率相等
B．在O点相遇
C．在O点时具有的机械能一定相等
人教版高一物理必修2第七章机械能守恒定律：7.10 能量守恒定律和能源 教案设计
能量守恒定律与能源
【教学目标】
1．理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。
2．通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义。
3．用能量的观点分析问题应该深入学生的心中，因为这是最本质的分析方法。
4．感知我们周围能源的耗散，树立节能意识。
5．学生在学习了机械能守恒定律之后拓展到能量守恒是不难接受的，特别是学生通过对自然界的认识、生物课的学习、化学课的学习，都学到了很多种类的能量，在这节课中把这些能量间的关系综合起来是有很大意义的。
【教学重点】
1．能量守恒定律的内容。
2．应用能量守恒定律解决问题。
【教学难点】
1．理解能量守恒定律的确切含义。
2．能量转化的方向性。
【教学思路】
通过阅读让学生体会自然界中能量的确良转化与守恒关系，鼓励学生得出问题，理解能量品质、能量耗散等概念。新课程更多地与社会实际相联系，鼓励学生提出问题。本节“思考与讨论”对能源问题做了讨论，这是一个质疑的范例。它引导我们考虑能量转化和转移的方向性。从物理学的角度研究宏观过程的方向性，在现阶段只需用一些简单的实例，让学生初步地体会一下就可以了。例如：摩擦力做功的过程，要损耗机械能而生热，产生的热不可能全部转化为机械功。在其他的宏观过程中也是如此，例如：两种气体放到一个容器内，总会均匀地混合到一起，但不会再自发地分离开来。通过实例说明。在能量的转化和转移过程中，能量是守恒的，但能量的品质却降低了，可被人直接利用的能在逐渐减少，这是能量耗散现象。所以，能量虽然守恒，但我们还要节约能源。
【教学方法】
教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。
【教学准备】
玻璃容器、沙子、小铁球、水、小木块。 【教学过程】
教学
环节 教学内容 师生互动 设计意图 备注
引入
请举几个能量转化的例子。 师：我们已学习了多种形式的能，请同学们说出你所知道的能量形式。我们还知道不同量之间是可以相互转化的，请举几个能量转化的例子。
人教版2020高中物理 第七章 机械能守恒定律 10 能量守恒定律与能源习题 新人教版必修2
1 10 能量守恒定律与能源
对点训练
知识点一 对能量守恒定律的理解
1．(多选)行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降．上述不同现象中所包含的相同的物理过程是( )
A．物体克服阻力做功
B．物体的动能转化为其他形式的能量
C．物体的势能转化为其他形式的能量
D．物体的机械能转化为其他形式的能量
2．出行是人们工作、生活中必不可少的环节，出行的工具五花八门，使用的能源也各不相同．自行车、电动自行车、普通汽车消耗能量的类型分别是( )
①生物能 ②核能 ③电能 ④太阳能 ⑤化学能
A．①④⑤B．①③⑤
C．①②③D．①③④
知识点二 能量守恒定律的综合应用
3．关于能量和能源，下列说法中正确的是( )
A．能量在转化或转移过程中，其总量有可能增加
B．能量在转化或转移过程中，其总量会不断减少
C．能量在转化或转移过程中，其总量保持不变，故节约能源没有必要
D．能量在转化或转移过程中，其总量保持不变，但现有可利用的能源有限，故必须节约能源
4．有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度，他的办法是：关好房间的门窗，然后打开冰箱的所有门让冰箱运转．若不考虑房间内、外热量的传递，则开机后，室内的温度将( )
A．有所升高
B．保持不变
C．开机时降低，停机时又升高
D．开机时升高，停机时降低
5．如图L7－10－1甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，则(
)
图L7－10－1
A．t1时刻小球动能最大
B．t2时刻小球动能最大
C．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少
D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 2
高中物理第七章机械能守恒定律第10节能量守恒定律与能源学案解析版新人教版必修2
第10节能量守恒定律与能源
一、能量守恒定律
1．建立能量守恒定律的两个重要事实
(1)确认了永动机的不可能性。
(2)发现了各种自然现象之间能量的相互联系与转化。
2．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，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。
3．意义
能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃。它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。
二、能源和能量耗散
1．能源与人类社会
人类对能源的利用大致经历了三个时期，即柴薪时期、煤炭时期、石油时期。自工业革命以来，煤和石油成为人类的主要能源。
2．能量耗散
燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，就不会再次自动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成内能和光能，热和光被其他物体吸收之后变成周围环境的内能，我们无法把这些散失的能量收集起来重新利用。
3．能源危机的含义
