能量守恒定律及应用
能量守恒定律及其应用
能量守恒定律及其应用能量守恒定律是自然界中一条重要的基本规律,它指出能量在任何物理过程中都是不会减少或增加的,只会从一种形式转化为另一种形式。
这一定律在物理学、化学、生物学等领域都有广泛的应用。
一、能量守恒定律的基本原理能量守恒定律的基本原理可以用以下公式表示:能量的总量等于能量的输入减去能量的输出。
换句话说,能量的输入等于能量的输出加上能量的转化。
在物理学中,能量可以分为多种形式,如机械能、热能、电能、化学能等。
这些形式的能量可以相互转化,但总能量保持不变。
例如,当我们把一个物体从高处放下时,它的机械能会转化为动能,当它撞击地面时,动能又会转化为热能和声能。
总的来说,能量的转化过程是相互联系的,但总能量保持不变。
二、能量守恒定律的应用1. 机械能守恒机械能守恒是能量守恒定律在机械运动中的应用。
在没有外力和摩擦力的情况下,一个物体的机械能保持不变。
这可以用以下公式表示:机械能的初始值等于机械能的末值。
例如,当我们把一个弹簧压缩到一定程度后松开,弹簧的弹性势能会转化为物体的动能,当物体到达最高点时,动能会转化为重力势能,然后重力势能又会转化为动能,使物体回到原来的位置。
整个过程中,机械能保持不变。
2. 热能守恒热能守恒是能量守恒定律在热学中的应用。
根据热能守恒定律,热量在系统内部的转移不会增加或减少系统的总热能。
这意味着,系统内部的热量转移可以从一个物体转移到另一个物体,但总的热能保持不变。
例如,在一个封闭的容器中,当我们把一个热水袋放入冷水中时,热水袋的热能会转移给冷水,使冷水的温度升高,而热水袋的温度会降低。
整个过程中,热能守恒定律保证了热量的转移不会改变系统的总热能。
3. 化学能守恒化学能守恒是能量守恒定律在化学反应中的应用。
在化学反应中,化学能会转化为其他形式的能量,如热能、电能等。
根据能量守恒定律,化学反应中的能量转化过程是相互关联的,总的能量保持不变。
例如,在燃烧过程中,燃料的化学能会转化为热能和光能。
能量守恒定律:生活中的应用
能量守恒定律:生活中的应用能量守恒定律是物理学中的基本定律之一,它表明在一个封闭系统中,能量的总量是不变的。
这个定律在生活中有着广泛的应用,从日常生活到工业生产,都离不开能量守恒定律的应用。
本文将从几个方面介绍能量守恒定律在生活中的应用。
一、能量守恒定律在日常生活中的应用1. 烹饪过程中的能量守恒在烹饪过程中,能量守恒定律起着重要的作用。
以煮水为例,当我们将水放在火上加热时,火源提供的热能被传递给水分子,使其温度升高。
在这个过程中,火源释放的热能等于水吸收的热能,符合能量守恒定律。
同样,在烹饪其他食物的过程中,能量守恒定律也适用。
2. 交通工具的能量利用交通工具的能量利用也涉及到能量守恒定律。
例如汽车的能量转化过程,汽车燃烧燃料产生的化学能被转化为机械能,推动汽车前进。
在这个过程中,能量的转化符合能量守恒定律。
同样,电动车的能量转化过程也符合能量守恒定律。
3. 能源的利用与节约能量守恒定律也对能源的利用与节约起着指导作用。
在生活中,我们应该合理利用能源,避免能源的浪费。
例如,我们可以通过使用节能灯泡、合理调节室内温度等方式来减少能源的消耗,实现能源的节约。
二、能量守恒定律在工业生产中的应用1. 能源的转化与利用在工业生产中,能量守恒定律被广泛应用于能源的转化与利用。
例如,发电厂通过燃烧煤炭或核能等方式产生热能,然后将热能转化为机械能,最终转化为电能。
在这个过程中,能量的转化符合能量守恒定律。
2. 能源的传输与输送能量守恒定律也适用于能源的传输与输送过程。
例如,输电线路中的电能传输,能量的总量在传输过程中保持不变。
同样,石油管道输送石油的过程中,能量的总量也保持不变。
3. 能源的储存与利用能量守恒定律在能源的储存与利用中也起着重要的作用。
例如,电池储存化学能,当我们使用电池时,化学能被转化为电能,供给电子设备使用。
在这个过程中,能量的转化符合能量守恒定律。
三、能量守恒定律在环境保护中的应用能量守恒定律在环境保护中也有着重要的应用。
能量守恒定律及其应用
能量守恒定律及其应用能量守恒定律是物理学中重要的基本定律之一,它指出在任何一个封闭的系统中,能量总是守恒的。
这意味着能量不会消失,也不会从系统中产生或消失,而只会在系统内部不同形式之间进行转化。
能量总是存在的,而我们所做的只是将其从一种形式转换为另一种形式。
我们通常将能量分为两类:势能和动能。
势能是能力做工作的能力,这种能量存在于物体内部或物体周围的场中。
动能是物体由于其运动而具有的能量,它是由于物体的速度和质量所决定的。
能量守恒定律在自然界中广泛应用。
例如,当一个物体从高处掉下来时,它潜在的势能将会被转换为动能。
这可以用一个简单的实验来演示。
我们可以将一个弹簧固定在墙上,再将一个小球连接在弹簧上方。
当我们释放小球时,它将会下落并撞击地面,此过程中小球的势能被转换为了动能。
能量守恒定律的应用不仅限于机械领域,在热力学中也有广泛的应用。
在热力学过程中,能量通常以热量和功的形式进行转换。
例如,在一个汽车发动机中,液体燃料的化学能被转换为热能和机械能。
这种转换过程涉及到许多物理和化学方面的知识,这里不再详细阐述。
能量守恒定律在电学中也有着重要的应用。
当电流通过一个电阻时,能量被耗散成热量。
这是因为电子在通过电阻的过程中会受到电阻的阻碍,从而产生热量。
在太阳能电池中,太阳能被转换成电能,这可以通过将太阳能转换成直流电来实现。
能量守恒定律还在化学领域中发挥着重要作用。
例如,在化学反应中发生的能量转换可以帮助我们理解反应机理。
在一个化学反应中,吸收的能量常常用于破坏反应物子,从而促进反应的发生。
与此相反,从反应产物中释放出的能量则用于构建新的分子。
总之,能量守恒定律是物理学中一个基本的定律,它可以帮助我们理解许多自然过程中的现象。
无论我们在哪一个领域中操作,理解能量守恒定律都是非常重要的。
只有在遵守这个定律的前提下,我们才能更好地理解宇宙的运作方式。
能量守恒定律及其应用
能量守恒定律及其应用能量守恒定律是物理学中一个重要的基本定律,它揭示了能量的转化与守恒的关系。
能量是物质和物理系统运动的基本属性,它可以存在于多种形式,如机械能、热能、电能、化学能等。
能量守恒定律指出,在一个孤立系统内,能量的总量是不变的,能量只能从一种形式转化为另一种形式,但总能量保持不变。
本文将探讨能量守恒定律的原理及其在实际应用中的重要性。
一、能量守恒定律的原理能量守恒定律的原理可以通过对能量的转化过程进行考察而得到。
当一个孤立系统内不存在物质的输入和输出时,能量只能在系统内部进行转化。
假设该系统中存在两种形式的能量,分别是能量1和能量2,它们能够相互转化。
根据能量守恒定律,能量1和能量2的总量在转化前后保持不变,即能量守恒。
