2017-2018学年高中创新设计物理教科版必修2:第四章 学案11 能源的开发与利用
2017-2018学年高中创新设计物理教科版必修2:第四章 学案11 能源的开发与利用第2页

相互转化的过程,在转化的过程中,能的总量是不变的.这是大自然的一条普遍规律,而机械能守恒定律只是这一条普遍规律的一种特殊情况.

  2.请说明下列现象中能量是如何转化的?

  (1)植物进行光合作用.(2)放在火炉旁的冰融化变热.

  (3)电流通过灯泡,灯泡发光.

  答案 (1)光能转化为化学能.(2)内能由火炉转移到冰.(3)电能转化为光能.

  [要点提炼]

  1.能量守恒定律的理解

  某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加,且减少量和增加量一定相等.

  某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等.

  2.能量守恒定律的表达式

  (1)从不同状态看,E初=E终.

  (2)从能的转化角度看,ΔE增=ΔE减.

  (3)从能的转移角度看,ΔEA增=ΔEB减.

  二、能源的利用和新能源的开发

1.人类对能源的利用大致经历了三个时期,即柴草时期、煤炭时期、石油时期.自工业革命以来,煤和石油成为人类的主要能源.

2.能源利用方式的改进极大地提高了劳动生产率,给人类的生活带来了极大的改善,煤炭的利用和蒸汽机的诞生引起了产业革命.但能源的大量使用引起了环境问题.

  3.新能源开发

  (1)正在开发的新能源有风能、海洋能、太阳能、地热能、氢能、生物质能及核聚变能等.

(2)在合理开发和节约使用煤、石油、天然气等常规能源的同时,要大力开发核聚变能、太阳能、风能、地热能、海洋能等新能源.

  三、功能关系的理解

  1.功和能的关系可以从以下两个方面来理解:

  (1)不同形式的能量之间的转化通过做功来实现,即做功的过程就是能量转化的过程;

(2)做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种形式,即能量转化的多少可用做功的多少来量度.

  2.常用的几种功能关系

功 能的变化 表达式 重力做功 正功 重力势能减少 重力势

能变化 WG=-ΔEp

=Ep1-Ep2 负功 重力势能增加 弹力做功 正功 弹性势能减少 弹性势

能变化 W弹=-ΔEp

=Ep1-Ep2