在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上虽未减少，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。
4．能量转化的方向性与节约能源的必要性
能量耗散反映了能量转化的宏观过程具有方向性。所以，能源的利用是有条件的，也是有代价的，所以自然界的能量虽然守恒，但还是很有必要节约能源。
1．自主思考——判一判
(1)当一个物体的能量减少时，一定有其他物体的能量增多。(√)
(2)做功越多，能量的转化也越多。(√)
(3)外力对物体不做功，这个物体就没有能量。(×)
(4)煤、石油、天然气属于常规能源。(√)
(5)电能、焦炭、氢能属于一次能源。(×)
(6)冒起的煤烟和散开的炭灰可以重新合成一堆煤炭。(×) 2．合作探究——议一议
(1) 一个叫丹尼斯·李(Dennis Lee)的美国人在《美国今日》《新闻周刊》等全国性报刊上刊登大幅广告，在全美各地表演，展示其号称无需任何能源的发电机。
高中物理人教版必修2习题：第七章 机械能守恒定律 第9节 实验：验证机械能守恒定律2 含答案
- 1 - 实验：验证机械能守恒定律
（满分100分，45分钟完成） 班级_________姓名_________
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。选错或不选的得0分。
1．在《验证机械能守恒定律》的实验中，下列说法中正确的是 （ ）
A．选用重物时重的比轻的好
B．选用重物时体积小的比体积大的好
C．选用重物时密度小的比密度大的好
D．选用重物后要测量其质量
2．在《验证机械能守恒定律》的实验中，某同学重复做了四次实验，得到了四条纸带，一、二两点间的距离如下，则应选用哪一条比较恰当 （ ）
A．1mm B．2mm
C．3mm D．4mm
3．在《验证机械能守恒定律》的实验中，关于实验误差的说法中，正确的是 （ ）
A．重物质量的称量不准会造成较大的误差
B．重物质量选用得大些，有利于减小误差
C．重物质量选用得小些，有利于减小误差
D．纸带下落和打点不能同步会造成较大误差
4．在《验证机械能守恒定律》的实验中，下面叙述正确的是 （ ）
A．应用天平称出重物的质量
B．应当选用点迹清晰，第一、二两点距离约2mm的纸带进行测量
C．操作时应先放纸带，后接通电源
D．打点计时器应接在电压为4～6V的直流电源上
5．在《验证机械能守恒定律》的实验中，用重锤自由下落的过程验证机械能守恒，下列说法正确的是 （ ）
A．实验时，应先接通打点计时器，等打点稳定后再释放纸带
B．必须用天平称量所用重锤的质量
C．为了方便，应在打下的纸带上每5个点取一个计数点进行测量和计算
D．本实验的系统误差，总是使重力势能的减少量大于动能的增加量
- 2 - 6．在《验证机械能守恒定律》的实验中，要验证重锤下落时重力势能的减少等于它动能的增加，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余．．的或错误．．的有 （ ）
高中物理人教版必修2习题：第七章 机械能守恒定律 第8节 机械能守恒定律1 含答案 2
- 1 - 第8节机械能守恒定律
（满分100分，45分钟完成） 班级_____姓名_________
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。选错或不选的得0分。
1．两个质量不同的物块A和B，分别从高度相同的光滑斜面和曲面的顶点从静止开始滑向底部，如图1所示。下列说法中正确的是 （ ）
A．下滑过程中重力所做的功相等
B．它们到达底部时的动能相等
C．它们到达底部时的速率相等
D．物块A在最高点时的机械能和它到达底部时的机械能相等
2．已知一个物体在某一运动过程中，动能由23J增加到41J，重力势能由27J减少到9J。下列说法中正确的是 （ ）
A．物体一定是由高处向低处运动
B．初、末状态的机械能总量相等
C．物体一定做匀加速运动
D．物体一定受到摩擦力的作用
3．如图2所示，质量为m的物体，以水平速度v０离开桌面，若以桌面为零势能面，不计空气阻力，则当它经过离地高度为h的A点时，所具有的机械能是 （ ）
图2
A．2012mvmgh B．2012mvmgh
C．201()2mvmgHh D．2012mv
4．一个人站在高出地面h处，抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速率为v，不计空气阻力，则人对物体所做的功为 （ ）
A．mgh B．21mgh A B
图1
- 2 - C．21mv2 D．21mv2－mgh
5．质量相等的A、B两物体在同一水平线上，当A物体正对B物体水平抛出的同时，B物体开始自由下落（空气阻力不计）。如图3所示，曲线AC为A物体的运动轨迹，直线BD为B物体的运动轨迹，两轨迹相交于O点，则两物体 （ ）
A．经过O点时速率相等
B．在O点相遇
C．在O点时具有的机械能一定相等
高中物理人教版必修2习题：第七章 机械能守恒定律 第8节 机械能守恒定律1 含答案 3
- 1 - 第8节机械能守恒定律
（满分100分，45分钟完成） 班级_____姓名_________
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。选错或不选的得0分。
1．两个质量不同的物块A和B，分别从高度相同的光滑斜面和曲面的顶点从静止开始滑向底部，如图1所示。下列说法中正确的是 （ ）
A．下滑过程中重力所做的功相等
B．它们到达底部时的动能相等
C．它们到达底部时的速率相等
D．物块A在最高点时的机械能和它到达底部时的机械能相等
2．已知一个物体在某一运动过程中，动能由23J增加到41J，重力势能由27J减少到9J。下列说法中正确的是 （ ）
A．物体一定是由高处向低处运动
B．初、末状态的机械能总量相等
C．物体一定做匀加速运动
D．物体一定受到摩擦力的作用
