2.1能量守恒定律 学案 (1)

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2.1能量守恒定律
学案
学习目标:
1、知识与能力：理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散．
2、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．
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．
学习难点:
1．理解能量守恒定律的确切含义．
2．能量转化的方向性．
(一)预习知识：关于机械能守恒定律的相关知识
(二)教材导读
目标一：能量(基础)
1．概念.一个物体能够对外____，我们就说这个物体具有____.如:运动的物体可以推动与其接触的另一个物体一起向前运动，对被推动的物体做功，说明运动的物体具有能量.又如流动的河水、被举高的重物、被压缩的弹簧、高温高压气体都能对外做功.因此都具有能量.21世纪教育网版权所有
2．形式：能量有各种不同的形式.运动的物体具有_____；被举高的重物具有______；发生弹性形变的物体具有_____.另外自然界中还存在化学能、电能、光能、太阳能、风能、潮汐能、原子能等等不同形式的能.21cnjy.com
不同的能与物体的不同运动形式相对应，如机械能对应_____
.
3．能量的转化：各种不同形式的能量可以相互转化，而且在转化过程中___保持不变.也就是说当某个物体能量____时，一定存在其他物体的能量____且减少量一定
增加量；当_____的能量减少时，一定存在其他形式的能量增加，且减少量一定______增加量.21·世纪
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4．功是能量转化的量度：不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的.做功的过程就是各种形式的________
的过程.且做了多少功，就有______能量发生转化(或转移)，因此，功是能量转化的______【来源：21·世纪·教育·网】
目标二：能量守恒定律
1．内容:能量既不会____，也不会____，它只会从一种形式____为另一种形式，或者从一个物体_____到别的物体，在转化或转移的过程中.能量的总量____，这个规律叫做能量守恒定律.www-2-1-cnjy-com
2．定律的表达式：①
　　　　　　　　　
②　　　　　　　　　　
目标三：.能源和能量耗散
1．能源是人类社会活动的物质基础.人类利用能源大致经历了三个时期，即　　　　　　，　　　　　　，　　　　　　　.21
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2．能量耗散:燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，就不能_______起来供人类重新利用；电池的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化为内能和光能，热和光被其他物质吸收后变成周围环境内能，我们也无法把这些内能_________起来　　　　　　　这种现象叫做能量的耗散.www.21-cn-jy.com
专题
摩擦力做功与产生内能的关系
编制人:
唐银康
使用日期:
案序号：
16
领导签字:
一、基本知识点
1.
静摩擦力做功的特点
(1)
静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功.
如图，A物体出于相对静止状态，因此A物体所受摩擦为静摩擦力.当整个装置向上运动时，静摩擦力对A物体做正功；当整个装置向下运动时，静摩擦力对A物体做负功；当整个装置沿水平方向运动时，静摩擦力的方向与运动方向垂直，因此静摩擦力对A物体不做功.【来源：21cnj
y.co
m】
(2)
在静摩擦力做功的过程中，只有机械能相互转移(静摩擦力起着传递机械能的作用)，而没有机械能转化为其它形式的能.这也意味着静摩擦力做的功不能生成内能.【出处：21教育名师】
(3)
相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做的功恒等于零.
2.
滑动摩擦力做功
如图所示，顶端粗糙的质量为M小车，放在光滑水平地面上，具有一定速度的质量为m的小木块由小车左端滑上小车，当木块与小车相对静止时速度为，木块相对小车的位移为d，小车相对于地面的位移为，小木块相对于地面的位移为，21教育网
则滑动摩擦力对木块做的功为　
①
由动能定理得木块的动能增量为　
②
滑动摩擦力对小车做的功为
③
同理，小车动能增量为　　
④
以m、M和地球组成的系统为研究对象，在此系统中，只有滑动摩擦力做功，因此系统的机械能不守恒，此时机械能的改变量为：②④两式相加得：　
⑤
⑤式表明木块和小车所组成系统的机械能的减少量等于滑动摩擦力与木块相对于小车的位移的乘积，这部分能量转化为内能.2-1-c-n-j-y
因此，生成的热量为，其中为滑动摩擦力，为两个接触面的相对滑动距离(或相对滑动路程).
从上式可以看出，计算滑动摩擦力生热，可以有两种方法：
(1)
(2)，其中是系统原来的机械能，
是系统后来的机械能，二者之差是系统机械能的损失.
【例一】如图所示，木块A放在木块B上左端，用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做的功为W1，产生的热量为Q1；第二次让B在地面上自由滑动，这次F做的功为W2，产生的热量为Q2，则应有(
)
A.W1＜W2，Q1=Q2
B.W1=W2，Q1=Q2
C.W1＜W2，Q1＜Q2
D.W1=W2，Q1＜Q2
综上所述，滑动摩擦力做功有以下几个特点：
(1)
滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功(擦黑板，滑动摩擦力对黑板不做功).
(2)
一对滑动摩擦力做功的过程中，能量改变有两种情况：
①：相互摩擦的物体之间的机械能的转移；
②：机械能转化成内能，转化为内能的大小等于滑动摩擦力与相对滑动距离的乘积.
③：相互摩擦的系统内，一对滑动摩擦力所作的功总是负值，其绝对值恰好等于滑动摩擦力与相对滑动距离的乘积，即系统机械能的损失.21·cn·jy·com
【例二】如图所示，一木块静止放在光滑水平面上，被水平方向飞来的子弹以击中，子弹进入木块的深度为2cm.木块相对于桌面移动了1cm，设木块对子弹的阻力恒定，则产生的热量与子弹损失的动能之比为多少？2·1·c·n·j·y
【巩固案】
在光滑的水平面上，有一质量为M的长木块以一定初速度向右匀速运动，将质量为m的小铁块无初速度的轻放到木块右端，小铁块与木块间动摩擦因数为u，当小铁块在木块上相对木块滑动L时与木块保持相对静止，此时长木块对地位移为s，求：(1)该过程中系统产生的内能【版权所有：21教育】
(2)小铁块增加的动能
(3)木块减少的动能
(4)系统机械能减少量
A
V
m
M
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