2019-2020學(xué)年九年級物理下冊11.1能量守恒定律講義教科版

能量守恒定律【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知識與技能1.了解各種不同形式的能，知道能量是一個重要的物理量.2.理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。3.能用能量守恒的觀點分析、解釋實際問題.過程與方法通過對生活中能量轉(zhuǎn)化的實例分析，理解能量守恒定律的確切含義情感、態(tài)度與價值觀感知我們周圍能源的耗散，樹立節(jié)能意識?！緦W(xué)習(xí)重點】

能量守恒定律的內(nèi)容與應(yīng)用【學(xué)習(xí)難點】對功能關(guān)系的理解及應(yīng)用

【課時】

1課時

1．能量守恒定律：轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變

(1)定律內(nèi)容：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式________為另一種形式，或者從一個物體________到另一個物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能的總量

.(2)建立定律的兩個重要事實：永動機(jī)聯(lián)系轉(zhuǎn)化①確認(rèn)了__________的不可能性.②各種自然現(xiàn)象中能量的相互________與________．（ΔE增=ΔE減）【小試身手】1.指出下列物理現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化的情況：(1)燃料在氣缸內(nèi)燃燒，氣缸內(nèi)氣體推動活塞運(yùn)動，是_______能轉(zhuǎn)化為_________能。(2)給盛水的容器內(nèi)的電阻絲通電，水溫升高，是_________能轉(zhuǎn)化為_________能。(3)汽車緊急制動后在地面上滑行直到靜止的過程，是_________能轉(zhuǎn)化為_________能。(4)跳傘運(yùn)動員打開降落傘后，勻速下降階段是_________能轉(zhuǎn)化為_________能。內(nèi)機(jī)械電內(nèi)機(jī)械機(jī)械內(nèi)內(nèi)2．能源和能量耗散：自動聚集起來電能

(1)能量耗散：燃料燃燒時把自己的熱量釋放出去，就不會再次_____________供人類重新利用；電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為______，它又通過燈泡轉(zhuǎn)化成______和______，熱和光被其他物體吸收之后變成周圍環(huán)境的______，我們無法把這些散失的能量收集起來重新利用.內(nèi)能光能內(nèi)能

(2)能源危機(jī)的含義：在能源的利用過程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過程中，能量在數(shù)量上雖然沒有______，但在可利用的品質(zhì)_____了，從便于利用變成___________的了.減少降低不便于利用

(3)能量轉(zhuǎn)化的方向性與節(jié)約能源的必要性：能量的耗散反映了能量轉(zhuǎn)化的宏觀過程具有____________，所以能源的利用是有條件的，也是有代價的，盡管自然界的能量________，但仍然有必要節(jié)約能源.方向性守恒【小試身手】2.關(guān)于能源開發(fā)和利用，下列說法正確的是（）A.因為能量是守恒的，所以不需要節(jié)約能源B.能源利用的過程是一種形式的能向另一種形式的能轉(zhuǎn)化的過程C.能量的耗散反映了能量轉(zhuǎn)化的宏觀過程具有方向性D.隨著科技的發(fā)展，永動機(jī)是可以制成的3．自由擺動的秋千擺動幅度越來越小，下列說法正確的是（）A．機(jī)械能守恒B．能量正在消失C．只有動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化D．減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但總能量守恒BCD〖問題1〗歷史上曾有人設(shè)想制造一種不需要消耗任何能源就可以不斷做功的機(jī)器，即永動機(jī)，這樣的機(jī)器能不能制成？為什么？

什么是永動機(jī)蒸汽機(jī)消耗煤炭，內(nèi)燃機(jī)消耗汽油或柴油，電動機(jī)消耗電力，有沒有一種機(jī)器，它不消耗任何燃料或動力，卻可以不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，源源不斷的對外做功呢？這種機(jī)器被稱為永動機(jī)。

據(jù)說很久很久以前，在印度有一個被地主壓迫的可憐人，他每天被迫干好多活，終于有一天，這個可憐的年輕人厭倦了這種生活，他就想：有沒有一種機(jī)器可以代替我干活呢?它只干活不休息，也不需要什么能量，要是有的話就太好了.

