10.能量守恒定律与能源
[学习目标] 1.[物理观念]知道能量守恒定律的内容.(重点) 2.[物理观念]理解能量守恒定律的确切含义. 3.[科学方法]掌握应用能量守恒定律解决问题的方法.(重点) 4.[物理观念]知道能量转化的方向性.(难点)


一、能量守恒定律
1.定律内容
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另一种形式,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.
2.建立定律的两个重要事实
(1)确认了永动机的不可能性.
(2)各种自然现象之间能量的相互联系与转化.
3.机械能守恒定律与能量守恒定律的关系
机械能守恒定律是能量守恒定律的特殊背景下一种特殊的表现形式.
二、能源和能量耗散
1.能量耗散
燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去,就不会再次自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,热和光被其他物体吸收之后变成周围环境的内能,我们无法把这些散失的能量收集起来重新利用.这种现象叫作能量的耗散.
2.能源危机的含义
在能源的利用过程中,即在能量的转化过程中,能量在数量上虽未减少,但在可利用的品质上降低了,从便于利用的变成不便于利用的了.
3.能量转化的方向性与节约能源的必要性
能量耗散反映了能量转化的宏观过程具有方向性,所以能源的利用是有条件的,也是有代价的,所以自然界的能量虽然守恒,但还是很有必要节约能源.

1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)当一个物体的能量减少时,一定有其他物体的能量增多. (√)
(2)做功越多,能量的转化也越多. (√)
(3)物体做了多少功,就有多少能量消失. (×)
(4)煤、石油、天然气属于常规能源. (√)
(5)冒起的煤烟和散开的炭灰可以重新合成一堆煤炭. (×)
2.煤、石油、天然气和生物质能作为能源的共同特点是( )
A.都为可再生能源,取之不尽,用之不竭
B.都为不可再生能源,用一点,少一点
C.都为来自太阳辐射的能量
D.都为污染环境的能源
C [煤、石油、天然气是不可再生能源,对环境污染严重,生物质能是可再生能源,对环境无污染或污染少,但它们都来自太阳辐射.因此,选项C正确,其他选项均错误.]
3.“天舟一号”发射成功,我国将迈进“空间站时代”,如图所示,“天舟一号”在点火后,竖直加速上升的过程中,忽略其质量的变化,则“天舟一号”的( )

A.重力势能减少,动能减少,机械能减少
B.重力势能减少,动能增加,机械能增加
C.重力势能增加,动能减少,机械能减少
D.重力势能增加,动能增加,机械能增加
D [“天舟一号”竖直加速上升的过程中,高度增加,速度增大,由Ep=mgh和Ek=mv2知,其重力势能增加,动能增加,故机械能增加,D正确.]
4.一个盛水袋,某人从侧面缓慢推装液体的袋壁使它变形至如图所示位置,则此过程中袋和液体的重心将( )

A.逐渐升高
B.逐渐降低
C.先降低再升高
D.始终不变
A [人对液体做正功,液体的机械能增加,液体缓慢移动可以认为动能不变,重力势能增加,重心升高,A正确.]