高中物理一轮复习上学生版12 B暑期高三第12讲 复习 能量守恒 强化版
【单元练】《常考题》高中物理必修3第十二章【电能-能量守恒定律】知识点复习(含答案解析)
一、选择题1．恒压电源的内阻可视为零，普通电源的内阻不可忽略。
为判别一电源是哪种电源，某同学连接了如图所示实验电路，并断开电键，设想通过观察电键闭合后的电流表作出判断。
此方案（）A．无效。
因为无论是哪种电路，电流表示数都变大B．无效。
因为无论是哪种电路，电流表示数都变小C．有效。
若是恒压电源，电流表示数不变，若是普通电源，则电流表示数变大D．有效。
若是恒压电源，电流表示数不变，若是普通电源，则电流表示数变小D解析：D若为普通电源，电键闭合后，外电阻减小，干路电流增大，内电压增大，外电压减小，电流表示数变小。
若是恒压电源，闭合电键后，路端电压不变，电流表示数不变。
故选D。
2．如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.5Ω，电流表和电压表均为理想电表。
只接通S1时，电流表示数为10A，电压表示数为10V；再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为6A，则此时通过启动电动机的电流是（）A．2A B．10AC．12A D．20A C解析：C只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得10100.5V15VE U Ir=+=+⨯=车灯的电阻R灯10Ω1Ω10UI===再接通S 2后，车灯两端的电压为U 灯1I R =灯61V 6V =⨯=流过蓄电池的电流为2156A 18A 0.5E r U I --===灯 流过电动机的电流为 I 电动机2112A I I =-=故ABD 错误，C 正确；故选C 。
3．如图所示，一个电源的电动势为E 、内阻为r ，将一个额定电压为U 的电动机接在该电源上，电动机正常工作，通过电动机的电流为I 。
电动机的内阻为R ，关于在时间t 内的能量转化，下面说法中正确的是（ ）A ．电源的输出功率为2E R r+ B ．电源的总功率为UIC ．电动机的电功率为I 2RD ．电动机的机械功率为UI-I 2R D解析：DA ．因电源的外电路所接电动机是非纯电阻，则电源的输出功率为=P UI 外全电路部不满足欧姆定律，则E I R r ≠+，电源的输出功率不等于为2E R r+，故A 错误； B ．由闭合电路欧姆定律可知E =U +Ir故电源的总功率为=()P EI U Ir I =+总故B 错误；C ．电动机的电功率为UI ，而I 2R 为电动机的热功率，故C 错误；D ．根据电动机上的能量守恒定律有2UI I R P =+出则电动机的机械功率为2P UI I R =-出故D 正确；故选D 。
高三物理一轮复习 第12章 动量守恒定律 第2节 碰撞 反冲运动课后限时训练
第2节碰撞反冲运动(建议用时：40分钟)1．两个带正电的不同重离子被加速后，沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞．为了使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，关键是设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间具有相同大小的( )A．速率B．质量C．动量D．动能C[尽量减小碰后粒子的动能，才能增大内能，所以设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间具有相同大小的动量，C正确．]2．一装有柴油的船静止于水平面上，船前舱进水，堵住漏洞后用一水泵把前舱的油抽往后舱，如图1226所示．不计水的阻力，船的运动情况是( )【导学号：81370408】图1226A．向前运动B．向后运动C．静止D．无法判断A[虽然抽油的过程属于船与油的内力作用，但油的质量发生了转移，从前舱转到了后舱，相当于人从船的一头走到另一头的过程，故A正确．]3．(2016·嘉兴选考模拟)如图1227所示，B、C、D、E、F五个球并排放置在光滑的水平面上，B、C、D、E四球质量相等，而F球质量小于B球质量，A球的质量等于F球质量，A球以速度v0向B球运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后( )图1227A．五个小球静止，一个小球运动B．四个小球静止，两个小球运动C．三个小球静止，三个小球运动D．六个小球都运动C[A球与B球相碰时，由于A球的质量小于B球的质量，A球弹回，B球获得速度与C 球碰撞，由于发生的碰撞为弹性碰撞且质量相等，B球静止，C球获得速度．同理，C球与D 球的碰撞，D球与E球的碰撞都是如此．E球获得速度后与F球的碰撞过程中，由于E球的质量大于F球的质量，所以E球、F球碰后都向前运动，所以碰撞之后，A、E、F三球运动，B 、C 、D 三球静止．选项C 正确．]4．一弹丸在飞行到距离地面5 m 高时仅有水平速度v ＝2 m/s ，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1.不计质量损失，重力加速度g 取10 m/s 2，则下列选项中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )【导学号：81370409】B [弹丸爆炸瞬间爆炸力远大于外力，故爆炸瞬间动量守恒．