《能量的转化与守恒》学案1
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约4140字。
§4.3能量的转化与守恒
【学习目标】
1、理解功与能的关系
2、理解能量守恒定律
3、知道第一轮永动机不可能实现
【学习重点】
理解能量守恒定律,并学习用定律分析理解相关物理现象和物理过程
【知识点导学】
一、功和能的关系
1、功是 的量度,即做了多少功,就有多少能量 。
2、常见的几种功和能的关系:
(1)合外力做的功等于 ,表达式为 。
(2)重力做的功等于 ,表达式为 。
(3)弹簧的弹力做的功等于 ,表达式为 。
(4)一对相互作用的滑动摩擦力所做的功之和等于产生的热量,导致系统机械能的损失,表达式为 ,其中l为两物体相对滑动的距离。一对相互作用的静摩擦力所做的功之和等于零,不损失系统的机械能,只使机械能在相互作用的物体间转移。
(5)系统内的重力和弹力之外的力作的功等于 ,表达式为 。
二、能量转化的普遍性
1、阅读教材:了解小汽车消耗燃油的能量转化情况
2、讨论:就生产、生活或自然界中的某个过程,讨论能量转化的具体情况。
3、常见的能量的形式:
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;
与原子核变化对应的是核能的变化;
………………
三、能量守恒定律
1、内容:
能量既不会 ,也不会 ,它只会从 转化为 ,或者从 转移到 ,而在转化和转移过程中,能量的 保持不变。
2、了解能量守恒定律的发现过程及定律的发现的重大意义
阅读教材,了解众多科学家在定律发现过程中所作的贡献;
理解定律的发现是必然的,认识人类认识世界改造世界的伟大力量。
恩格斯把该定律和细胞的发现、进化论的建立一起成为19世纪“最具决定意义的三大发现”。
三、第一类永动机不可能实现
1、人类利用能源的过程,就是使能量 的过程。
2、历史上人们企图设计一种不消耗能量或少消耗能量,而可以源源不断地对外做功的机器。把这样的机器就叫做第一类永动机。
3、历史上,有不少人设计出了各种各样的永动机,进行了很多尝试和各种努力,但无一例外地以失败告终。根本原因是这类的设计违背了能量守恒定律,是不可能实现的。
4、阅读课本上的“永动机”。你能否指出它为什么不能实现。
【问题探究】
【问题1】如何理解功能关系,它的实质是什么?
结论:功和能关系的理解:“功是能量转化的量度”,即“做了多少功就有多少能量转化,反之转化了多少能量说明做了多少功”,这实质是“能量守恒定律”的另一种表述。
【问题2】如何理解能理守恒?
结论:能量守恒应从以下两方面去理解:(1)某种形式的能减少,一定存在其它形式
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