在实际物理过程中,能量转化可以通过能量的转移和转化来实现。
能量的转移是指能量从一个物体传递到另一个物体的过程,例如热传导、辐射传播等;能量的转化是指能量从一种形式转化为另一种形式的过程,例如机械能转化为热能、电能转化为光能等。
这些能量的转移和转化过程都符合能量守恒定律。
二、能量守恒定律的应用能量守恒定律在物理学中有着广泛的应用,涵盖了多个领域。
下面将介绍一些常见的应用。
1. 机械能的守恒机械能是物体的动能和势能的总和,根据能量守恒定律,一个物体在自由下落的过程中,其机械能始终保持不变。
这个原理常被应用于物理实验中,如小球自由落体实验、滑坡实验等。
2. 热能的守恒能量守恒定律揭示了热能的守恒原理。
在封闭系统中,热能的总量不会改变,热能只能从一个物体传递到另一个物体,或者转化为其他形式的能量。
这个原理被广泛应用于能源利用和传热方面的研究。
3. 化学能的转化能量守恒定律也适用于化学过程中的能量转化。
例如,燃烧过程中,化学能转化为热能和光能;电化学反应中,化学能转化为电能;光合作用中,光能转化为化学能。
这些转化的过程都能够通过能量守恒定律的应用得以解释和验证。
4. 能源管理与可持续发展能源在社会生产和人类生活中起着重要作用。
能量守恒定律应用
能量守恒定律应用能量守恒定律是物理学中的基本原理之一,它指出在一个封闭系统中,能量总量不会改变,只会从一种形式转化为另一种形式。
这一定律可以广泛应用于各个领域,包括机械能、热能、电能等。
本文将探讨能量守恒定律在实际应用中的一些示例。
I. 机械能的守恒机械能守恒是能量守恒定律中的一种重要情况。
在没有外力做功、没有耗散的情况下,系统的机械能保持不变。
举个例子,考虑一个自由落体的物体。
在物体上升的过程中,重力势能逐渐增加,而动能逐渐减小,但总的机械能保持不变。
同样,在物体下降的过程中,重力势能减小,而动能增加,但总的机械能仍然保持不变。
这说明在一个孤立系统中,机械能可以从一种形式转化为另一种形式,但总量保持恒定。
II. 热能的守恒热能是指物体内部分子的热运动所具有的能量。
根据能量守恒定律,在没有能量流入或流出的封闭系统中,热能的总量保持恒定。
一个典型的例子是热传导过程。
考虑两个接触的物体,一个温度高、一个温度低。
根据能量守恒定律,热能会从高温物体流向低温物体,直到两者温度达到平衡,并保持恒定。
在这个过程中,虽然热能发生了转化,但总的热能量保持不变。
III. 电能的守恒能量守恒定律同样适用于电能。
在一个封闭电路中,电能的总量保持不变。
举个例子,考虑一个电路中的电能转化过程。
假设我们有一个电源、一个电阻和一个灯泡串联在一起。
电源提供电能,电阻通过电流将电能转化为热能,而灯泡则将电能转化为光能。
然而,在这个过程中,整个电路的总电能仍然保持不变。
IV. 能量守恒在实际生活中的应用能量守恒定律在实际生活中有许多应用。
以下是其中的一些例子:1. 能源转化能量守恒定律告诉我们能源是守恒的,只能从一种形式转化为另一种形式。
因此,在能源利用中,我们需要合理地转化和利用能量,以最大限度地减少能量的损失和浪费。
2. 建筑节能能量守恒定律也可以应用于建筑节能领域。
通过改善建筑的隔热性能,减少能量的传导和散失,我们可以最大限度地保持室内的热能,并减少对空调的需求。
能量守恒定律的应用解释自然界的各种现象
能量守恒定律的应用解释自然界的各种现象能量守恒定律是自然科学中最基本的定律之一,它描述了能量在自然界中的转化和守恒关系。
在本文中,我们将探讨能量守恒定律在自然界中的应用,解释各种现象的原因。
一、机械能守恒法则能量守恒定律的一个重要应用是在机械系统中。
根据机械能守恒法则,当一个机械系统中只有重力和弹性力时,系统的总机械能守恒。
这意味着系统的机械能在运动过程中保持不变。
例如,当一个物体从高处下落时,它的势能逐渐转化为动能。
当物体触地时,势能完全转化为动能,而在下落过程中没有能量损失。
同样地,当一个弹簧被拉伸或压缩时,它的弹性势能也会转化为运动的动能。
这些现象都可以用能量守恒定律来解释。
二、热量传递与热能守恒能量守恒定律还可以应用于热量传递和热能守恒。
根据热能守恒定律,一个封闭系统中的热量不会增加也不会减少,仅会在系统内部转移。
这意味着热量的增加或减少来自于其他形式的能量转化,并且总能量保持不变。
例如,在一个封闭的水壶中,当外部加热时,水的温度会升高。
这是因为外部热量被传递到水分子中,增加了水分子的动能。
然而,根据能量守恒定律,水壶系统总能量不变,因此有热量的增加就会伴随着其他形式的能量的减少,比如系统的内部能量。
三、化学反应与化学能守恒能量守恒定律也适用于化学反应和化学能守恒。
在化学反应中,物质之间发生能量转移和转化,但总能量保持不变。
例如,当木材燃烧时,化学能被释放为热量和光能。
这是因为化学反应使得化学键断裂,分子重新组合,在这一过程中释放出能量。
虽然能量的形式发生了改变,但总能量保持不变。
四、生物能量转化能量守恒定律也可以解释生物界中能量转化的现象。
在生物体内,能量通过食物链传递,从一个生物体转移到另一个生物体。
例如,植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,然后被食草动物摄取。
食草动物在消化过程中将植物的化学能转化为自身的生物能,同时也损失了一部分能量。
当捕食者吃掉食草动物时,能量再次转移。
这一过程中,生物体内的能量转化遵循能量守恒定律。
知识点能量守恒定律
知识点能量守恒定律知识点:能量守恒定律能量守恒定律是物理学中的一项基本定律,也是能量领域里的重要概念。
它表明在封闭系统内,能量的总量保持不变。
本文将详细介绍能量守恒定律的定义、原理以及应用。
1. 能量守恒定律的定义能量守恒定律是指在一个孤立系统中,能量既不会凭空产生,也不会消失,只会由一种形式转换为另一种形式。
这意味着总能量守恒。
2. 能量守恒定律的原理能量守恒定律基于能量的转化与转移原理。
根据热力学第一定律,能量可以从系统中进入或离开,这可能是通过热传导、热辐射、物质的传递或做功来实现的。
无论能量是以什么形式进入或离开系统,其总量必须保持不变。
3. 能量守恒定律的应用能量守恒定律在物理学和工程领域有广泛的应用。
以下是几个常见的应用示例:3.1 热力学系统中的能量守恒在热力学中,能量守恒定律可以用来解释热传导、热辐射和热对流现象。
根据能量守恒定律,热能可以从一个物体传递到另一个物体,导致能量转化或转移。
3.2 机械系统中的能量守恒在机械系统中,能量守恒定律可以应用于机械能的转化。
例如,当一个物体在重力场中自由下落时,其势能会转化为动能;同样,当一个物体被弹性力拉伸或压缩时,弹性势能会转化为动能。
