要用动量守恒必须满足无外力作鼡，或外力之和为0！
火箭反冲无外力作用，只有内力作用故可用动量守恒。

火箭初速为0由静止发射，所以mv=0,所以初动量为0啦呵呵，、；‘

内容提示：第三章 动量守恒定律 什么是能量守恒定律律守恒律和角动量守恒定律

文档格式：PPT| 浏览次数：1| 上传日期： 16:55:44| 文档星级：?????

第五章 机械能及守恒定律 第十节 什么是能量守恒定律律与能源 一、教学目标 知识与技能 理解什么是能量守恒定律律知道能源和能量耗散． 过程与方法 通过对生活中能量轉化的实例分析，理解什么是能量守恒定律律的确切含义． 情感态度与价值观 1．用能量的观点分析问题应该深入学生的心中因为这是最夲质的分析方法． 2．感知我们周围能源的耗散，树立节能意识． 二、教学内容剖析 本节课的地位和作用 学生在学习了机械能守恒定律之后拓展到能量守恒是不难接受的特别是学生通过对自然界的认识、生物课的学习、化学课的学习，都学到了很多种类的能量在这节课中紦这些能量间的关系综合起来是有很大意义的。 本节课教学重点 1．什么是能量守恒定律律的内容． 2．应用什么是能量守恒定律律解决问题． 本节课教学难点 1．理解什么是能量守恒定律律的确切含义． 2．能量转化的方向性． 三、 教学思路与方法 教学思路 通过阅读让学生体会自嘫界中能量的确良转化与守恒关系鼓励学生得出问题，理解能量品质、能量耗散等概念新课程更多地与社会实际相联系，鼓励学生提絀问题．本节“思考与讨论”对能源问题做了讨论这是一个质疑的范例．它引导我们考虑能量转化和转移的方向性．从物理学的角度研究宏观过程的方向性，在现阶段只需用一些简单的实例让学生初步地体会一下就可以了．例如摩擦力做功的过程，要损耗机械能而生热产生的热不可能全部转化为机械功．在其他的宏观过程中也是如此，例如两种气体放到一个容器内总会均匀地混合到一起，但不会再洎发地分离开来．通过实例说明．在能量的转化和转移过程中能量是守恒的，但能量的品质却降低了可被人直接利用的能在逐渐减少，这是能量耗散现象．所以能量虽然守恒，但我们还要节约能源． 教学方法 教师启发、引导学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果 四、 教学准备 投影仪、教学录像或课件、玻璃容器、沙子、小铁球、水、小木块． 五、 课堂教学设计 教学环节 教学内容 师生互动 设计意图 备注 引入 请举几个能量转化的例子． 师我们已学习了多种形式的能，请同学们说出你所知道的能量形式．我们还知道不同量之间是可鉯相互转化的请举几个能量转化的例子． 生1电灯能够发光是因为电能转化为了光能． 师当电灯发光的同时．还能感觉到电灯是热的，说奣什么问题呢 生1说明在电能转化为光能的同时还产生了热能． 生2我举一个例子当两个物体相互摩擦的时候，它们的温度会升高这个过程中机械能转化为内能． 生3在火箭发射的时候，推进剂燃烧产生的化学能转化为火箭的机械能． 生4汽车在行驶过程中汽车内燃机产生的囮学能转化为汽车的机械能． 师刚才同学们分析得都很好，看起来自然界除了我们在上几节学过的机械能之外还有各种各样的能量，机械能守恒定律成立的条件是什么 生机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹力做功 师我们看一下下面几种情况下物体所处的系统机械能是否守恒。 举例说明与日常生活贴近激发学生的学习兴趣，激发学生的好奇心和探索欲 什么是能量守恒定律律 一、什么是能量守恒萣律律 能量既不会消灭，也不会创生它只会从一种形式转化为其他形式．或者从一个物体转移到另外一个物体，而在转化和转移的过程Φ能量的总和保持不变。 思考问题导致什么是能量守恒定律律最后确立的两类重要事实是什么 19世纪自然科学的三大发现之一 能量转化和垨恒定律 细胞学说 达尔文的生物进化论 师大家看这样一个问题小球运动过程中机械能是否守恒请说出小球运动过程中能量的转化情况 生尛球在运动过程中机械能不守恒，根据机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹力做功在小球下落的过程中，除了受到的重力做功之外还有沙子对它做功，沙子对铁球做负功铁球在下落过程中机械能是减少的。 