高一物理（粵教版)必修二第4章第6節(jié)《能量　能量轉(zhuǎn)化與守恒定律》（37張ppt）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第六節(jié)能量能量轉(zhuǎn)化與守恒定律 一 能量的多樣性及相互轉(zhuǎn)化1 能量的多樣性 自然界中能量的形式多種多樣 例如 機(jī)械能 電能 電磁能 化學(xué)能等 2 能量的轉(zhuǎn)化 不同形式的能量可以 我們所消耗的能量 大部分是 輻射到地球后轉(zhuǎn)化而來(lái)的 內(nèi)能核能 相互轉(zhuǎn)化 太陽(yáng)能 二 能量守恒定律1 內(nèi)容 能量既不會(huì)憑空 也不會(huì)憑空 它只能從一種形式 為另一種形式 或從一個(gè)物體 到另一個(gè)物體 在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過(guò)程中其總量保持不變 2 表達(dá)式 E初 E增 某種形式的能增加 一定存在其他形式的能 且增加量和 一定相等 產(chǎn)生 消失 轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)移 E終 E減 減少 減少量 某個(gè)物體的能量增加 一定存在其他物體的能量 且增加量和 一定相等 3 意義 1 揭示了自然界各種運(yùn)動(dòng)形式不僅具有 性 而且具有 性 2 宣布 不可能制成 減少 減少量 第一類永動(dòng)機(jī) 多樣 統(tǒng)一 一 對(duì)功與能的理解1 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過(guò)做功實(shí)現(xiàn)的 做功的過(guò)程就是各種形式的能量之間轉(zhuǎn)化 或轉(zhuǎn)移 的過(guò)程 且做了多少功 就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化 或轉(zhuǎn)移 因此 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 2 不同形式的能量變化與不同的功對(duì)應(yīng) 我們關(guān)心的大多是能量的變化量 而不是能量的具體數(shù)值 能量的轉(zhuǎn)化必須通過(guò)做功才能實(shí)現(xiàn) 某種力做功往往與某一具體形式的能量變化相聯(lián)系 即所謂功能關(guān)系 常見的力做功與能量轉(zhuǎn)化的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下 即功能關(guān)系 1 重力做功 重力勢(shì)能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化 且重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量 即WG Ep 2 彈力做功 彈性勢(shì)能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化 且彈力做的功等于彈性勢(shì)能的減少量 即W彈 Ep 3 合外力做功 動(dòng)能與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化 且合力做的功等于物體動(dòng)能的增加量 即W合 Ek 4 除重力 系統(tǒng)內(nèi)彈力外 其他力做功 機(jī)械能與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化 且除重力 系統(tǒng)內(nèi)彈力外其他力做的功等于機(jī)械能的增加量 即W其他 E 3 應(yīng)用功能關(guān)系需注意的問(wèn)題 搞清力對(duì) 誰(shuí) 做功 對(duì) 誰(shuí) 做功就對(duì)應(yīng) 誰(shuí) 的位移 引起 誰(shuí) 的能量變化 如子彈物塊模型中 摩擦力對(duì)子彈做的功必須用子彈的位移去求解 這個(gè)功引起子彈動(dòng)能的變化 二 對(duì)能量守恒定律的理解1 表達(dá)式 E1減 E2增 2 含義 1 某種形式的能減少 一定存在其他形式的能增加 且減少量一定和增加量相等 2 某個(gè)物體的能量減少 一定存在其他物體的能量增加 且減少量和增加量一定相等 3 應(yīng)用步驟 1 分清哪些形式的能 如機(jī)械能 熱能 電能等 在變化 2 分別列出減少的能量 E減和增加的能量 E增的表達(dá)式 3 依據(jù)能量守恒列式求解 理解功和能的關(guān)系 某人將一重物由靜止舉高h(yuǎn) 并獲得速度v 下列說(shuō)法不正確的是 A 合外力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的增加量B 物體克服重力做的功等于物體重力勢(shì)能的增加量C 人對(duì)物體做的功等于物體克服重力做的功與物體獲得的動(dòng)能之和D 人對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的增加量 解析 重物被舉高過(guò)程中 受重力和人對(duì)它的彈力作用 由動(dòng)能定理知 合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增加量 A錯(cuò) 重力做負(fù)功的數(shù)值等于重力勢(shì)能的增加量 B正確 由動(dòng)能定理有W人 mgh mv2 0 故人對(duì)物體做的功等于克服重力做的功 或重力勢(shì)能的增加量 與物體獲得的動(dòng)能之和 即等于物體機(jī)械能的增加 C D正確 答案 A思維總結(jié) 1 能量有多種不同的形式 且不同的形式的能可以相互轉(zhuǎn)化 2 不同形式的能之間的轉(zhuǎn)化通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn) 