因两弹片均水平飞出，飞行时间t ＝2h g ＝1 s ，取向右为正，由水平速度v ＝x t 知，选项A 中，v 甲＝2.5 m/s ，v 乙＝－0.5 m/s ；选项B 中，v 甲＝2.5 m/s ，v 乙＝0.5 m/s ；选项C 中，v 甲＝1 m/s ，v 乙＝2 m/s ；选项D 中，v 甲＝－1 m/s ，v 乙＝2 m/s. 因爆炸瞬间动量守恒，故mv ＝m 甲v 甲＋m 乙v 乙，其中m 甲＝34m ，m 乙＝14m ，v ＝2 m/s ，代入数值计算知选项B 正确．] 5．如图1228所示，物体A 静止在光滑的水平面上，A 的左边固定有轻质弹簧，与A 质量相同的物体B 以速度v 向A 运动并与弹簧发生碰撞，A 、B 始终沿同一直线运动，则A 、B 组成的系统动能损失最大的时刻是( )图1228A ．A 开始运动时B ．A 的速度等于v 时C ．B 的速度等于零时D ．A 和B 的速度相等时D [对A 、B 组成的系统由于水平面光滑，所以动量守恒．而对A 、B 、弹簧组成的系统机械能守恒，既A 、B 动能与弹簧弹性势能之和为定值．当A 、B 速度相等时，可类似于A 、B 的完全非弹性碰撞，A 、B 总动能损失最多，此时弹簧形变量最大，弹性势能最大．]6．(2017·衢州选考模拟)如图1229所示，木块A 的右侧为光滑曲面，曲面下端极薄，其质量m A ＝2.0 kg ，原来静止在光滑的水平面上，质量m B ＝2.0 kg 的小球B 以v ＝2 m/s 的速度从右向左冲上木块A ，则B 球沿木块A 的曲面向上运动中可上升的最大高度(设B 球不能飞出去，g 取10 m/s 2)是 ( )【导学号：81370410】图1229A ．0.40 mB ．0.20 mC ．0.10 mD ．0.50 mC [A 、B 组成的系统在水平方向动量守恒，B 球上升到最大高度时竖直速度为0，A 、B 两球具有相同的水平速度v ′，以B 的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得m B v ＝(m A ＋m B )v ′，由机械能守恒定律得12m B v 2＝12(m A ＋m B )v ′2＋m B gh解得h ＝0.10 m ，故选项C 正确．]7．如图12210所示，自动火炮连同炮弹的总质量为M ，当炮管水平，火炮车在水平路面上以v 1的速度向右匀速行驶中，发射一枚质量为m 的炮弹后，自动火炮的速度变为v 2，仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度v 0为( )图12210A.m v 1－v 2＋mv 2mB.M v 1－v 2mC.M v 1－v 2＋2mv 2mD.M v 1－v 2－m v 1－v 2mB [炮弹相对地面的速度为v 0＋v 2.由动量守恒得Mv 1＝(M －m )v 2＋m (v 0＋v 2)，解得v 0＝M v 1－v 2m.] 8．(2017·乐清选考模拟)如图12211所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块，子弹未穿透木块，此过程木块的动能增加了 6 J ，那么此过程产生的内能可能为( )图12211A ．16 JB ．2 JC ．6 JD ．4 JA [设子弹的质量为m 0，初速度为v 0，木块的质量为m ，则子弹打入木块的过程中，子弹与木块组成的系统动量守恒，即m 0v 0＝(m ＋m 0)v ，此过程产生的内能等于系统损失的动能，即E ＝12m 0v 20－m 20v 20m ＋m 0，而木块获得的动能E 木＝12m ·⎝ ⎛⎭⎪⎫m 0m ＋m 0v 02＝6 J ，两式相除得E E 木＝m ＋m 0m 0＞1，选项A 正确．]9．如图12212所示，在光滑水平面上有直径相同的a 、b 两球，在同一直线上运动，选定向右为正方向，两球的动量分别为p a ＝6 kg·m/s、p b ＝－4 kg·m/s.当两球相碰之后，两球的动量可能是( )图12212A ．p a ＝－6 kg·m/s、p b ＝4 kg·m/sB ．p a ＝－6 kg·m/s、p b ＝8 kg·m/sC ．p a ＝－4 kg·m/s、p b ＝6 kg·m/sD ．p a ＝2 kg·m/s、p b ＝0C [对于碰撞问题要遵循三个规律：动量守恒定律、碰后系统的机械能不增加和碰撞过程要符合实际情况．本题属于迎面对碰，碰撞前，系统的总动量为2 kg·m/s.选项A 中，系统碰后的动量变为－2 kg·m/s，不满足动量守恒定律，选项A 可排除；选项B 中，系统碰后的动量变为2 kg·m/s，满足动量守恒定律，但碰后a 球动量大小不变，b 球动量增加，根据关系式E k ＝p 22m可知，a 球的动能不变，b 球动能增加，系统的机械能增大了，所以选项B 可排除；选项D 中，显然满足动量守恒，碰后系统的机械能也没增加，但是碰后a 球运动方向不变，b 球静止，这显然不符合实际情况，选项D 可排除；经检验，选项C 满足碰撞所遵循的三个规律，故选C.]10．(多选)(2016·临海选考模拟)如图12213是“牛顿摆”装置，5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上，5根轻绳互相平行，5个钢球彼此紧密排列，球心等高．用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球，关于此实验，若不计空气阻力和碰撞中的能量损失，则下列说法中正确的是( )【导学号：81370411】图12213A ．