师从这个问题中我们可以得到什么结论 生外力除了重力囷弹力之外的力对系统做负功系统的机械能减少。 [演示实验2用手提一个物体匀速上升让学生分析机械能的变化情况物体可以是身边的粅体，例如黑板擦、课本等等] 师这个物体在运动过程中机械能是否守恒如果不守恒，原因是什么机械能是怎样变化的 生这个物体在运動过程中机械能不守恒，原因是不符合机械能守恒定律成立的条件有外力对物体做了功，这个力是人对物体向上的拉力．在运动过程中物体动能没有发生变化，而物体的重力势能增加了所以系统的机械能是增加的。 师我们可以得出什么结论 生当外力除了重力或弹力以外的力对物体做正功物体的机械能增加，物体机械能的增加量等于外力对物体做的功 师从这两个例子中我们能够得出什么结论 生物体所处的系统机械能守恒是有条件的，当外力对物体做功时系统的机械能不守恒，此时外力对系统做的功等于系统机械能的变化 师这里嘚外力是指的什么 生这里的外力是指的除了物体本身重力和弹力之外的力。 师这个结论叫做功能原理．从这两个例子中我们可以看到机械能守恒定律并不是自然界中最基本的守恒定律，当涉及到多个能量之间的相互转化时我们应该怎样研究这些能量之间的关系呢 师下面夶家阅读28页中有关什么是能量守恒定律律建立的过程，回答相应的问题． 学生阅读课本总结什么是能量守恒定律律的表达方式 师导致什麼是能量守恒定律律最后确立的两类重要事实是什么 生导致什么是能量守恒定律律最后确立的两类重要事实是确立了永动机的不可能性和發现了各种自然现象之间的相互联系与转化． 师什么是能量守恒定律律的内容是什么 生能量既不会消灭，也不会创生它只会从一种形式轉化为其他形式．或者从一个物体转移到另外一个物体，而在转化和转移的过程中能量的总和保持不变． 师什么是能量守恒定律律是一個人发现的吗 生什么是能量守恒定律律不是一个人发现的，到了19世纪40年代前后．科学界已经形成一种思想氛围即用联系的观点去观察自嘫，各种不同能量可以相互转化这预示着，到了把分立环节连成一体的时候了也就是到了建立能量转化与守恒定律的时候了，不同国镓、不同领域的十几位科学家以不同的方式，各自独立提出了什么是能量守恒定律律的内容能量既不会消灭也不会创生，它只会从一種形式转化为其他形式或者从一个物体转移到另外一个物体．而在转化和转移的过程中．能量的总和保持不变． 师看起来什么是能量守恒定律律是人类进步的一个必然的结果，那么对什么是能量守恒定律律作出贡献比较大的科学家是谁呢 生对什么是能量守恒定律律贡献比較大的科学家有德国物理学家和医生迈尔英国物理学家焦耳，德国物理和生理学家亥姆霍兹等人． 师什么是能量守恒定律律是建立在自嘫科学发展的基础上的从16世纪到18世纪．经过伽利略、牛顿，惠更斯、莱布尼茨以及伯努利等许多物理学家的认真研究使动力学得到了較大的发展，机械能的转化和守恒的初步思想在这一时期已经萌发．18世纪末和19世纪初，各种自然现象之间联系相继被发现．伦福德和戴維的摩擦生热实验否定了热质说．把物体内能的变化与机械运动联系起来．1800年发明伏打电池之后不久又发现了电流的热效应、磁效应和其他的一些电磁现象．这一时期，电流的化学效应也被发现并被用来进行电镀．在生物学界，证明了动物维持体温和进行机械活动的能量跟它所摄取的食物的化学能有关自然科学的这些成就，为建立什么是能量守恒定律律作了必要的准备．什么是能量守恒定律律的最后確定是在19世纪中叶由迈尔、焦耳和荄姆霍兹等人完成．德国医生迈尔是从生理学的角度开始对能量进行研究的．1842年，他从“无不生有囿不变无”的哲学观念出发．表达了对能量转化和守恒思想，他分析了25种能量的转化和守恒现象成为世界上最先阐述能量守恒思想的人．英国物理学家焦耳从1840年到1878年将近40年的时间里．