即做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程 3 做了多少功就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化 即功可以用來(lái)量度能量的變化 變式訓(xùn)練 1 雙選 關(guān)于功和能 下列說(shuō)法正確的是 A 功和能單位相同 意義相同 功是能 能是功B 功和能不能相互轉(zhuǎn)化 是不同的兩個(gè)物理量C 水對(duì)水輪機(jī)做了8 9 106J的功表示水的能量減少了8 9 106JD 豎直上拋的石子上升過(guò)程中克服重力做功5J表示石子將5J的功轉(zhuǎn)化為5J的重力勢(shì)能 BC 理解能量守恒定律 電機(jī)帶動(dòng)水平傳送帶以速度v勻速傳動(dòng) 一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上 傳送帶足夠長(zhǎng) 若小木塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 如圖所示 當(dāng)小木塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí) 求 1 小木塊的位移 2 傳送帶轉(zhuǎn)過(guò)的路程 3 小木塊獲得的動(dòng)能 4 摩擦過(guò)程產(chǎn)生的摩擦熱 解析 木塊剛放上時(shí)速度為零 必然受到傳送帶的動(dòng)摩擦力作用做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 達(dá)到與傳送帶共速后不再相互滑動(dòng) 整個(gè)過(guò)程中木塊獲得一定的能量 系統(tǒng)要產(chǎn)生摩擦熱 對(duì)小木塊 相對(duì)滑動(dòng)時(shí) 由ma mg得加速度a g 由v at得 達(dá)到相對(duì)靜止所用時(shí)間t 思維總結(jié) 1 物體間發(fā)生能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移時(shí) 能量總量不變 在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過(guò)程中 有部分能量得不到應(yīng)用 而損失掉 2 發(fā)生能量的轉(zhuǎn)移時(shí) 能量的形式不變 發(fā)生能量的轉(zhuǎn)化時(shí) 能量的形式發(fā)生改變 在確定能量轉(zhuǎn)化的方向時(shí) 可以從消耗什么能 而得到什么能進(jìn)行比較來(lái)確定 變式訓(xùn)練 2 如圖所示 質(zhì)量為m的小鐵塊A以水平速度v0從左側(cè)沖上質(zhì)量為M 長(zhǎng)為l置于光滑水平面C上的木板B 剛好不從木板上掉下 已知A B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 此時(shí)木板對(duì)地位移為s 求這一過(guò)程中 1 木板增加的動(dòng)能 2 小鐵塊減少的動(dòng)能 3 系統(tǒng)機(jī)械能的減少量 l 3 系統(tǒng)機(jī)械能的減少量為系統(tǒng)克服摩擦力做的總功 即 E減 f l mgl 答案 1 mgs 2 mg s l 3 mgl 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo) 1 關(guān)于做功和物體動(dòng)能變化的關(guān)系 正確的是 A 只要?jiǎng)恿?duì)物體做功 物體的動(dòng)能就增加B 只要物體克服阻力做功 它的動(dòng)能就減少C 外力對(duì)物體做功的代數(shù)和等于物體的末動(dòng)能與初動(dòng)能之差D 動(dòng)力和阻力都對(duì)物體做功 物體的動(dòng)能一定變化 C 2 汽車沿一段坡面向下行駛 通過(guò)剎車使速度逐漸減小 在剎車過(guò)程中 A 重力勢(shì)能增加B 動(dòng)能增加C 重力做負(fù)功D 機(jī)械能不守恒 解析 汽車沿坡面向下運(yùn)動(dòng) 重力做正功 重力勢(shì)能減小 故A C錯(cuò) 由于速度逐漸減小 由Ek mv2知 動(dòng)能減小 B錯(cuò) 由于動(dòng)能 重力勢(shì)能都減小 故機(jī)械能是減小的 D項(xiàng)正確 還可以根據(jù)除重力外還有阻力做負(fù)功 可知機(jī)械能減小 答案 D 3 有關(guān)功和能 下列說(shuō)法正確的是 A 力對(duì)物體做了多少功 物體就具有多少能B 物體具有多少能 就一定能做多少功C 物體做了多少功 就有多少能量消失D 能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式時(shí) 可以用功來(lái)量度能量轉(zhuǎn)化的多少 解析 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 物體做了多少功 就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化 并非力對(duì)物體做了多少功 物體就具有多少能 也并非物體具有多少能 就一定能做多少功 所以A B錯(cuò)誤 D正確 做功的過(guò)程是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程 能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中總量守恒 并不消失 所以C錯(cuò)誤 答案 D 4 關(guān)于 節(jié)約能源 下面說(shuō)法中正確的是 A 由于自然界的能量的總和是守恒的 所以節(jié)約能源是毫無(wú)意義的B 