3.3 化学反应中的能量守恒在化学反应中,能量守恒定律可以用来分析反应过程中的能量转化。
例如,当燃料燃烧时,化学能转化为热能和光能。
3.4 核反应中的能量守恒在核反应中,能量守恒定律可以用来解释核能的转化。
核裂变和核聚变过程中,核能被转化为热能或其他形式的能量。
4. 能量守恒定律的意义和影响能量守恒定律的重要性不仅体现在理论上,也在实际应用中。
它为科学家和工程师提供了一个基本的原则,帮助他们理解和预测物理系统中的能量变化。
通过应用能量守恒定律,我们可以更好地设计和优化各种工艺和设备,以提高能源利用效率。
总结:能量守恒定律是一个基本的物理定律,它指出在封闭系统中,能量的总量始终保持不变。
无论能量是以何种形式转化或转移,总能量守恒是不变的。
能量守恒定律及应用
能量守恒定律及应用能量守恒定律是物理学中一条重要的基本原理,它指出在一个封闭系统中,能量的总量保持不变。
无论发生何种物理或化学变化,能量既不能被创建也不能被销毁,只能从一种形式转化为另一种形式。
本文将探讨能量守恒定律的背景和原理,并介绍它在日常生活和工业领域中的应用。
一、能量守恒定律的背景与原理能量是指物体或系统拥有的做工能力。
根据能量守恒定律,一个封闭系统中的总能量是不变的,它可以以各种形式存在,如动能、势能、热能、电能等。
能量在不同形式之间可以互相转化,但总能量的量保持不变。
能量守恒定律是基于对能量的观察和实验得出的。
通过精确测量系统内外的能量变化,科学家发现在封闭系统中,能量变化的总和永远等于零。
这意味着无论能量是以何种方式转化或者是否消耗,它的总量保持不变。
二、能量守恒定律的应用1. 机械能守恒机械能守恒定律是能量守恒定律在机械系统中的一种应用。
机械能包括动能和势能。
当一个物体沿着水平平面运动时,忽略摩擦力的情况下,机械能守恒定律表明系统的总机械能保持不变。
这意味着在物体的运动过程中,动能的增加必然伴随着势能的减小,或者相反。
2. 热能守恒热能守恒定律是能量守恒定律在热力学中的应用。
热能是物体内部分子的运动能量,也可以看作是分子之间传递的能量。
根据热能守恒定律,热能可以从高温物体传递到低温物体,但总热能的量在封闭系统内保持不变。
3. 能量转化与利用能量守恒定律对于能量的转化和利用有着重要的指导意义。
在日常生活中,我们可以利用太阳能、风能、水能等可再生能源进行发电,将自然能源转化为电能或其他形式的能量,实现能量的可再生利用。
在工业领域,能量守恒定律的应用帮助企业提高能源利用效率,减少能源浪费,降低生产成本。
4. 能源储存与传输能量守恒定律在能源储存和传输方面也有重要应用。
通过储能技术,如电池、超级电容器等,可以将能量以化学能、电能等形式储存起来,并在需要的时候进行释放。
在能源传输方面,能量守恒定律指导着电力系统的设计和运行,确保能源在输送过程中尽可能减少损耗。
能量守恒定律是什么 有哪些应用
能量守恒定律是什么有哪些应用
能量既不会凭空产生也不会凭空消失,它只会从一个物体转移到另一个物体,或者从一种形式转化为另一种形式,而在转化或转移的过程中,能量总量保持不变。
能量守恒定律是什么有哪些应用
1能量守恒定律
能量守恒定律是自然界普遍的基本定律之一。
一般表述为:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其它物体,而能量的总量保持不变。
也可以表述为:一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。
总能量为系统的机械能、内能(热能)及除机械能和内能以外的任何形式能量的总和。
如果一个系统处于孤立环境,即不可能有能量或质量传入或传出系统。
对于此情形,能量守恒定律表述为:“孤立系统的总能量保持不变。
”
能量守恒定律发现于19世纪40年代,它是在5个国家、由各种不同职业的10余位科学家从不同侧面各自独立发现的。
其中迈尔、焦耳、亥姆霍兹是主要贡献者。
是自然科学中最
基本的定律之一,它科学地阐明了运动不灭的观点。
2能量守恒定律在生活中的应用
发电机与电动机工作中的能量守恒定律
发电机与电动机,从能量转换上说是两个相反的概念。
发电机是将机械能或其它形式的能转化成电能,最常用的是利用热能、水能等推动发电机转子来发电,经输电、配电网络送往各种用电场合,而电动机又名马达,是将电能或其他形式的能量转化为机械能,用来驱动其他装置的电气设备。
能量守恒定律的应用
能量守恒定律的应用能量守恒定律是物理学中的基本原理之一。
根据这个定律,能量不能被创造或摧毁,只能从一种形式转换为另一种形式。
这个定律在生活中有许多应用,从日常生活到工业生产,都离不开能量守恒定律的应用。
1. 日常生活中的能量转化在日常生活中,我们可以看到能量守恒定律的应用。
例如,我们将插头插入电源插座时,电能被转化为电器内部的其他形式的能量,如热能、光能等。
当我们使用电视或电脑时,电能被转化为图像和声音等形式的能量。
而当我们使用电饭煲或微波炉时,电能则被转化为热能来加热食物。
2. 工业生产中的能量利用在工业生产中,能量守恒定律也发挥着重要的作用。
例如,许多工厂使用蒸汽来提供动力,驱动机械设备和发电机。
这些机械设备和发电机通过将燃料燃烧释放的化学能转化为热能,然后将热能转化为机械能或电能。
这样,在能量转化的过程中,能量守恒定律得到了充分的应用。
3. 能源转换中的能量守恒能源转换是能量守恒定律应用的另一个重要领域。
例如,在汽车中,化石燃料被燃烧释放出的化学能被转化为热能,然后通过发动机转化为机械能,驱动汽车行驶。
这个过程中,能量的转化不会损失或增加,符合能量守恒定律。
同样地,太阳能电池板将太阳能转化为电能,而风力发电机则将风能转化为电能,都是能量守恒定律的实际应用。
4. 能量守恒在环境保护中的应用能量守恒定律不仅在能源转换中有应用,还在环境保护中扮演着重要的角色。
我们知道,当能量被转化时,常常会产生废热。
如果这些废热被直接排放到环境中,会对生态系统造成负面影响。
因此,为了减少对环境的破坏,我们可以利用能量守恒定律来设计高效的能源利用系统,将废热转化为有用的热能,从而达到减少能源浪费的目的。
综上所述,能量守恒定律是我们生活中无处不在的一个原理。
无论是在日常生活中还是在工业生产中,能量守恒定律都有着广泛应用。
通过合理利用能量,我们能够更加高效地使用能源,减少能源浪费,同时保护环境。
因此,深入了解和应用能量守恒定律对于实现可持续发展具有重要意义。
关于能量的守恒定律
关于能量的守恒定律能量的守恒定律是物理学中的基本法则之一,也是自然界中广泛适用的法则。
在任何系统中,能量都不会被创造或消失,只会从一种形式转化为另一种形式。
本文将对能量的守恒定律进行详细解析,并探讨其在不同物理系统中的应用。
一、能量的守恒定律的概念能量的守恒定律是指,在一个孤立系统中,能量总量保持不变。
