第三章 第二节 能量守恒定律及其应用-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步全程学习全书word（粤教版）

学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第二节能量守恒定律及其应用 [课标引领] 建构核心素养 物理观念 理解能量守恒定律，知道第一类永动机不可能制成 能根据能量守恒定律解释永动机不可能制成的原因，并能 科学思维 用能量守恒定律进行有关计算，分析、解决有关问题 通过能量守恒定律的应用，养成与他人合作探究的习惯， 科学探究 体验科学家探究规律的艰辛与执着 科学态度 学习科学家执着探索的科学精神，实事求是的严谨的科学 与责任 态度，培养探究科学的兴趣 基础探究 形成凝念，掌授新知 ⑨情境化导学 一、能量守恒定律 ②问题情境 夏天，将房间内一台正在工作的电冰箱的门打开，这样是否可以降 低室内的平均温度？试分析原因. 答案：不会降低室内的平均温度.就整个房间来说，由于外界不断输入 能量，室内的平均温度会不断升高， 1.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 化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移过程 中其总量保持不变： 2.意义 ·独家授权侵权必究· 品牌书店·知名教辅·正版资源 学科网书城 您身边的互联网+教辅专家 (1)各种形式的能量都可以相互转化，并且在转化过程中守恒。 (2)能量守恒定律是自然界的一条普遍规律，不仅适用于无机界，也适 用于生命过程，一切违背能量守恒定律的观点，都被实践证明是错误 的。 二、第一类永动机不可能制成 @问题情境 有一种所谓“全自动”机械手表，既不需要上发条，也不用任何电源， 却能不停地走下去。请思考，这类机械是不是不需要任何动力或燃料 就能不断对外做功?如果不是，维持表针走动的能量是从哪儿来的? 答案：不是。手表戴在手腕上，通过手臂的运动，机械手表获得能量，供 手表发条做机械运动。若将此手表长时间放置不动，它就会停下来。 1.第一类永动机 人们曾幻想制造这样一种机器，它不需要任何动力或燃料却能不断对 外做功，这种机器被称为第一类永动机。 2.第一类永动机不可能制成的原因 由热力学第一定律可知，如果物体不与外界进行热传递，则有 Q=0，ΔU=W。这表明，物体对外做功(W<0)是必须以减少内能(ΔU<0)为 代价的，反之，如果不消耗内能，则有ΔU=0，Q=W这表明，物体必须从 外界吸收热量(Q>0)，才能对外做功。所以，不消耗任何能量，却可以源 源不断对外做功的第一类永动机是不可能制成的。 ⑩思考与自测。 1.判断正误 _______独家授权侵权必究_ 学科网书城画 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (1)某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加.（√) (2)能量既可以转移又可以转化，故能量的总量是可以变化的.(× ) (3)第一类永动机不能制成，是因为它违背了能量守恒定律.（√） 2.请分别说明下列现象中能量是怎样转化的， ①水力发电②电动水泵抽水③柴油机车牵引列车前进④火箭 发射人造卫星 答案：①机械能→电能：②电能→机械能：③化学能→内能→机械能； ④化学能一内能一→机械能， 合作探究 戈破要点，提升关健 探究点一对能量守恒定律的理解 问题情境 飞船返回舱进入地球大气层以后，由于它高速下落，与空气发生剧 烈摩擦，返回舱的表面温度达到1000摄氏度， (1)进入大气层很长一段时间，返回舱加速下落，返回舱表面温度逐渐 升高.该过程动能和势能怎么变化？机械能守恒吗？ (2)返回舱表面温度越高，内能越大.该过程中什么能向什么能转化？ 机械能和内能的总量如何变化？ 答案：(1)势能减少，动能增加，机械能不守恒， (2)机械能转化为内能；不变. 公归纳拓展 1.能量的存在形式及相互转化 ·独家授权侵权必究· 享学科网书城 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (1)各种运动形式都有对应的能：机械运动有机械能，分子的热运动有 内能，还有电磁能、化学能、原子能等。 (2)各种形式的能，通过某种力做功可以相互转化， 例如，利用电炉取暖或烧水，电能转化为内能：煤燃烧，化学能转化为 内能：列车刹车后，轮子温度升高，机械能转化为内能， 2.与某种运动形式对应的能是否守恒是有条件的 例如，物体的机械能守恒，必须是只有重力或系统内的弹力做功：而能 量守恒定律是没有条件的，它是一切自然现象都遵守的基本规律 [例1](2021·广东清远测试)（多选）下列关于能量守恒定律的认识 正确的是(BC) A.某种形式的能减少，一定不存在其他形式的能增加 B.某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加 C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械一第一类永动机 不可能制成 D.石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了 解析：由能量守恒定律可知，某种