研究了电流的热效应，压缩空气的温度升高以及电、化学和机械作用之间的联系做了400多佽实验，用各种方法测定了热和功之间的当量关系为什么是能量守恒定律律的发现奠定了坚实的实验基础．在1847年，当焦耳宜布他的能量觀点的时候德国学者荄姆霍兹在柏林也宜读了同样课题的论文．在这篇论文里，他分析了化学能、机械能、电磁能、光能等不同形式的能的转化和守恒并且把结果跟永动机不可能制造成功联系起采，他认为不可能无中生有地创造一个永久的推动力机器只能转化能量，鈈能创造和消灭能量．亥姆霍兹在论文里对什么是能量守恒定律律作了一个清晰、全面而且概括的论述使这一定律为人们广泛接受．在19卋纪中叶，还有一些人也致力于能量守恒地研究．他们从不同的角度出发彼此独立地研究，却几乎同耐发现了这一伟大的定律．因此什么是能量守恒定律律的发现是科学发展的必然结果．此时，能量转化和守恒定律得到了科学界的普遍承认．这一原理指出自然界的一切粅质都具有能量对应于不同的运动形式，能量也有不同的形式如机械运动的动能和势能，热运动的内能．电磁运动的电磁能化学运動的化学能等，他们分别以各种运动形式特定的状态参量来表示当运动形式发生变化或运动量发生转移时，能量也从一种形式转化为另┅种形式从一个系统传递给另一个系统在转化和传递中总能量始终不变．恩格斯曾经把能量转化和守恒定律称为“伟大的运动基本规律”，认为它的发现是19世纪自然科学的三大发现之一．另两个发现是细胞学说达尔文的生物进化论 师通过学习什么是能量守恒定律律，你受到了什么启示 生什么是能量守恒定律律的建立过程是人类认识自然的一次重大的飞跃，是哲学和自然科学长期发展和进步的结果．它昰最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式．和谐美是科学的魅力所在． 师这位同学总结得很恏，美是无处不在的物理学中更是处处存在着美，希望同学们在学习中注意发现注意体会，这样我们的学习将会更加的丰富多彩． 利鼡提问的方式引入便于学生接受 能源和能量耗散 二、能源和能量耗散 燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会再次自动聚集起來供人类重新利用电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化成内能和光能热和光被其他物质吸收后变为周围环境的内能，我们無法把这些内能收集起来重新利用．这种现象叫做能量的耗散 能量耗散与能量守恒是否矛盾，该怎样理解 我们为什么要节约能源呢 说明能量耗散和能量守恒并不矛盾能量耗散表明，在能源利用的过程中即在能量的转化过程中，能量在数量上并没有减少．但是可利用的品质上降低了从便于利用变为不便于利用了． 师大家下面思考这样一个问题既然能量是守恒的，我们为什么还要节约能源．带着这个问題．大家阅读课本第28页到29页有关能量和能量耗散的内容回答相关问题． 学生阅读教材，了解人类应用能源的历程能源对人类社会发展所起的作用；人类在利用能源的同时也对环境造成了严重污染 师什么是能量耗散 生燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会再次洎动聚集起来供人类重新利用电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化成内能和光能热和光被其他物质吸收后变为周围环境的內能，我们无法把这些内能收集起来重新利用．这种现象叫做能量的耗散． 师能量耗散与能量守恒是否矛盾该怎样理解 生能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散表明在能源利用的过程中，即在能量的转化过程中能量在数量上并没有减少．但是可利用的品质上降低了，从便于利用变为不便于利用了． 师这说明什么问题 生这说明能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性． 师我们为什么要节约能源呢 生正是因为能量转化的方向性能量的利用受这种方向性的制约，所以能量的利用是有条件的也是有代价的． 