当把小球1向左拉起一定高度，如图甲所示，然后由静止释放，在极短时间内经过小球间的相互碰撞，可观察到球5向右摆起，且达到的最大高度与球1的释放高度相同，如图乙所示B ．如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度(如图丙所示)，同时由静止释放，经碰撞后，小球4、5一起向右摆起，且上升的最大高度高于小球1、2、3的释放高度C ．如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度(如图丙所示)，同时由静止释放，经碰撞后，小球3、4、5一起向右摆起，且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同D ．上述整个实验过程中，5个小球组成的系统机械能守恒，动量守恒AC [每两个小球碰撞的过程机械能守恒、动量守恒，不是5个小球的系统，故D 错误；如果同时向左拉起小球1,2,3到相同高度同时由静止释放，则3与4碰后，3停止4具有向右的速度，4与5碰撞交换速度，4停止5向右摆起，3刚停止的时候2球过来与之碰撞交换速度，然后3与4碰撞，使4向右摆起；2球刚停止的时候1球过来与之碰撞交换速度，然后2与3碰撞交换速度，使3向右摆起；故经碰撞后，小球3、4、5一起向右摆起，且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同，B 错误，C 正确；同理A 也正确．]11．(多选)质量为M 的物块以速度v 运动，与质量为m 的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等．两者质量之比M m可能为( )A ．2B ．3C ．4D ．5 答案：AB12．(多选)如图12214所示，质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上．其中，弹簧两端分别与静止的滑块N 和挡板P 相连接，弹簧与挡板的质量均不计；滑块M 以初速度v 0向右运动，它与挡板P 碰撞(不粘接)后开始压缩弹簧，最后，滑块N 以速度v 0向右运动．在此过程中( )【导学号：81370412】图12214A ．M 的速度等于0时，弹簧的弹性势能最大B ．M 与N 具有相同的速度时，两滑块动能之和最小C ．M 的速度为v 02时，弹簧的长度最长 D ．M 的速度为v 02时，弹簧的长度最短 答案：BD13．如图12215所示，完全相同的A 、B 两物块随足够长的水平传送带按如图所示的方向匀速运动．A 、B 间夹有少量炸药，对A 、B 在爆炸过程中及随后的运动过程有下列说法，其中正确的是( )图12215A ．炸药爆炸后瞬间，A 、B 两物块的速度方向一定相同B ．炸药爆炸后瞬间，A 、B 两物块的速度方向一定相反C ．炸药爆炸过程中，A 、B 两物块组成的系统动量不守恒D ．A 、B 在炸药爆炸后至A 、B 相对传送带静止的过程中动量守恒D [炸药爆炸后，A 物块的速度是否反向，取决于炸药对它的推力的冲量，应该存在三种可能：速度为零、反向或保持原来的方向．B 物块的速度方向一定向右，故炸药爆炸后瞬间，A 、B 两物块的速度方向可能相同，也可能相反，也可能A 物块的速度为零，B 物块向右运动，A 、B 错误．由于炸药对两物块的冲量大小相等，方向相反，所以两物块的动量变化量一定相等，又两物块受到的摩擦力大小相等，方向相反，故两物块一定同时相对传送带静止，故两物块组成的系统动量守恒，C 错误，D 正确．]14．(2017·宁波调研)如图12216所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A 和B 分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点．现将A 无初速释放，A 与B 碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动．已知圆弧轨道光滑，半径R ＝0.2 m ；A 和B 的质量相等；A 和B 整体与桌面之间的动摩擦因数μ＝0.2.重力加速度g 取10 m/s 2.求：图12216(1)碰撞前的瞬间A 的速率v ；(2)碰撞后的瞬间A 和B 整体的速率v ′；(3)A 和B 整体在桌面上滑动的距离l .【解析】 设滑块的质量为m .(1)根据机械能守恒定律mgR ＝12mv 2， 得碰撞前瞬间A 的速率v ＝2gR ＝2 m/s.(2)根据动量守恒定律mv ＝2mv ′，得碰撞后瞬间A 和B 整体的速率v ′＝12v ＝1 m/s. (3)根据动能定理12(2m )v ′2＝μ(2m )gl ， 得A 和B 整体沿水平桌面滑动的距离l ＝v ′22μg＝0.25 m.【答案】 (1)2 m/s (2)1 m/s (3)0.25 m15．(2016·舟山选考模拟)如图12217所示，光滑水平面上有一质量为m ＝1 kg 的小车，小车右端固定一水平轻质弹簧，弹簧左端连接一质量为m 0＝1 kg 的物块，物块与上表面光滑的小车一起以v 0＝6 m/s 的速度向右匀速运动，与静止在光滑水平面上、质量为M ＝4 kg 的小球发生正碰，碰后小球的速度为2 m/s ，若碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内．求：图12217(1)小车与小球碰撞过程系统损失的机械能；(2)从碰后瞬间到弹簧最短的过程，弹簧弹力对小车的冲量大小.【导学号：81370413】【解析】 (1)设碰撞后瞬间小车的速度大小为v 1，有mv 0＝Mv ＋mv 1解得v 1＝－2 m/s ，说明碰撞后小车向左运动则小车与小球碰撞过程损失的机械能为ΔE ＝12mv 20－12mv 21－12Mv 2 解得ΔE ＝8 J.(2)当弹簧被压缩到最短时，设小车的速度大小为v 2，根据动量守恒定律有m 0v 0＋mv 1＝(m 0＋m )v 2解得v 2＝2 m/s设碰撞后瞬间到弹簧最短的过程，弹簧弹力对小车的冲量大小为I ，根据动量定理有 I ＝mv 2－mv 1解得I ＝4 N·s.【答案】 (1)8 J (2)4 N·s。
