（课堂设计）2020高中物理 4.6 能源的开发与利用每课一练 教科版必修2.doc

【知识点解析】 1. 功和能的基本概念：功是能量转换的一种方式，它表示了力在物体上作用并导致其位移的过程。能则是物体由于其状态或位置所具有的能量，可以转换成其他形式的能量。功和能的单位都是焦耳(J)，但物理意义不同，功是能量的传递或转化，而能是物体的能量状态。 2. 能量守恒定律：自然界的总能量是守恒的，但能量可以从一种形式转化为另一种形式，而且在转化过程中通常会有能量损失，如热能或声能。因此，虽然能量总量不变，但可用能量可能会减少，这就是为什么仍需要节约能源的原因。 3. 机械能守恒与能量转化：在没有外力做功或只有保守力做功的情况下，系统机械能（动能和势能的总和）保持不变。但在实际问题中，如存在摩擦力或空气阻力，机械能会转化为热能或其他形式的能量，导致机械能减少。 4. 动能定理：动能定理指出，一个物体动能的改变等于合外力对该物体做的功。如果合外力做正功，动能增加；如果合外力做负功，动能减少。 5. 势能与重力势能：重力势能是物体由于其在重力场中的位置而具有的能量，与物体质量和高度有关。当物体自由下落时，重力势能转化为动能。 6. 弹性势能与动能：弹簧的弹性势能与弹簧的形变量和劲度系数有关。当弹簧恢复原状时，储存的弹性势能转化为动能。在理想情况下，这个过程遵循能量守恒。 7. 摩擦力做功与动能：摩擦力做功会导致物体动能的减少，同时产生热能。如果摩擦力对物体做负功，物体的动能会减少，反之则增加。 8. 能源开发与利用：能源的开发是指寻找和提取新的能源资源，如化石燃料、核能、太阳能等。利用则是指将这些能源转化为可使用的电能、热能或其他形式的能量。随着科技的进步，可再生能源的开发和利用越来越受到关注，因为它们更环保且资源相对无限。 9. 工程计算：在物理学的实际应用中，例如题目中的特技运动员骑车问题和物体在皮带上滑动的问题，需要通过牛顿第二定律、动能定理、能量守恒等原理进行计算，确定物体的动能变化、能量转换以及功的计算。 通过上述分析，我们可以看到，这些题目涉及了高中物理中的基本概念，包括功与能的关系、能量守恒定律、动能定理、势能（包括重力势能和弹性势能）、摩擦力做功、能量的转化以及实际工程问题中的能量计算。这些知识点是高中物理学习的重要组成部分，有助于理解能量在自然界中的转换和传递。