这意味着能量在各个形式间的转换,不会导致能量的净损失或增加。
二、能量的转化和转移能量可以以多种形式存在,包括机械能、热能、电能、化学能等。
在一个系统中,能量可以在各个形式之间进行转化和转移。
例如,当一个物体从高处坠落时,其重力势能逐渐转化为动能,直至落地时完全变为动能。
在这个过程中,虽然从重力势能到动能的转化过程中会有能量损失,但总能量保持不变。
三、守恒定律在机械系统中的应用在机械系统中,能量的守恒定律被广泛应用。
例如,在单摆的运动中,摆球在最高点处的势能最大,而在最低点处的动能最大。
无论是势能还是动能,在摆球运动过程中都会相互转化,但总能量保持不变。
四、守恒定律在热力学中的应用热力学是研究热能和功的关系的学科,能量的守恒定律在热力学中也有重要应用。
根据能量守恒定律,热能可以转化为机械能,也可以从机械能转化为热能。
例如,在蒸汽机中,燃烧煤炭产生的热能转化为机械能,用于推动发电机发电。
五、守恒定律在电磁学中的应用在电磁学中,能量的守恒定律同样适用。
电能可以转化为光能、热能等其他形式的能量,或者被用于做功。
电站通过将化学能或其他形式的能量转化为电能,供给社会各个领域的电力使用。
六、能量转化的损失尽管能量的守恒定律成立,但在实际系统中,能量的转化往往不是百分之百的有效转换。
例如,机械能转化为热能时,会有摩擦损失;电能传输时,会有电阻损耗。
这些损失都会导致能量的浪费。
七、能量守恒在日常生活中的应用能量的守恒定律不仅在物理学领域有应用,而且在我们的日常生活中也无处不在。
垃圾的焚烧可以将化学能转化为热能;太阳能电池板将太阳能转化为电能;食物提供给我们的身体能够转化为生物能。
能量守恒定律及其应用领域
能量守恒定律及其应用领域能量守恒定律是自然科学中最基本的物理定律之一,它描述了能量在一个封闭的系统中的守恒性质。
根据能量守恒定律,能量在各种形式间可以相互转换,但总能量守恒不变。
这一定律在物理学、工程学以及日常生活中都有广泛的应用。
首先,能量守恒定律在机械系统中有重要应用。
在机械系统中,能量可以以不同形式存在,例如动能、势能等。
根据能量守恒定律,机械系统中的总能量保持不变。
这个定律在设计和分析各种机械装置时起着关键作用。
例如,在汽车撞击安全设计中,能量守恒定律可以帮助工程师确定汽车撞击时各部件所受的力和能量分配,从而提高车辆的安全性能。
其次,能量守恒定律在热力学领域中也有重要应用。
根据热力学第一定律,能量在热力学系统中可以从热源转移为热量或者做功。
而根据能量守恒定律,热力学系统中的总能量保持不变。
这个定律在热力学领域中的应用非常广泛,例如在设计热机时,能量守恒定律可以帮助工程师确定热机的效率和性能。
此外,能量守恒定律在电路中也有重要应用。
在电路中,电能可以以电流和电压的形式存在。
根据能量守恒定律,电路中的总能量保持不变。
这个定律可以帮助工程师分析和设计各种电路,例如在家庭电路中,能量守恒定律可以帮助人们确定电器的功率和耗电量,从而合理安排用电,提高能源利用效率。
能量守恒定律还在化学和生物学中有重要应用。
在化学反应中,能量守恒定律可以帮助化学家确定反应的热效应和能量转化过程。
在生物学中,能量守恒定律对于研究生物体代谢和能量转换过程也起着关键作用。
例如,人体内的能量转化过程以及光合作用等都符合能量守恒定律的要求,这为研究人体健康和生命活动提供了基础。
除了上述领域,能量守恒定律还广泛应用于环境科学、天文学等领域。
在环境科学中,能量守恒定律可以帮助研究者分析和解决能源利用、环境污染等问题。
在天文学中,能量守恒定律可以帮助研究者了解宇宙的能量来源与演化。
总的来说,能量守恒定律是自然界中最基本的定律之一,对于各个科学领域都有广泛的应用。
能量的守恒定律及其应用
能量的守恒定律及其应用能量是自然界存在的基本属性之一,对于物理学来说,能量的守恒定律是一个重要的基本原理。
能量守恒定律指出,在一个封闭系统内,能量的总量是不变的。
尽管能量可以从一种形式转化为另一种形式,但其总量保持不变。
能量守恒定律可以通过以下方式表达:在一个系统中,能量的变化等于能量的输入减去能量的输出。
换句话说,当没有外部能量输入或输出时,系统内的能量总量保持恒定。
能量守恒定律的应用非常广泛。
下面将从热力学和机械能的角度分别讨论能量守恒定律的应用。
1. 热力学中的能量守恒定律应用在热力学中,能量守恒定律应用于热平衡系统。
热平衡系统是指内部各部分之间没有温度差异或没有热流的系统。
根据能量守恒定律,一个热平衡系统内的能量输入等于能量输出。
这意味着系统的能量变化为零,即系统的能量守恒。
以一个封闭的热力学系统为例,系统内部的能量可以通过热传导、功和热交换来转化。
对于这种系统,能量守恒定律可以表示为:能量输入 = 能量输出其中,能量输入可以通过外界对系统施加的功或者热传导的形式输入。
能量输出可以通过系统对外界进行的功或者热传导的形式输出。
2. 机械能中的能量守恒定律应用在机械能中,能量守恒定律应用于各种物理系统。
例如,对于一个自由落体运动的物体,能量守恒定律可以表述为:物体的势能 + 物体的动能 = 不变在这个例子中,物体在高处具有势能,随着下落,势能转化为动能。
根据能量守恒定律,物体的总能量始终保持不变。
这意味着在自由落体运动中,物体的动能增加,而势能减少,两者的总和保持恒定。
类似地,在弹簧系统中,能量守恒定律也适用。
当一个弹簧被压缩或拉伸时,弹性势能增加,而动能减少,但总能量依然保持不变。
总之,能量守恒定律是自然界中一个普遍存在的规律,适用于各种各样的物理系统。
无论是热力学中的热平衡系统,还是机械能中的自由落体运动或弹簧系统,能量守恒定律都起到了至关重要的作用。
通过了解和应用能量守恒定律,我们可以更好地理解和解释自然界中发生的各种现象和过程。
能量守恒定律及其应用
能量守恒定律及其应用能量守恒定律是自然科学中的一项基本定律,它描述了能量在物质系统中的转化与守恒关系。
根据能量守恒定律,能量在系统中的总量是不会改变的,只会在不同形式之间进行转化。
能量守恒定律可以简洁地表达为:能量既不会被创造,也不会被毁灭,只会从一种形式转化为另一种形式。
这意味着一个封闭系统的能量总量将保持不变。
应用能量守恒定律的一个经典例子是弹簧振子。
当我们把一个弹簧拉伸或压缩后,它会上下振动。
在振动过程中,弹簧的势能与动能交替转化,但总能量保持恒定。
当弹簧恢复到其原始形态时,动能和势能都变为零,能量回到最初的状态。
另一个重要的应用例子是机械能守恒。
当一个物体只受重力做功时,机械能守恒。
这意味着物体的总机械能保持不变,包括动能和势能。
例如,当我们抛出一个物体时,它具有一定的动能和势能。
在物体自由下落的过程中,势能逐渐转化为动能,使物体的速度增加。
当物体触及地面时,势能消失,而动能达到最大值。
