高中物理 第4章4.3 能量的转化与守恒 4.4 能源与可持续发展学案 沪.pdfVIP

高中物理第4章4.3能量的转化与守恒4.4能源与可持续发展学案沪--第1页

4.3能量的转化与守恒4.4能源与可持续发展

[学习目标]1.掌握能量守恒定律．知道能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一.2.

了解能量转化和转移的方向性，认识人类珍惜和保护能源和资源的必要性.3.了解我国能源状

况，认识能源与环境协调发展的必要性.4.掌握各种功能关系，会应用功能关系和能量守恒定

律解决问题．

一、能量的转化与守恒

1．能量的多样性：自然界中能量的形式有多种，如：机械能、内能、电磁能、光能、化学能、

核能、生物能等，各种不同形式的能量可以相互转化．

2．能量守恒定律：

(1)内容：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，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另一个物体，在转化或转移的过程中其总量不变．

(2)能量守恒定律是自然界中最基本、最普遍的规律，它宣布第一类永动机(不消耗能量而连

续不断地对外做功，或者消耗少量能量而做大量的功的机器)是不可能(填“可能”或“不可

能”)制成的．

二、能源与可持续发展

1．能量的转化效率

(1)任何机器都不可能(填“可能”或“不可能”)将输入的能量全部转化为有用的能量．

有用的能量

(2)能量的转化效率＝.

输入的能量

(3)机器的能量转化效率一定小于(填“一定小于”或“可以等于”)100%.

2．能量转化和转移的方向性

研究和事实都表明：能量的转化和转移具有方向性，或者说，能量的转化和转移具有不可

逆性．

3．第二类永动机不违反(填“违反”或“不违反”)能量守恒定律，但违反(填“违反”或“不

违反”)能量转化和转移的不可逆性，因此不可能制成．

4．能源开发、利用与环境保护

(1)煤、石油、天然气等化石燃料是目前所用的主要能源，是不可(填“可以”或“不可”)

1

高中物理第4章4.3能量的转化与守恒4.4能源与可持续发展学案沪--第1页

高中物理第4章4.3能量的转化与守恒4.4能源与可持续发展学案沪--第2页

再生的．

(2)能源的可持续发展战略：尽可能地开发和利用各种新能源，千方百计地提高不可再生能源

的合理利用率和转化效率，并且厉行节约，避免浪费．

[即学即用]

1．判断下列说法的正误．

(1)任何能量之间的转化都遵循能量守恒定律．(√)

(2)因为能量守恒，所以我们不需要节能．(×)

(3)能量的转化和转移具有不可逆性．(√)

(4)任何机器的能量转化效率都低于100%.(√)

(5)第一类永动机不能制成是因为违反了能量守恒定律．(√)

(6)第二类永动机不可能制成是因为违反了能量守恒定律．(×)

2．一个质量为60kg的登山运动员，他登山时平均每小时登高500m(竖直高度)，已知人体

g

内将化学能转化为机械能的效率为25%，那么他在3h内消耗的化学能为________J．(取

2

10m/s)

6

答案3.6×10J

Emgh5

解析3h内增加的机械能Δ＝