據(jù)說這個就是最早的關(guān)于永動機(jī)的想法。這個思想的火花在1200年前從印度出發(fā)，傳到了伊斯蘭教世界，并傳到了西方。

大約在1570年，意大利有一位教授叫泰斯尼爾斯，提出用磁石的吸力可以實現(xiàn)永動機(jī)。他的設(shè)計如圖所示，A是一個磁石，鐵球C受磁石吸引可沿斜面滾上去，滾到上端的E處，從小洞B落下，經(jīng)曲面BFC返回，復(fù)又被磁石吸引，鐵球就可以沿螺旋途徑連續(xù)運(yùn)動下去。永動機(jī)的夢想永動機(jī)夢想的破滅

此外，人們還提出過利用輪子的慣性、細(xì)管子的毛細(xì)作用、電磁力、流水等獲得有效動力的種種永動機(jī)設(shè)計方案，但都無一例外地失敗了!

層出不窮的永動機(jī)設(shè)計方案，都在科學(xué)的嚴(yán)格審查和實踐的無情檢驗下一一失敗了。1775年，法國科學(xué)院宣布“本科學(xué)院以后不再審查有關(guān)永動機(jī)的一切設(shè)計”?！紗栴}1〗歷史上曾有人設(shè)想制造一種不需要消耗任何能源就可以不斷做功的機(jī)器，即永動機(jī)，這樣的機(jī)器能不能制成？為什么？

結(jié)論：不能，因為這種“永動機(jī)”違反了能量守恒定律。

〖問題2〗如何理解能理守恒？結(jié)論：能量守恒應(yīng)從以下兩方面去理解：（1）某種形式的能減少，一定存在其它形式的能增加，且減少量和增加量一定相等；（2）某個物體的能量減少，一定存在其它物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等。這也是我們列能量守恒表達(dá)式時的兩條基本思路。〖問題3〗什么是能量耗散？能量耗散與能量守恒是否矛盾，該怎樣理解？結(jié)論：熱和光被其它物質(zhì)吸收之后變成環(huán)境的內(nèi)能，我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用。這種現(xiàn)象叫做能量耗散。能量耗散表明，在能源的利用過程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過程中，能量在數(shù)量上并沒有減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用的變成不便于利用了。能量耗散遵循能量守恒定律，但能量耗散是一種不可逆的過程，對環(huán)境保護(hù)和能源開發(fā)都是一種衡量尺度和標(biāo)準(zhǔn)。能源的利用受方向性的制約，所以能源的利用是有條件的，也是有代價的。知識點1對能量守恒定律的理解

[例1]在某密閉隔熱的房間內(nèi)有一電冰箱，現(xiàn)接通電源使電冰箱開始工作，并打開電冰箱的門，則過一段時間后室內(nèi)的溫度將()A．降低B．不變

C．升高D．無法判斷C對能量守恒定律的理解(1)某種形式的能量減少，一定存在另一種形式能量的增加，且減少量和增加量相等．(2)某個物體的能量減少，一定存在別的物體的能量增加，且減少量和增加量相等．

【總結(jié)】

變式訓(xùn)練1:下列說法正確的是()A．能源的利用過程，實質(zhì)上是能的轉(zhuǎn)化和傳遞的過程B．太陽照射到地球上的光能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空間的能量都消失了C．“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違背了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，因而是不可能的D．有種“全自動”手表，不用上發(fā)條也不用任何形式的電源，卻能一直走動，說明能量可以憑空產(chǎn)生AC知識點2對“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”的理解

[例2]（B層）某人用手將原來靜止在地面上，質(zhì)量為2kg的物體豎直向上提起1m，這時物體的速度為1m/s，則在這個過程中，下列說法正確的是（）

A．手對物體做功為21JB．機(jī)械能增加了21JC．合外力做功為21JD．物體重力勢能增加了21AB【總結(jié)】

做功能量的變化關(guān)系重力做功彈力做功合力做功只有重（彈）力做功除重（彈）力外其它力做功?說明：若一對互為作用力反作用力的摩擦力做的總功，用來量度該過程系統(tǒng)由于摩擦而減小的機(jī)械能，也就是系統(tǒng)增加的內(nèi)能，即f

d=Q（d為這兩個物體間相對移動的路程）。重力勢能WG=-ΔEp彈性勢能W彈=-ΔEp動能W合=ΔEk機(jī)械能不變

E末=E初機(jī)械能W外=ΔE變式訓(xùn)練2：（B層）從5m高空由靜止落下一質(zhì)量為1kg的物體，落地速度是8m/s，則在這個過程中（）

A．重力做功為50JB．機(jī)械能守恒

C．合外力做功為32JD．產(chǎn)生的內(nèi)能為32JAC小結(jié)一、能量守恒定律：內(nèi)容：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能的總量保持不變.表達(dá)式：ΔE增=ΔE減二、做功和能量轉(zhuǎn)化的關(guān)