2024版高考物理一轮复习教材：功能关系与能量守恒教学课件
第4讲 功能关系与能量守恒教材知识萃取不同的力做功能的变化定量关系重力做功重力势能变化重力做正功,重力势能减少,重力做负功,重力势能增加,且W G=-ΔE p=E p1-E p2弹簧弹力做功弹性势能变化弹力做正功,弹性势能减少,弹力做负功,弹性势能增加,且W F=-ΔE p=E p1-E p2合力做功动能变化W合=ΔE k=E k2-E k1除重力和弹簧弹力之外的其他力做功机械能变化其他力做正功,物体的机械能增加,其他力做负功,物体的机械能减少,且W=ΔE一对相互作用的滑动摩擦力的总功内能变化①作用于系统的一对滑动摩擦力的总功一定为负,系统内能增加②Q=f·s相对1. 福州某地铁站的安检设施如图所示。
该设施中的水平传送带以恒定速率v运动,乘客将质量为m的物品静止放在传送带上,加速后匀速通过安检设施,对此过程,下列说法正确的是A.物品先受滑动摩擦力,后受静摩擦力作用B.物品受到滑动摩擦力的方向与其运动方向相反C.物品由于摩擦产生的热量为mv2D.传送带动力装置为传送该物品多消耗的能量为mv21.D 将物品静止放在匀速运动的水平传送带上,物品在滑动摩擦力作用下匀加速运动,物品受到的滑动摩擦力的方向与其运动方向相同,物品速度与传送带速度相同后与传送带一起匀速运动,所受摩擦力为零,选项AB错误;在物品加速运动阶段,物品运动的位移x1=12at2,传送带位移x2=vt,f=ma,v=at,物品相对传送带的位移x=x2-x1,物品由于摩擦产生的热量Q=fx,联立解得Q=12mv2,选项C错误;由能量守恒定律可知,传送带动力装置为传送该物品多消耗的能量为E=Q+12mv2=mv2,选项D正确。
答案2. 某节水喷灌系统如图所示,水以v0=15 m/s 的速度水平喷出,每秒喷出水的质量为2.0 kg。
喷出的水是从井下抽取的,喷口离水面的高度保持H=3.75 m不变。
水泵由电动机带动,电动机正常工作时,输入电压为220 V,输入电流为2.0 A。
2021版江苏高考物理一轮复习讲义：第12章 第3节 热力学定律与能量守恒定律 Word版含答案
第3节热力学定律与能量守恒定律一、热力学第一定律1．改变物体内能的两种方式(1)做功；(2)热传递。
2．热力学第一定律(1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。
(2)表达式：ΔU＝Q＋W。
(3)正、负号法则：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另一种形式，或者是从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。
2．条件性能量守恒定律是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条件的。
3．第一类永动机是不可能制成的，它违背了能量守恒定律。
三、热力学第二定律1．热力学第二定律的两种表述(1)克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
(2)开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。
或表述为“第二类永动机是不可能制成的”。
2．热力学第二定律的微观意义一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。
3．第二类永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定律。
1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)外界压缩气体做功20 J，气体的内能可能不变。
(√)(2)给自行车打气时，发现打气筒的温度升高，这是因为打气筒从外界吸热。
(×)(3)可以从单一热源吸收热量，使之完全变成功。
(√)(4)热机中，燃气的内能可以全部变为机械能而不引起其他变化。
(×)(5)自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，能量正在消失。
(×)(6)利用河水的能量使船逆水航行的设想，符合能量守恒定律。