这个过程中,总机械能保持不变。
能量守恒定律还在其他许多领域得到应用。
在热力学中,热能守恒定律描述了热能在物体之间的传递与转化。
根据热能守恒定律,热量从高温物体流向低温物体,直到达到热平衡。
这反映了能量的守恒性质。
能量守恒定律的应用还可见于化学反应。
根据化学能量守恒定律,化学反应过程中的能量变化与反应热有关。
例如,在燃烧过程中,化学能转化为热能,产生火焰和热量。
能量守恒定律在生态系统中也起着重要作用。
生物圈中的能量流是由光合作用产生的。
光合作用将太阳能转化为生物体可利用的化学能,供给生物体生存、生长和繁殖所需的能量。
能量守恒定律确保了生物圈的能量不会减少或增加。
如果生态系统中的能量流失去平衡,将会对生态系统的稳定性产生负面影响。
总结起来,能量守恒定律是自然界运行的重要原则之一。
根据能量守恒定律,能量在物质系统中始终保持守恒,只会在不同形式之间转化。
在物理、化学、生态学等领域的许多现象和过程中,能量守恒定律都得到了应用。
能量守恒定律及其应用
能量守恒定律及其应用能量守恒定律是自然界中普遍存在的一个基本规律,对于能量的转化和传递起着重要的作用。
本文将介绍能量守恒定律的基本概念和原理,并探讨其在日常生活和科学领域的实际应用。
一、能量守恒定律的基本概念和原理能量守恒定律是指在一个封闭系统中,能量的总量在时间上保持不变。
换句话说,能量既不能被创造也不能被消灭,只能转化成其他形式。
这个定律是基于能量的观念,将其视为物质和场在不同形式之间转化的一种属性。
根据能量守恒定律,能量可以以各种方式转化,包括物体的机械运动、热量的传递、光的辐射、化学反应、核反应等。
在一个封闭系统中,当一种形式的能量减少时,其他形式的能量相应增加,使得总能量保持不变。
二、能量守恒定律的应用1. 机械能守恒机械能守恒是能量守恒定律的一种应用。
在没有外力和摩擦的情况下,一个物体的机械能(动能和势能)在运动过程中保持不变。
例如,一个自由落体物体从一定高度落下,当它触地时动能转化为势能,而当它再次上升时势能转化为动能,整个过程中总能量保持不变。
2. 热量传递与热能守恒热量传递是能量守恒定律在热力学中的应用。
热量是物体内部分子振动和相互作用产生的能量,当两个物体之间存在温度差时,热量会从温度高的物体传递到温度低的物体。
根据能量守恒定律,热量传递过程中总的热能保持不变。
3. 化学反应与化学能守恒化学反应是能量守恒定律在化学领域的应用。
在化学反应中,化学键的形成和断裂会释放或吸收能量。
根据能量守恒定律,化学反应过程中总的化学能保持不变。
其中一个常见的例子是燃烧反应,燃料的化学能转化为热能和光能。
4. 核反应与核能守恒核反应是能量守恒定律在核能领域的应用。
核反应中,原子核的结构发生变化,释放出巨大的能量。
核反应可以分为核裂变和核聚变两种形式。
无论是核裂变还是核聚变,能量守恒定律都成立,总的核能保持不变。
三、结语能量守恒定律是自然界中一个普遍存在的规律,对于能量的转化和传递起着重要作用。
本文介绍了能量守恒定律的基本概念和原理,并探讨了其在日常生活和科学领域的实际应用。
能量守恒定律及应用
能量守恒定律及应用能量守恒定律是自然科学中的一个基本原理,它表明能量在自然界中不会被消耗或产生,只会在不同形式之间转化或传递。
这个定律对于各个领域都有着重要的应用,从机械能到热能、电能、化学能,甚至是生物能等,都符合着能量守恒的定律。
一、能量守恒定律的基本原理能量守恒定律是指在一个孤立系统中,能量的总量在任何时刻都是保持不变的。
这意味着能量既不能被创造,也不能被毁灭,只能在不同的形式之间相互转化。
二、能量转化和能量守恒定律的例子1. 机械能转化在机械能转化中,可以以弹簧振子为例。
当弹簧振子运动时,它的机械能由动能和势能组成。
当振子从最高点运动到最低点时,势能转化为动能;而当振子从最低点运动到最高点时,动能又转化为势能。
在这个过程中,机械能的总量保持不变,符合能量守恒定律。
2. 热能转化热能转化是能量守恒定律在热力学中的应用。
以热机为例,热机利用热能产生功。
在一个热机的运行过程中,热能从高温热源流向低温热源,经过热机的转化,一部分热能转化为机械能,而其他热能转化为了废热。
在这一过程中,整个系统的能量总量保持不变,符合能量守恒定律。
3. 化学能转化在化学反应中,化学能常常会被转化为其他形式的能量。
例如燃烧反应,燃料的化学能在氧化的过程中被释放出来,转化为热能和光能等形式。
4. 生物能转化生物界也遵循能量守恒定律。
例如,植物通过光合作用将光能转化为化学能,将二氧化碳和水转化为有机物质,同时释放出氧气。
而动物则通过消化吸收这些有机物质,将其转化为自身的能量和生长发育所需的物质。
在这个过程中,能量的总量保持不变。
三、能量守恒定律的应用1. 工程学中的应用能量守恒定律在工程学中有着广泛的应用。
例如,能源管理系统和节能工程的设计中,通过合理利用能量转化和传递的原理,实现高效能源的利用和损耗的最小化。
2. 生态学中的应用生态学研究生态系统内能量的流动和循环规律。
能量守恒定律对于分析和研究生态系统中能量的流动和转化具有重要意义。
能量守恒定律及其应用
能量守恒定律及其应用能量守恒定律是物理学中的一条基本定律,它描述了一个封闭系统内能量的守恒。
这一定律在各个领域具有广泛的应用,并对我们理解自然界中的各种现象起到重要的指导作用。
一、能量守恒定律的基本原理能量守恒定律简洁地表述为:一个封闭系统内的能量总量是恒定不变的。
也就是说,系统中能量的增加必然伴随着相应的能量减少,能量不会凭空出现或消失。
这一定律的基本原理可以通过能量转化和能量传递两个方面进行解释。
首先,能量可以在不同形式之间相互转化,例如机械能可以转化为热能,电能可以转化为光能等等。
其次,能量可以通过传递的方式从一个物体或系统传递到另一个物体或系统,比如热传导、辐射传递等。
二、能量守恒定律的应用1. 机械能守恒定律机械能守恒定律是能量守恒定律的一个重要应用。
在没有外力做功和没有能量转化的情况下,一个封闭系统的机械能保持不变。
这一定律可以用于解释各种机械运动问题,如自由落体、摩擦运动等。
举个例子,当一个物体从高处自由落体到地面时,在忽略空气阻力的情况下,物体的重力势能逐渐转化为动能,同时总能量保持不变。
这就是机械能守恒定律的应用之一。
2. 热量传递与热力学能量守恒热力学能量守恒是热力学中的一个重要概念。
根据能量守恒定律,在一个封闭系统中,热量的传递不会改变系统的总能量。
根据热力学第一定律,系统吸收的热量等于系统对外界所做的功加上系统内能的增加。
这一定律可以应用于许多日常生活中的情况。
例如,我们在冬天取暖时,将电能或化学能转化为热能供给我们的房间。
同时,我们也会感受到热传递给我们的热量,保持房间的温暖。