浪費(fèi)能源 只是浪費(fèi)個(gè)人金錢 對(duì)整個(gè)社會(huì)和自然是無(wú)關(guān)緊要的 因?yàn)槟芰渴鞘睾愕腃 從能量轉(zhuǎn)化的角度看 自然界中宏觀過(guò)程是有方向性的 能源的利用受這種方向性的制約 所以 節(jié)約能源 對(duì)人類社會(huì)發(fā)展有很大的影響D 上述說(shuō)法都是錯(cuò)誤的 C 5 從地面豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球 小球上升的最大高度為H 設(shè)上升過(guò)程中空氣阻力f恒定 在小球從拋出到上升至最高處的過(guò)程中 下列正確的是 A 小球的動(dòng)能減少mgHB 小球的動(dòng)能減少fHC 小球的機(jī)械能減少fHD 小球的機(jī)械能減少 mg f H 解析 小球的動(dòng)能減少量等于合力做的功 即 E減 mg f H A B錯(cuò) 小球機(jī)械能的減少量等于克服阻力做的功 即 E減 fH C對(duì) D錯(cuò) 答案 C 6 雙選 一顆子彈以某一水平速度擊中了靜止在光滑水平面上的木塊 并從中穿出 對(duì)于這一過(guò)程 下列說(shuō)法正確的是 A 子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的機(jī)械能B 子彈和木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能的損失量等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量C 子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的動(dòng)能與木塊增加的內(nèi)能之和D 子彈減少的動(dòng)能等于木塊增加的動(dòng)能與子彈和木塊增加的內(nèi)能之和 解析 由能量守恒定律可知對(duì)子彈來(lái)講 減少的機(jī)械能一是用于木塊增加動(dòng)能 二是用于增加木塊和子彈的內(nèi)能 D對(duì) 對(duì)子彈和木塊來(lái)講減少的機(jī)械能只用來(lái)增加它們的內(nèi)能 B對(duì) A C錯(cuò) 答案 BD 能力提升 7 下列關(guān)于能量守恒定律的認(rèn)識(shí)不正確的是 A 某種形式的能減少 一定存在其他形式的能增加B 某個(gè)物體的能量減少 必然有其他物體的能量增加C 不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)械 永動(dòng)機(jī)不可能制成D 石子從空中落下 最后停止在地面上 說(shuō)明機(jī)械能消失了 解析 根據(jù)能量守恒定律可知 能量既不會(huì)消滅 也不會(huì)創(chuàng)生 能量只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式 或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體 A對(duì) B對(duì) D錯(cuò) 永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律 故它不可能制造出來(lái) C對(duì) 答案 D 8 足夠長(zhǎng)的傳送帶以v勻速傳動(dòng) 一質(zhì)量為m的小物塊A由靜止輕放于傳送帶上 若小物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 如圖所示 當(dāng)物體與傳送帶相對(duì)靜止時(shí) 轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的能量為 D 9 如右下圖所示 木塊靜止在光滑水平桌面上 一子彈水平射入木塊的深度為d時(shí) 子彈與木塊相對(duì)靜止 在子彈入射的過(guò)程中 木塊沿桌面移動(dòng)的距離為L(zhǎng) 木塊對(duì)子彈的平均阻力為f 那么在這一過(guò)程中不正確的是 A 木塊的機(jī)械能增量為fLB 子彈的機(jī)械能減少量為f L d C 系統(tǒng)的機(jī)械能減少量為fdD 系統(tǒng)的機(jī)械能減少量為f L d 解析 木塊機(jī)械能的增量等于子彈對(duì)木塊的作用力f做的功fL A對(duì) 子彈機(jī)械能的減少量等于動(dòng)能的減少量 即子彈克服阻力做的功f L d B對(duì) 系統(tǒng)增加的機(jī)械能等于力f做的總功 即 E fL f L d fd 故機(jī)械能減少量為fd C對(duì) D錯(cuò) 答案 D 10 雙選 質(zhì)量為4kg的物體被人由靜止開始向上提升0 25m后速度達(dá)1m s 則下列判斷正確的是 A 人對(duì)物體傳遞的功是12JB 合外力對(duì)物體做功2JC 物體克服重力做功10JD 人對(duì)物體做的功等于物體增加的動(dòng)能 BC 11 一質(zhì)量為1kg的物體被人用手以2m s的速度豎直向上勻速提升1m 則下列說(shuō)法正確的是 g取10m s2 A 物體上升過(guò)程中機(jī)械能守恒B 物體的機(jī)械能增加10JC 合外力對(duì)物體做功2JD 物體克服重力做功2J 解析 物體勻速上升 動(dòng)能不變 重力勢(shì)能增加 機(jī)械能增加 A錯(cuò) 由力的平衡條件可知手對(duì)物體的力大小等于重力10N 故人手對(duì)物體做功10J 機(jī)械能增加10J B對(duì) 合外力做功為零 C錯(cuò) 重力做功 10J 即人克服重力做功10J D錯(cuò) 答案 B 感謝您的使用 退出請(qǐng)按ESC鍵 本小節(jié)結(jié)束 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全