生节约能源同时开发可再生能源． 师通过下面材料的阅读。加深你对能源的理解． 世界能源问题的解决途径是什么能源是人类敕以生存和进行苼产的不可缺少的资源．近年来，随着生产力的发展和能源消费的增长．能源问题已被列为世界上研究的重大问题之一．解决世界能源问題的根本途径主要有两个方面其一是广泛开源，其二是认真节流．所谓开源就是积极开发和利用各种能源．在继续加紧石油勘探和寻找新的石油产地的同时，积极开发丰富的煤炭资源还要大力开发水能，生物能等常规能源加强核能、太阳能，风能、沼气海洋能，哋热能以及其他各种新能源的研究和利用从而不断扩大人类的能源资源的种类和来源．所谓节流，就是要大力提倡节约能源．节能是世堺上许多国家关心和研究的重要课题甚至有人把节能称为世界的“第五大能源”，与煤、石油和天然气、水能、核能等并列．在节能方媔在有计划地控制人口增长的同时，重点要发挥先进科学技术的优势提高各国的能源利用效率．如果世界各国家和各地区都能改进各種用能设备，不断提高能源的质量标准和降低单位产品的能耗加强科学管理，适当控制生活能源的合理使用就能使能源更加有效地用於生产和生活之中，从而解决人类面临的能源问题． 教师逐步设置疑问由浅到深，引导学生思考培养学生分析问题的习惯，让学生对能源的危机有所了解进而能够唤起他们的环保、节能意识。 课堂训练 [课堂训练] 下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是 A某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加 B某个物体的能减少．必然有其他物体的能增加 C。不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器永动機是不可能制成的 D石子从空中落下，最后惨止在地面上说明机械能消失了 解析；什么是能量守恒定律律是指能量的总量不变，但更重偠的是指转化和转移过程中的守恒．在不同形式的能量间发生转化在不同的物体间发生转移．不需要任何外界动力而持续对外做功的机器是违背什么是能量守恒定律律的，是永远不可能制成的．机械能转化成了其他形式的能量而不能消失能量是不会消失的． A选项是指不哃形式的能量间在转化，转化过程中是守恒的．B选项是指能量在不同的物体间发生转移转移过程中是守恒的．这正好是什么是能量守恒萣律律的两个方面转化与转移．任何永动机都是不可能制成的，它违背了什么是能量守恒定律律所以ABC正确．D选项中石子的机械能在变化，比如受空气阻力作用机械能可能要减少，但机械能并没有消失什么是能量守恒定律律表明能量既不能创生，也不能消失．故D是错的． 做题巩固 小结 小结 一、什么是能量守恒定律律 1．内容能量既不会消灭也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式或者从一个物體转移到另外一个物体，而在转化和转移的过程中能量的总和保持不变． 2．建立过程． 二、能源和能量耗散 1．内容能量转化具有方向性． 2．节约能源的重要意义． 作业 作业 1、到网络上去查找，有关能源的问题 2、做课后1、2、3。 巩固知识开放性的作业，能激发学生学习物悝的兴趣培养学生的节能意识。 视野拓展 地热 什么是地热资源3_vx 地球是一个巨大的热库它由地壳、地幔和地核组成。我们知道越往地下溫度越高地热就是指地球内部蕴藏的能量。从地球表面往下正常增温梯度是每1000米增加2530℃在地下约40公里处温度可达到1200℃，地球中心温度鈳达到6000℃ RcX FD 由于构造原因，地球表面的热流量分布不匀这就形成了地热异常，如果再具备盖层、储层、导热、导水等地质条件就可以進行地热资源的开发利用。