3. 光能转化及光能守恒光能的转化和守恒同样符合能量守恒定律。
在光能的转化过程中,例如太阳能电池的工作原理中,光能被转化为电能,并被我们用于供电。
此外,当我们研究光在介质中的传播过程时,也需要考虑能量守恒定律。
光在介质中传播时,其能量可以通过吸收、散射或折射等方式传递给介质分子,但总能量守恒。
4. 化学反应中的能量守恒化学反应是能量转化的另一个重要领域。
能量守恒定律在生活中的应用
能量守恒定律在生活中的应用能量守恒定律是物理学中的基本定律之一,它指出在一个封闭系统中,能量不会凭空消失或产生,只会从一种形式转化为另一种形式。
这个定律在我们的日常生活中也有着广泛的应用。
从简单的家庭用电到复杂的交通运输系统,能量守恒定律都在发挥着重要的作用。
本文将探讨能量守恒定律在生活中的具体应用,并分析其对我们生活的影响。
### 1. 家庭用电在家庭生活中,我们每天都要使用电力来驱动各种家电设备,比如电视、冰箱、洗衣机等。
而这些电器的运行都需要消耗能量。
根据能量守恒定律,能量不会凭空消失,因此我们需要从外部能源获取能量来满足家庭用电的需求。
这也是为什么我们需要支付电费的原因。
另外,为了节约能源和降低能源消耗,我们可以在家庭生活中采取一些措施,比如合理使用家电、选择节能型家电产品等。
这些举措不仅有利于节约能源,也符合能量守恒定律的原则。
### 2. 交通运输交通运输是现代社会不可或缺的一部分,而能源在交通运输中的应用也是非常广泛的。
汽车、火车、飞机等交通工具的运行都需要消耗能量,而这些能量往往来自石油、天然气等化石能源。
根据能量守恒定律,这些能源的消耗会转化为交通工具的动力,推动其行驶。
为了减少能源消耗和减少对环境的影响,我们可以选择乘坐公共交通工具、骑自行车或步行等低碳出行方式。
这些做法不仅有利于节约能源,也有助于减少空气污染和缓解交通拥堵问题。
### 3. 太阳能利用随着能源问题日益突出,人们开始寻找更加清洁和可再生的能源替代传统的化石能源。
太阳能作为一种清洁能源,受到了越来越多的关注。
太阳能光伏发电系统通过将太阳能转化为电能,实现了能源的可再生利用。
太阳能利用的过程中,能量守恒定律也得到了充分的体现。
太阳能被转化为电能的过程中,能量并没有凭空消失,而是转化为了电能,为人们的生活和生产提供了可持续的能源支持。
### 4. 生活垃圾处理生活垃圾处理是一个涉及能源转化的过程。
在垃圾处理过程中,有机物会被分解产生热能,这些热能可以被利用来发电或供暖。
流体力学中的能量守恒定律
流体力学中的能量守恒定律流体力学是研究流体在运动中的力学现象和规律的学科。
其中的能量守恒定律是流体力学中的基本概念之一。
能量守恒定律指出在流体的运动过程中,能量总是保持恒定的。
本文将详细介绍流体力学中的能量守恒定律及其应用。
一、基本概念能量守恒定律又称为伯努利定律,它是指在不受外力的作用下,流体在流动过程中,沿着流线方向其单位质量的总能量保持不变。
这里的总能量包括动能、压力能和位能三种形式。
1. 动能:动能是流体由于运动而具有的能量。
对于单位质量的流体,其动能可以表示为K=1/2ρv^2,其中ρ代表流体的密度,v代表流体的速度。
2. 压力能:压力能是由于流体受到压力而具有的能量。
对于单位质量的流体,其压力能可以表示为P/ρ,其中P代表流体的压力。
3. 位能:位能是流体在重力场中由于所处位置不同而具有的能量。
位能可以表示为gz,其中g代表重力加速度,z代表流体的高度。
二、能量守恒定律的表达式根据能量守恒定律,可以得到下面的表达式:E = K + P/ρ + gz = 常数这个表达式说明了在流体的运动过程中,它的总能量保持不变。
在特定条件下,当流体的速度、压力或者高度发生变化时,会导致其他形式的能量发生相应改变,以保持能量守恒的总量。
三、应用能量守恒定律在实际中有非常重要的应用。
以下是几个典型的应用场景:1. 管道流动:在流体通过管道的过程中,由于速度的改变会导致压力的变化。
根据能量守恒定律,可以通过测量不同位置的速度和压力来计算流体的流速。
2. 空气动力学:在飞机的飞行过程中,空气通过机翼和发动机喷口时会发生速度和压力的改变。
利用能量守恒定律,可以研究飞机的升力和推力,并优化设计。
3. 水力发电:水在水坝中坠落时会转化为旋转的水轮机,通过能量守恒定律可以计算水的动能转化为机械能和电能的过程。
四、结论流体力学中的能量守恒定律是非常重要的基本概念。
通过对流体运动过程中能量变化的研究,可以有效地预测和控制流体的行为。
能量守恒定律的应用
能量守恒定律的应用能量守恒定律是一个基本的自然定律,它表明在一个封闭系统中,能量的总量是恒定不变的。
通过应用能量守恒定律,我们可以解释和理解许多自然现象和技术应用。
本文将介绍能量守恒定律的基本原理,并探讨其在日常生活和工程领域中的应用。
一、能量守恒定律的基本原理能量守恒定律是力学中的重要定律之一。
根据能量守恒定律,一个封闭系统中能量的总量保持不变,能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
这意味着能量在系统内部的转化和传递过程中保持恒定。
二、日常生活中的应用1. 电能与光能的转化日常生活中,我们常常遇到电能与光能之间的转化。
以灯泡为例,当电流通过灯泡时,电能转化为光能,使灯泡亮起。
这个过程符合能量守恒定律,电能转化为光能的同时,能量的总量保持不变。
2. 热能与机械能的转化在家用电器中,如电熨斗、电磁炉等,电能会被转化为热能和机械能。
通过能量守恒定律,我们可以理解这些设备的工作原理。
例如,电磁炉通过电能产生磁场,使铁锅加热,电能转化为热能,从而实现加热食物的目的。
3. 营养与能量的转化在生物体内,能量守恒定律也起着重要的作用。
食物通过消化吸收后转化为营养物质,进而转化为人体需要的能量。
这个过程中,能量守恒定律保证了能量的正常转化和利用。
三、工程领域中的应用1. 能源的利用与转换能源是工程领域中的重要课题之一。
通过应用能量守恒定律,我们可以分析和优化能源的利用和转换过程。
例如,在汽车工程中,通过研究发动机的能量转换效率,可以实现汽车燃油的有效利用。
2. 动力系统的设计与优化在机械工程中,能量守恒定律对于动力系统的设计和优化起着重要的指导作用。
通过分析能量在机械系统中的转化过程,可以确定系统中的能量损失和能量利用效率,从而提高系统的性能和效率。
3. 可再生能源的开发与利用随着可再生能源的发展,能量守恒定律成为可再生能源研究的基础。
通过分析可再生能源的转化过程和利用效率,可以实现对可再生能源的优化利用。
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【本讲教育信息】一、教学内容:能量守恒定律及应用二、考点点拨能的转化和守恒定律是自然界最普遍遵守的守恒定律,它在物理学中的重要地位是无可替代的,而用能的转化和守恒定律的观点解决相关问题是高中阶段最重要的内容之一,是历年高考必考和重点考查的内容。