(√) 2．(人教版选修3－3P61T2)(多选)下列现象中能够发生的是()A．一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热B．蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能C．桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离D．电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体CD[由热力学第二定律可知，一切自发进行与热现象有关的宏观过程，都具有方向性，A错误；热机的工作效率不可能达到100%，B错误；泥沙下沉，系统的重力势能减少，没有违背热力学第二定律，C正确；冰箱通过压缩机的工作，把热量从低温物体传到高温物体，该过程消耗了电能，没有违背热力学第二定律，D正确。
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水 塔 式 永 动 机
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新知讲解
二、能量守恒定律
永动不可能制成的原因： 根据能量守恒定律，任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为
另一种形式，而不能无中生有地制造能量，因此第一类永动机是不可能 制成的。
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新知讲解
二、能量守恒定律
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 为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移 过程中，能量的总量保持不变。
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典例探究
例1.下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是（ ABC ） A.某种形式的能减少，一定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器——永动机是不可能制 成的 D.石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了
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2021版高考物理一轮复习第十二章动量守恒定律 课件 人教版
似看成守恒。
(3)分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量
守恒。
三、碰撞
1.概念:碰撞指的是物体间相互作用持续时间很短,物体间相互作用力很大的现
象,在碰撞过程中,一般都满足内力 远大于
外力,故可以用动量守恒定
律处理碰撞问题。
2.分类 (1)弹性碰撞:这种碰撞的特点是系统的机械能 守恒 循的规律是 动量 守恒和 机械能 守恒。
解析:纸条抽出的过程,铁块所受的滑动摩擦力一定,以v的速度抽出纸条,铁块 落在P点,以2v的速度抽出纸条的过程,铁块所受滑动摩擦力作用时间较短,铁块 获得速度较小,平抛运动的水平位移较小,故B选项正确。
答案:B
变式2:高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠 下,与地面的碰撞时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( C ) A.10 N B.102 N C.103 N D.104 N
解 析 : 选 向 左 为 正 方 向 , 则 动 量 的 变 化 量 Δp=mv1-mv0=0.18×(-45)kg·m/s0.18×25 kg·m/s=-12.6 kg·m/s,大小为12.6 kg·m/s,负号表示其方向向右。
考点二 动量定理 1.理解动量定理时应注意
(1)动量定理表明冲量既是使物体动量发生变化的原因,又是物体动量变化的量 度。这里所说的冲量是物体所受的合外力的冲量(或者说是物体所受各外力冲量 的矢量和)。 (2)动量定理的研究对象是一个质点(或可视为一个物体的系统)。 (3)动量定理是过程定理,解题时必须明确过程及初末状态的动量。 (4)动量定理的表达式是矢量式,在一维情况下,各个矢量必须选一个规定正 方向。
方向相同,还可以在某一方向上应
人教版物理中考第一轮过关强化 第十二讲 内能及其应用
考点三:温度、内能、热量的辨析 【典例3】 (202X临沂中考)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( ) D A.0 ℃的冰块内能为零 B.温度高的物体含有的热量多 C.热传递的方向由内能大小决定 D.物体吸取热量,温度不一定升高 微点拨:物体吸热,内能一定增加,温度不一定升高;物体放热,内能一定减少,温度不一 定降低。 物体温度升高,内能一定增加,可能吸热,也可能外界对物体做功。 物体温度降低,内能一定减少,可能放热,也可能物体对外界做功。
排气门 关闭 关闭
关闭 打开
活塞 向下 向上 向下 向上
能量转化 无
机械能→内能 内能→机械能
无
J/kg
完全燃烧 mq
有用功
热量
1 kg 1 m3
3.能量的转化和守恒
项目 转化 转移
内容
说明
概念
举例
能量由一种情势转变为另一种情势 电灯发光:电能转化为光能和内能
能量不经过变化直接由一个物体转 碰撞时,动能从一个物体转移到另一
A.从滑梯滑下,臀部发热 B.冬天搓手,手会变暖
C.给试管加热,水温升高 D.迅速压下活塞,筒内气温升高 微点拨:凡是紧缩物体、克服摩擦做功,都是做功改变物体内能。