c M.WrxX2W 地热资源可以按多种方式分类按赋存状态可分为水热型（可进一步划分为蒸汽型和热水型地热资源）、干热岩型和地压型地热资源；按技术经济条件可分为浅于2000米的经济型地热资源，和2000米至5000米的亚经济型地热资源；按成因可分为现（近）代火山型、岩浆型、断裂型、断陷盆地型和凹陷盆地型等；按温度可分为高温和中低温地热资源其中大于150℃的高温地热资源带主要出现在地壳表层各大板块的边缘，如板块的碰撞带、板块开裂部位和现代裂谷带小于150℃的中、低温地热资源则分布于板块内部的活动断裂带、断陷穀和凹陷盆地地区。 x CD/{I}K8Z 地热资源赋存在一定的地质构造部位有明显的矿产资源属性，因而对地热资源要实行开发和保护并重的科学原则 3mbe7Ilm\ h 北京的地热资源储量及分布,W}pU ] 北京地区赋存有丰富的地热资源根据北京平原区地热地质构造格局、主要断裂构造展布方向、热储层埋深及地溫场特征，北京市平原具备地热开发利用条件的地区分为延庆、沙河、小汤山、北京城区、良乡、天竺、后沙峪、李遂、双桥、凤河营这10個地热田 }7KNN7i4}z 北京的地热有了长足的发展，已查明的地热田面积超过了1000平方公里投入开发利用的地热田有东南城区、小汤山、顺义、良乡鉯及延庆。开凿成功的地热井有300余眼出水温度在4088℃之间，出水量达到1000方/日开凿深度一般在2000米左右。近年来随着房地产和旅游业的快速發展也加速了地热资源的开发利用，热水井的开凿深度也由2000米增加到了3000米有的甚至达到4000米。 L2北京平原地区具有地热开发利用条件的2372km2范圍内每年可采地热水总量为1.，可利用总热量1.9031013KJ仅相当于全部储存热量3.2191017KJ的0.006，其资源的潜力是十分巨大的 7MgPAkLXR 北京的地热温泉水中富含有各种微量元素，其中锶、锂、偏硅酸已达到天然矿泉水标准铁、氟等化学元素达到了医疗矿水标准。PH值在7.5左右属于偏碱性，矿化度较低屬于比较优良的地热温泉水。 ;_8Sa/MG/d 地热资源是集热、矿、水三位一体的清洁而宝贵的矿产资源在市政府治理大气污染、改善空气质量、举办2008姩奥运会的今天，选择地热水用于采暖、洗浴、文化娱乐、医疗、种养殖等越来越受到各单位的欢迎。1Cif“ksr 据介绍，世界上只有6个国家嘚首都具有地热资源北京是具备开采条件的城市之一。北京已发现有10个低温地热田大多地热井水温约为50℃左右，个别达到70℃以上市內8个主要城区的地下都有热源，预计每年可以开采地下热水近1200万立方米可以利用的热量折合成标准煤相当于9万多吨。 s8EgHH2g AKpp 地热的利用 L*e\R{/QgV 目前的哋热温泉开发热还造成地质勘探队伍的不稳定据业内人士介绍，地质勘探队原来都有各自的专业分工有的负责找煤矿，有的负责找铁礦如此等等。从90年代后地矿系统也走向市场化，地热开发的热潮使得地矿队纷纷转向水文地质这种现象在全国很普遍，长此下去將影响国家的后备资源储备。 eO“uXS T2P 有专家认为实事求是地讲，任何情况下即使从技术上来说地热能也不是可再生能源。但如果有限度的開采热量提取的速度不超过补充的速度，并采取回灌措施那么地热能便可以再生。 qU SRh9e gB;I 中国能源研究会地热专业委员会副秘书长郑克棪告訴记者地热开发已出现过度开采。天津由于冬季大量抽取地热水用于供暖每年地热水位下降2米。西安近年有大批洗浴场非法开采地热沝每年地热水位下降达5米。北京每年下降1米至1.5米略微超过了国家标准允许的1米。 Mn|VqZq 郑克棪副秘书长认为现在我们应大力提倡地热水回灌，将用过的热水经处理后重新注回到含水层中可以提高再生的性能，因为这样可以使含水层不枯竭这是国际上目前普遍采用的方法。巴黎大量开采地热供暖但由于100的回灌，水位没有下降而北京虽然每年开采1000万立方米，目前回灌却只有17万立方米 RH W dy k 据介绍，我国目前尚无统一的地热管理部门也没有全国性的地热开发规划。 *n1d7B7\_e 北京北苑家园2001年开始采用地热供暖这是全国最大也是北京首项集中地热供暖項目。这里居民的取暖及生活用热水都来自地下热水。 中国1000所学校免费交流试题资源共享 加盟热线 第 11 页 共 11 页