三、跨越障碍(一)功与能功是能量转化的量度,即做了多少功就有多少能量转化,而且能的转化必通过做功来实现。
功能关系有:1. 重力做的功等于重力势能的减少量,即P G E W ∆-=2. 合外力做的功等于物体动能的增加量,即K E W ∆=∑3. 重力、弹簧弹力之外的力对物体所做的功等于物体机械能的增加量,即E W ∆=其它4. 系统内一对动摩擦力做的功等于系统损失的机械能,等于系统所增加的内能,即相对动内s f Q E E ⨯==∆=∆(二)能的转化和守恒定律1. 内容:能量既不能凭空产生,也不会凭空消失。
它只能从一个物体转移到另一个物体或从一种形式转化为另一种形式,而能的总量不变。
2. 定律可以从以下两方面来理解:(1)某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加,且减少量和增加量相等。
(2)某个物体的能量减少,一定存在另一物体的能量增加,且减少量和增加量相等。
这也是我们应用能量守恒定律列方程式的两条基本思路。
(三)用能量守恒定律解题的步骤1. 分清有多少种形式的能(如动能、势能、内能、电能等)在变化。
2. 分别列出减少的能量减E ∆和增加的能量增E ∆的表达式。
3. 列恒等式减E ∆=增E ∆例1:如图所示,质量为m 的小铁块A 以水平速度0v 冲上质量为M 、长为l 、置于光滑水平面C 上的木板B 。
正好不从木板上掉下。
已知A 、B 间的动摩擦因数为μ,此时长木板对地位移为s 。
求这一过程中:(1)木板增加的动能;(2)小铁块减少的动能;(3)系统机械能的减少量;(4)系统产生的热量解析:在此过程中摩擦力做功的情况:A 和B 所受摩擦力分别为F 、F ',且F =mg μ,A 在F 的作用下减速,B 在F '的作用下加速,当A 滑动到B 的右端时,A 、B 达到一样的速度A 就正好不掉下(1)根据动能定理有:mgs s f E B KB μ=⨯=∆(2)滑动摩擦力对小铁块A 做负功,根据功能关系可知)(l s mg s f E A KA +=⨯=∆μ(3)系统机械能的减少量mgl mv mv mv E E E μ=+-=-=∆)2121(212220末初(4)m 、M 相对位移为l ,根据能量守恒mgl s f Q μ=⨯=相对动例2:物块质量为m ,从高为H 倾角为θ的斜面上端由静止开始沿斜面下滑。
滑至水平面C 点处停止,测得水平位移为x ,若物块与接触面间动摩擦因数相同,求动摩擦因数。
解析:以滑块为研究对象,其受力分析如图所示,根据动能定理有0)cot (sin cos =---θμθθμH x mg H mg mgH即0=-x H μ x H =μ例3:某海湾共占面积7100.1⨯2m ,涨潮时平均水深20m ,此时关上水坝闸门,可使水位保持在20 m 不变。
退潮时,坝外水位降至18 m (如图所示)。
利用此水坝建立一座水力发电站,重力势能转化为电能的效率为10%,每天有两次涨潮,该发电站每天能发出多少电能?(g =210m )解析:打开闸门后,坝内的水流出,但和外面相比,水量太小,可以认为外面的水位不升高,所以水位下降(20-18)=2m减少的重力势能(要用重心下降的高度)JVgh mgh E P 11731021102100.1100.1⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===∆ρ转化为电能J E E P 10102%10⨯=⨯∆=∆电每天有两次涨潮,故J E E 101042⨯=⨯∆=∆电电总例4:如图所示,水平长传送带始终以v =3 m/s 的速度匀速运动。
现将一质量为m =1 kg 的物块放于左端(无初速度)。
最终物体与传送带一起以3 m/s 的速度运动,在物块由速度为零增加至v =3 m/s 的过程中,求:(1)由于摩擦而产生的热量(2)由于放了物块,带动传送带的电动机消耗多少电能?解析:(1)2/5.1/s m g m F a ===μ 相对滑动时间 s a v t 25.13===物体对地的位移 m at s 325.1212122=⨯⨯==摩擦力对物体做的功 J mv W f 5.431212122=⨯⨯==物体对传送带的相对路程 m s vt s 3323=-⨯=-=相对 产生的热量 J s f Q 5.4=⨯=相对(2)由功能关系得,电动机消耗的电能J Q W E f 9=+=例5:如图所示为一皮带运输机,现在令皮带上只允许有一袋水泥,人将一袋水泥无初速度的放到皮带底端,水泥袋在运行过程中与皮带达到共速,最后上升到最高点,已知一袋水泥质量为m ,皮带运行速度为v ,皮带斜面的倾角为θ,水泥袋与皮带间动摩擦因数为μ,水泥袋从底端上升到最高点总高度为H ,总时间为t ,带动皮带转动的电动机功率为P ,取重力加速度为g 。
我们认为①在这一物理过程中电动机要消耗的电能为1E ;②一袋水泥机械能的增加量为2E ;③摩擦生热为Q ;④用于其他消耗的能量为3E 。
要求你根据能的转化和守恒定律写出3E 与1E 、2E 及Q 的定量关系,用题中所给的物理量来表示。
解析:消耗的电能1E =P t增加的动能为0212-mv ,增加的势能为mgH ,故2E =mgH +0212-mv摩擦生热Q =L f ∆⨯(L ∆为相对皮带滑行的距离)滑动摩擦力为θμcos mg f = 水泥加速度为 θθμθθμsin cos sin cos g g m mg ms a -=-=水泥速度达到v ,用时θθμsin cos g g vt -= 此时水泥的位移)sin cos (221221θθμg g v at s -== 此时皮带的位移θθμsin cos 22g g v vt s -== 相对位移12s s L -=∆=)sin cos (22θθμg g v -产生的热量Q =L f ∆⨯=)sin cos (2cos 2θθμθμ-mv由能量守恒定律得: 3E =1E -2E -Q =P t -mgH -221mv -)sin cos (2cos 2θθμθμ-mv四、小结我们在解决能量的相关问题时,要特别注意功是能量转化的量度的关系,它是解决能量问题的基本方式;注意应用能量守恒定律的两条基本思路:(1)某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加,且减少量和增加量相等:增减E E ∆=∆,(2)某个物体的能量减少,一定存在另一物体的能量增加,且减少量和增加量相等:增减B A E E ∆=∆。