【举一反三】 2-1.(202X苏州中考)下列四张图中利用热传递来改变物体内能的是( )B
A.钻木取火
B.煤炉烧水
C.紧缩空气升温
D.搓手取暖
2-2.(202X杭州中考)如图一只烧瓶,内装一些铁屑。我们既可以通过振荡,也可以通过加
热,使铁屑的温度升高,内能增大。从改变物体内能的方法来看,前者是通过
做功
方法,后者是通过 热传递 方法来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能改变的过程,
2025届高三物理一轮复习热力学定律与能量守恒(33张PPT)
自发地
不产生其他影响
第二类
(3)用熵的概念表示热力学第二定律。在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会_______。(熵增加原理)2.热力学第二定律的微观意义。一切自发过程总是沿着分子热运动的_______增大的方向进行。
减小
无序性
(1)可以从单一热源吸收热量,使之完全变成功( )(2)热机中,燃气的内能可以全部变成机械能而不引起其他变化( )(3)热量不可能从低温物体传给高温物体( )
1.热力学第二定律的涵义。(1)自然界中诸如传热等热力学宏观现象具有方向性,不需要借助外界提供能量的帮助。(2)“不引起其他变化”的含义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成,对周围环境不产生热力学方面的影响,如吸热、放热、做功等。在产生其他影响的条件下内能可以全部转化为机械能,如气体的等温膨胀过程。
解析 因为汽缸、活塞都是绝热的,隔板右侧是真空,所以理想气体在自发扩散的过程中,既不吸热也不放热,也不对外界做功。根据热力学第一定律可知,气体自发扩散前后,内能不变,A项正确,C项错误;气体被压缩的过程中,外界对气体做功,气体内能增大,B、D两项正确。
答案 ABD
解答此类问题的基本流程。
考点2 热力学第一定律与气体实验定律的综合应用
考点1 热力学第一定律
做功
传热
2.热力学第一定律。(1)内容。一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的_______与外界对它所做的功的和。(2)表达式:ΔU=_______。(3)ΔU=Q+W中正、负号法则。
热量
Q+W
物理量意义符号
W
Q
ΔU
+
外界对物体做功
物体_______热量
内能_______
人教版新高中物理必修-第十二章电能能量守恒定律-课件教案-ppt精品课件2
一、伏安法测电源电动势和内阻实验
4.数据处理：
实验次数 电压U/
6
方法二：图象法
人教版（新）高中物理必修3-第十二 章电能 能量守 恒定律- 课件教 案(8份 打包)2 -PPT优 秀课件
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温故知新 3. 路端电压跟负载的关系
4.路端电路与电流的关系
外电压 内电压
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②在横轴上的截距表示电源短路电流 ③图象斜率的绝对值表示电源的内阻
人教版（2新01）9）高高中中物物理理必必修3修-3第-第 十十二 二 章章 电能 能电量能守能恒量定守律恒-定课律件-教课案件(8份教打案包()82份-打 PPT包优)2秀课件
新知讲解
一、伏安法测电源电动势和内阻实验
6.误差分析： 内接法（安培表内接在并联电路之内的电路）
人教版（2新01）9）高高中中物物理理必必修3修-3第-第 十十二 二 章章 电能 能电量能守能恒量定守律恒-定课律件-教课案件(8份教打案包()82份-打 PPT包优)2秀课件
人教版（2019）高中物理必修3-第十 二章 电能 能量守恒定律-课件 教案 (8份打包)2
新知讲解
二、电源电动势与内阻测量的基本情景变式
变式二 实验中除了待测电源和电键导线外，只有电阻箱和电压表，如何测？
（1）电路如图所示：
（2）主要步骤：
由：
E U1 U1r R1
高考物理一轮复习 能量守恒重点讲解精品课件
【答案(dáàn)】 (3)2.40 m/s
(1)2 J (2)2.73 m/s
第七页，共35页。
【对点·提能】
质量(zhìliàng)m＝1 kg的物体，在水平拉力F(拉力方 向与物体初速度方向相同)的作用下，沿粗 糙水平面运动，经过位移4 m时，拉力F停 止作用，运动到位移是8 m时物体停止，运 动过程中Ek－x的图线如图所示。(g取10 m/s2)求： (1)物体的初速度多大？ (2)物体和水平面间的动摩擦因数为多大断裂，小朋友最后落在地板 上。如果吊绳的长度l可以改变，则 ( )
图5－9
A．吊绳越长，小朋友在最低点越容易断裂
B．吊绳越短，小朋友在最低点越容易断裂
C．吊绳越长，小朋友落地点越远
D．吊绳长度是吊绳悬挂点高度的一半时，小朋友落地点最远
第二十页，共35页。
D
第二十一页，共35页。
能量守恒
第十一页，共35页。
【典例·精析】
1．(2012·上海高考)如图5－2所示，可视为质点
的小球A、B用不可伸长的细软(xìruǎn)轻线连接，跨
过固定在地面上半径为R的光滑圆柱，A的质
量为B的两倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。将A由静止
释放，B上升的最大高度是 ( )
A．2R B．5R/3
C．4R/3
得水平距离s＝v＝0.90 m
第十五页，共35页。
