《能量守恒定律》导学案2.docx

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第12讲能量守恒定律

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课程标准

课标解读

1.通过有关史实，了解热力学第一定

律和能量守恒定律的发现过程，体会科学探索中的挫折和失败对科学发现的意义。

2.理解能量守恒定律，能用能量守恒的观点解释自然现象。

3.体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。

1.理解并会运用能量守恒定律。

2.知道什么是第一类永动机及其不可能制成的原因。

知识精讲

知识精讲

知识点能量守恒定律

1．探索能量守恒的足迹

2．能量守恒定律

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其他形式，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．永动机不可能制成

(1)第一类永动机：不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器；

(2)第一类永动机由于违背了能量守恒定律，所以不可能制成。

【知识拓展】

1．能量的存在形式及相互转化

(1)各种运动形式都有对应的能：机械运动有机械能，分子的热运动有内能，还有电磁能、化学能、核能等；

(2)各种形式的能，通过某种力做功可以相互转化。例如：利用电炉取暖或烧水，电能转化为内能；煤燃烧，化学能转化为内能；列车刹车后，轮子温度升高，机械能转化为内能。

2．能量守恒的两种表达

(1)某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，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．第一类永动机不可能制成的原因分析

如果没有外界供给热量而对外做功，由ΔU＝W＋Q知，系统内能将减小。若想源源不断地做功，在无外界能量供给的情况下是不可能的。

【即学即练1】如图所示为冲击摆实验装置，一质量为m的子弹以速度射入质量为M的沙箱后与沙箱合为一体，共同摆起一定高度h，则整个过程中子弹和沙箱由于相互作用所产生的内能为多少？（不计空气阻力）

【即学即练2】在高的光滑水平桌面上放着一个质量的木块，一颗质量的铅弹从水平方向射中木块，把木块打落在地面上，落地点与桌边的水平距离。铅弹射中木块后留在木块内，铅的比热容J/（kg·℃），。设增加的内能有使铅弹温度升高，铅弹的温度升高多少摄氏度？

能力拓展

能力拓展

考法能量守恒定律

【典例1】地球上不同地区、不同季节、不同气象条件下到达地面的太阳辐射照度都是不相同的。下表给出了热带、温带和比较寒冷地带的太阳平均辐射照度。若在上海地区安装一台太阳能热水器。已知其采光面积为、热转换效率为40%，水的比热容为J/（kg·℃）。试求：

（1）此太阳能热水器每天能吸收多少焦的太阳能？

（2）设热水器中水的温度升高20℃，则该热水器平均每天能提供多少热水？

地区

太阳平均辐射照度

热带、沙漠

5～6

温带

3～5

阳光较少地区（北欧）

2～3

分层提分

分层提分

题组A基础过关练

1．在一个与外界没有热交换的房间里打开冰箱门，冰箱正常工作，过一段时间房间内的温度将如何变化（）

A．降低 B．升高 C．不变 D．无法确定

2．下列说法中正确的是（）

A．自然界的能量的总和是守恒的，所以节约能源是毫无意义的

B．电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置

C．电能转化为其他形式的能，是通过电流做功来实现的

D．能量耗散表明自然界的能量总和在不断减少

3．下列说法中错误的是（）

A．能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化

B．只要有能的转化和转移，就一定遵从能量守恒定律

C．能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器

D．任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能的总量保持不变

4．“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为（）

A．它不符合机械能守恒定律

B．它违背了能的转化和守恒定律

C．它做功产生的热不符合热功当量

D．暂时找不到合理的设计方案和理想材料

5．有关能量的转化和守恒定律，下列说法正确的是（）

A．只适用于机械能与内能的相互转化

B．只适用能量转化过程

C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律

D．根据能量守恒定律，字宇宙中的能量总和不变

6．热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象．所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把散失的能量重新收集、加以利用．下列关于能量耗散的说法中正确的是()

A．能量耗散说明能量不守恒

B．能量耗散不符合热力学第二定律

C．能量耗散过程中能量不守恒

D．能量耗散是从能量转化的角度,反映出自然界中的宏观过程具有方向性

7．下列说法中正确的是（）

A．某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加

B．能量耗散表明，能量的总量并不守恒

C．随着科技的发展，能量是可以凭