【模拟试题】(答题时间:60分钟)1. 下列说法正确的是 ( )A. 如果物体(或系统)所受到的合外力为零,则机械能一定守恒B. 如果合外力对物体(或系统)做功为零,则机械能一定守恒C. 物体沿光滑曲面自由下滑过程中,机械能一定守恒D. 做匀加速运动的物体,其机械能可能守恒2. 如图所示,木板OA 水平放置,长为L ,在A 处放置一个质量为m 的物体,现绕O 点缓慢抬高到A '端,直到当木板转到与水平面成α角时停止转动.这时物体受到一个微小的干扰便开始缓慢匀速下滑,物体又回到O 点,在整个过程中( )A. 支持力对物体做的总功为αsin mgLB. 摩擦力对物体做的总功为零C. 木板对物体做的总功为零D. 木板对物体做的总功为正功3. 静止在粗糙水平面上的物块A 受方向始终水平向右、大小先后为F 1、F 2、F 3的拉力作用做直线运动,t =4s 时停下,其速度—时间图象如图所示,已知物块A 与水平面间的动摩擦因数处处相同,下列判断正确的是( )A. 全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B. 全过程中拉力做的功等于零C. 一定有F 1+F 3=2F 2D. 可能有F 1+F 3>2F 24. 质量为m 的物体,由静止开始下落,由于空气阻力,下落的加速度为g 54,在物体下落h 的过程中,下列说法正确的是 ( )A. 物体的动能增加了mgh 54B. 物体的机械能减少了mgh 54C. 物体克服阻力所做的功为mgh 51D. 物体的重力势能减少了mgh5. 如图所示,木板质量为M ,长度为L ,小木块的质量为m ,水平地面光滑,一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M 和m 连接,小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时木块静止在木板左端,现用水平向右的力将m 拉至右端,拉力至少做功为 ( )A. mgL μB. 2mgL μC. 2mgLμ D. gL m M )(+μ6. 如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板2m 的左端,右端与小木块1m 连接,且1m 与2m 及2m 与地面之间接触面光滑,开始时1m 和2m 均静止,现同时对1m 、2m 施加等大反向的水平恒力1F 和2F ,从两物体开始运动以后的整个过程中,对1m 、2m 和弹簧组成的系统 (整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度),正确的说法是 ( )A. 由于1F 、2F 等大反向,故系统机械能守恒B. 由于1F 、2F 分别对1m 、2m 做正功,故系统动能不断增加C. 由于1F 、2F 分别对1m 、2m 做正功,故系统机械能不断增加D. 当弹簧弹力大小与1F 、2F 大小相等时,1m 、2m 的动能最大7. 如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A 点自由滑下,然后在水平面上前进至B 点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m , A 、B 两点间的水平距离为L .在滑雪者经过AB 段的过程中,摩擦力所做的功( )A. 大于mgL μB. 小于mgL μC. 等于mgL μD. 以上三种情况都有可能8. 用力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升,如果前后两过程的时间相同,不计空气阻力,则 ( )A. 加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大B. 匀速过程中拉力的功一定比加速过程中拉力的功大C. 两过程中拉力的功一样大D. 上述三种情况都有可能9. 如图所示,在不光滑的平面上,质量相等的两个物体A 、B 间用一轻弹簧相连接,现用一水平拉力F 作用在B 上,从静止开始经一段时间后,A 、B 一起做匀加速直线运动,当它 们的总动能为E k 时撤去水平力F ,最后系统停止运动,从撤去拉力F 到系统停止运动的过程中,系统 ( )A. 克服阻力做的功等于系统的动能E kB. 克服阻力做的功大于系统的动能E kC. 克服阻力做的功可能小于系统的动能E kD. 克服阻力做的功一定等于系统机械能的减少量10. 一物体悬挂在细绳下端,由静止开始沿竖直方向向下运动,运动过程中,物体的机械能与位移的关系图象如图所示,其中0~s 1过程的图象为曲线,s 1~s 2过程的图象为直线,根据该图象,下列说法正确的是( )A. 0~s 1过程中物体所受拉力一定是变力,且不断减小B. s 1~s 2过程中物体可能在做匀变速直线运动C. s 1~s 2过程中物体可能在做变加速直线运动D. 0~s 2过程中物体的动能可能在不断增大11. 如图所示,倾角为θ的直角斜面体固定在水平地面上,其顶端固定有一轻质定滑轮,轻质弹簧和轻质细绳相连,一端接质量为m 2的物块B ,物块B 放在地面上且使滑轮和物块间的细绳竖直,一端连接质量为m 1的物块A ,物块A 放在光滑斜面上的P 点保持静止,弹簧和斜面平行,此时弹簧具有的弹性势能为E p .不计定滑轮、细绳、弹簧的质量,不计斜面、滑轮的摩擦,已知弹簧劲度系数为k ,P 点到斜面底端的距离为L .现将物块A 缓慢斜向上移动,直到弹簧刚恢复原长时的位置,并由静止释放物块A ,当物块B 刚要离开地面时,物块A 的速度即变为零,求:(1)当物块B 刚要离开地面时,物块A 的加速度;(2)在以后的运动过程中物块A 最大速度的大小.12. 如图所示,光滑弧形轨道下端与水平传送带吻接,轨道上的A 点到传送带的竖直距离和传送带到地面的距离均为h=5m ,把一物体放在A 点由静止释放,若传送带不动,物体滑上传送带后,从右端B 水平飞离,落在地面上的P 点,B 、P 的水平距离OP 为x=2m ;若传送带按顺时针方向转动,传送带速度大小为v =5m/s ,则物体落在何处?这两次传送带对物体所做的功之比为多大?13. 质量为m 的小物块A ,放在质量为M 的木板B 的左端,B 在水平拉力的作用下沿水平地面匀速向右滑动,且A 、B 相对静止.某时刻撤去水平拉力,经过一段时间,B 在地面上滑行了一段距离x ,A 在B 上相对于B 向右滑行了一段距离L (设木板B 足够长)后A 和B 都停下.已知A 、B 间的动摩擦因数为1μ,B 与地面间的动摩擦因数为2μ,且12μμ>,求x 的表达式.【试题答案】1. 答案:CD解析:如果物体受到的合外力为零,机械能不一定守恒,如在光滑水平面上物体做匀 速直线运动,其机械能守恒。