答案(dáàn)：(1)0.90 m (2)0.90 J (3)4.0 m/s
第十六页，共35页。
【对点·提能】
第十七页，共35页。
(1)当弹簧恢复原长时，物块B的速度大小； (2)物块A刚离开(líkāi)挡板时，物块B的动能。
第十八页，共35页。
高中物理一轮复习上学生版12 C暑期高三第12讲 复习 能量守恒 拔高版
暑期第12讲 能量守恒考点1：机械能守恒定律1．重力做功的特点与重力势能 ⑴ 重力做功的特点重力做功与路径无关，只与始末位置的竖直高度差有关，当重力为的物体从A 点运动到B 点，无论走过怎样的路径，只要A B ，两点间竖直高度差为h ，重力mg 所做的功均为mghW G =⑵ 重力势能物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
其表达式为：mgh E P =，其中h 为物体所在处相对于所选取的零势面的竖直高度，而零势面的选取可以是任意的，一般是取地面为重力势能的零势面。
由于零势面的选取可以是任意的，所以一个物体在某一状态下所具有的重力势能的值将随零势面的选取而不同，但物体经历的某一过程中重力势能的变化却与零势面的选取无关。
⑶ 重力做功与重力势能变化间的关系重力做的功总等于重力势能的减少量，即 ① 重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功P G E W -∆= ② 克服重力做功时，重力势能增加，增加的重力势能等于克服重力所做的功P G E W ∆=-2．弹性势能⑴ 发生弹性形变的物体具有的能叫做弹性势能⑵ 弹性势能的大小跟物体形变的大小有关，212P E kx '=×⑶ 弹性势能的变化与弹力做功的关系: 弹力所做的功，等于弹性势能减少.P W E =-∆'弹3．机械能守恒定律⑴机械能动能和势能的总和称机械能。
而势能中除了重力势能外还有弹性势能。
所谓弹性势能衡量的是物体由于发生弹性形变而具有的能。
⑵机械能守恒定律：只有重力或系统内弹簧弹力对系统内物体做功，此系统机械能守恒。
⑶判断机械能守恒的方法①从受力角度，只有重力或系统内弹力对物体做功。
（其它力不做功或合功为零）②从能量角度，系统内只有动能和重力势能、弹性势能之间的转化。
⑷守恒条件辨析除重力或系统内弹力外的其它力做正功则系统的机械能增加除重力或系统内弹力外的其它力做负功则系统的机械能减少⑸表达式①E K+E P=E K′+E P′，系统初态的机械能等于末态的机械能。
2024版高考物理一轮复习教材：讲热力学定律与能量守恒教学课件
第3讲 热力学定律与能量守恒教材知识萃取1. 一定质量的理想气体从状态a 变化到状态b ,其体积V 和热力学温度T 的关系图像如图所示,此过程中该系统A.对外界做正功B.压强保持不变C.向外界放热D.内能减少1.A 由理想气体状态方程푝 �=C 得V =�푝T ,连接aO 、bO ,由于aO 连线的斜率大于bO 连线的斜率,因此气体在状态a 的压强小于在状态b 的压强,B 错误;理想气体由状态a 变化到状态b 的过程中,气体的体积增加,气体对外界做正功,气体的温度升高,内能增加,由热力学第一定律ΔU =W +Q 可知,理想气体从外界吸收热量,A 正确,CD 错误。
答案2. 水枪是同学们喜爱的玩具,某种气压式水枪储水罐如图所示。
从储水罐充气口充入气体,达到一定压强后,关闭充气口。
扣动扳机将阀门M 打开,水即从枪口喷出。
若储水罐内气体可视为理想气体,在水不断喷出的过程中,罐内气体温度始终保持不变,则气体A.从外界吸收热量B.压强变大C.分子平均动能变大D.内能变大2.A 温度是分子平均动能的标志,气体温度保持不变,则分子平均动能不变,C 错误。
喷水的过程中,气体的体积变大,对外做正功,温度保持不变即内能不变,根据热力学第一定律Δ�=�+�可知,气体从外界吸收热量,A 正确,D 错误。
气体发生等温变化,体积膨胀,根据玻意耳定律可知压强减小,B 错误。
答案3. [多选]列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关,车厢底部安装的空气弹簧可以有效减振,空气弹簧主要由活塞、气缸及内封的一定质量的气体构成。
上下乘客及剧烈颠簸均能引起车厢振动,上下乘客时气缸内气体的体积变化缓慢,气体与外界有充分的热交换;剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快,气体与外界来不及热交换。
若气缸内气体视为理想气体,在气体压缩的过程中A.上下乘客时,气体的内能不变B.上下乘客时,气体从外界吸热C.剧烈颠簸时,外界对气体做功D.剧烈颠簸时,气体的温度不变答案3.AC 上下乘客时气缸内气体与外界有充分的热交换,即发生等温变化,温度不变,故气体的内能不变;在气体压缩的过程中,外界对气体做正功,又气体内能不变,根据热力学第一定律可知气体向外界放热,选项A正确,B错误。
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暑期第12讲 能量守恒考点1：机械能守恒定律1．重力做功的特点与重力势能 ⑴ 重力做功的特点重力做功与路径无关，只与始末位置的竖直高度差有关，当重力为的物体从A 点运动到B 点，无论走过怎样的路径，只要A B ，两点间竖直高度差为h ，重力mg 所做的功均为mghW G =⑵ 重力势能物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