3．如图2所示，质量为m的物体，以水平速度v０离开桌面，若以桌面为零势能面，不计空气阻力，则当它经过离地高度为h的A点时，所具有的机械能是 （ ）
图2
A．2012mvmgh B．2012mvmgh
C．201()2mvmgHh D．2012mv
4．一个人站在高出地面h处，抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速率为v，不计空气阻力，则人对物体所做的功为 （ ）
A．mgh B．21mgh A B
图1
- 2 - C．21mv2 D．21mv2－mgh
5．质量相等的A、B两物体在同一水平线上，当A物体正对B物体水平抛出的同时，B物体开始自由下落（空气阻力不计）。如图3所示，曲线AC为A物体的运动轨迹，直线BD为B物体的运动轨迹，两轨迹相交于O点，则两物体 （ ）
A．经过O点时速率相等
B．在O点相遇
C．在O点时具有的机械能一定相等
高中物理人教版必修2教案-人教版-高中物理-必修2-第七章机械能守恒定律第十节能量守恒定律与能源练习题_1
第七章机械能守恒定律
第十节能量守恒定律与能源
1．关于能量和能源，下列说法中正确的是( )
A．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
B．在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少
C．能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性
D．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造
2．行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流．上述不同现象中所包含的相同的物理过程是( )
A．物体克服阻力做功
B．物体的动能转化为其他形式的能量
C．物体的势能转化为其他形式的能量
D．物体的机械能转化为其他形式的能量
3．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，又不让马儿吃草”违背了能量转化和守恒定律，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
4．在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，“客运效率”表示的是每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即客运效率＝人数×路程消耗能量.一个人骑电动自行车，消耗1 MJ(106 J)的能量可行驶30 km；一辆载有4人的普通轿车，消耗320 MJ的能量可行驶100 km，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是( )
A．6∶1 B．12∶5 C．24∶1 D．48∶7
5．如图所示，一个粗细均匀的U形管内装有同种液体，液体质量为m.在管口右端用盖板A密闭，两边液面高度差为h，U形管内液体的总长度为4h，先拿去盖板，液体开始运动，由于管壁的阻力作用，最终管内液体停止运动，则该过程中产生的内能为( )
A.116mgh
B.18mgh
高中物理第七章机械能守恒定律第10节能量守恒定律与能源讲义含解析新人教版必修220190411213
第10节能量守恒定律与能源
一、能量守恒定律
1．建立能量守恒定律的两个重要事实
(1)确认了永动机的不可能性。
(2)发现了各种自然现象之间能量的相互联系与转化。
2．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，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。
3．意义
能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃。它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。
二、能源和能量耗散
1．能源与人类社会 1． 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，或者从一个物体
转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量
的总量保持不变，这个规律叫做能量守恒定律。
2． 能量耗散是指可利用的能源最终变成了周围环境
的内能，我们无法把这些散失的能量收集起来重
新利用。
3． 能量耗散反映了能量转化的宏观方向性，所以能
源的利用是有条件的，也是有代价的，自然界的
能量虽然守恒，但还是要节约能源。
4．功和能量的关系：功是能量转化的量度。 人类对能源的利用大致经历了三个时期，即柴薪时期、煤炭时期、石油时期。自工业革命以来，煤和石油成为人类的主要能源。
2．能量耗散
燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，就不会再次自动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成内能和光能，热和光被其他物体吸收之后变成周围环境的内能，我们无法把这些散失的能量收集起来重新利用。
3．能源危机的含义
在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上虽未减少，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。
4．能量转化的方向性与节约能源的必要性
能量耗散反映了能量转化的宏观过程具有方向性。所以，能源的利用是有条件的，也是有代价的，所以自然界的能量虽然守恒，但还是很有必要节约能源。