其表达式为：mgh E P =，其中h 为物体所在处相对于所选取的零势面的竖直高度，而零势面的选取可以是任意的，一般是取地面为重力势能的零势面。
由于零势面的选取可以是任意的，所以一个物体在某一状态下所具有的重力势能的值将随零势面的选取而不同，但物体经历的某一过程中重力势能的变化却与零势面的选取无关。
⑶ 重力做功与重力势能变化间的关系重力做的功总等于重力势能的减少量，即 ① 重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功P G E W -∆= ② 克服重力做功时，重力势能增加，增加的重力势能等于克服重力所做的功P G E W ∆=-2．弹性势能⑴ 发生弹性形变的物体具有的能叫做弹性势能⑵ 弹性势能的大小跟物体形变的大小有关，212P E kx '=×⑶ 弹性势能的变化与弹力做功的关系: 弹力所做的功，等于弹性势能减少.P W E =-∆'弹3．机械能守恒定律⑴机械能动能和势能的总和称机械能。
而势能中除了重力势能外还有弹性势能。
所谓弹性势能衡量的是物体由于发生弹性形变而具有的能。
⑵机械能守恒定律：只有重力或系统内弹簧弹力对系统内物体做功，此系统机械能守恒。
⑶判断机械能守恒的方法①从受力角度，只有重力或系统内弹力对物体做功。
（其它力不做功或合功为零）②从能量角度，系统内只有动能和重力势能、弹性势能之间的转化。
⑷守恒条件辨析除重力或系统内弹力外的其它力做正功则系统的机械能增加除重力或系统内弹力外的其它力做负功则系统的机械能减少⑸表达式①E K+E P=E K′+E P′，系统初态的机械能等于末态的机械能。
运用此式时，应先选好零势能面。
②ΔE K=−ΔE P，系统动能的增加等于系统势能的减少。
③ΔE A=−ΔE B，系统中A部分机械能的增加等于B部分机械能的减少。
后两点可概括为：E增=E减。
这是我们推荐的方法。
可以避免势能零点的选取。
典例精讲【典例1】（2019春•鞍山期中）如图所示，长为1的轻绳一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球。
现将小球拉至与O点等高的、距离O点为1的A处，由静止释放后小球下摆到最低点B，此时速度大小为v，不计空气阻力，已知重力加速度为g：下列说法正确的是（）A．该过程重力对小球做的功为πmgl2B．小球经过B点时重力的功率为mgvC．该过程拉力对小球不做功D．小球经过B点时拉力大小为mg【典例2】（2019•濮阳二模）如图所示，倾角为θ＝37°的光滑斜面底端的固定挡板上连接一轻弹簧，斜面与竖直面内的半径为R的光滑半圆弧轨道相切于B点，BD为直径。
一质量为m的物块甲将弹簧压缩至A点，AB间的距离为3R，释放物块甲，物块甲运动到半圆弧轨道的最高点C时，对轨道的压力等于mg。
已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度为g。
求：（1）弹簧具有的最大弹性势能；（2）若换成物块乙，同样用物块乙将弹簧压缩至A点由静止释放，结果物块乙恰好能通过半圆弧轨道的最高点C，求物块乙的质量；（3）若将半圆弧轨道撤去，用物块甲将弹簧压缩至A点由静止释放，则物块甲从B点抛出后运动到最高点的速度大小。
（结果用分式表示）考点2：功能定理能量守恒与功能关系能量转化和守恒定律的两种思路⑴没有能量进入或流出系统：E增=E减①某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等。
②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。
⑵有能量进入或流出系统：W外=ΔE，即流入系统的能量等于系统能量的增加。
常见力做功与对应能的关系典例精讲【典例1】（2019春•会泽县校级月考）如图所示，将一质量为m＝0.1kg的小球自水平平台右端O点以某一初速度水平抛出，小球飞离开平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC，并沿轨道恰好到达轨道最高点C，圆轨道ABC的形状为半径为R＝2.5m的圆截去了左上角的127°的圆弧，CB为其竖直直径，sin37°＝0.6，g＝10m/s2，（1）小球经过C点时速度的大小？（2）若小球运动到轨道最低点B的速度v B＝5√5m/s，轨道对小球的支持力多大？（3）平台末端O点到A点的竖直高度H综合练习一．选择题（共10小题）1．关于下列对配图的说法中正确的是（）A．图中“蛟龙号”被吊车吊下水的过程中它的机械能守恒B．图中物块在恒力F作用下沿固定光滑斜面匀速上滑过程中，物块机械能守恒C．图中物块沿固定斜面匀速下滑过程中，物块机械能不守恒D．图中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒2．（2018秋•安顺期末）如图所示，固定的倾斜光滑直杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于伸长状态，长度为h。
让圆环由静止沿杆滑下，滑到杄的底端时速度刚好为零。
则在圆环下滑过程中（）A．圆环机械能守恒B．弹簧的弹性势能先增大后减小C．重力的功率先小后大D．弹簧的弹性势能和圆环的重力势能之和最小时圆环的动能最大3．（2019春•三明期中）在空气阻力可忽略不计的条件下，下列物体运动过程中，机械能守恒的是（）A．被抛出的铅球在空中运动B．起重机吊着货物匀速上升C．小孩沿滑梯匀速滑下D．用力推箱子在水平地面上加速滑行4．（2019•济南一模）如图所示，半径为R，表面光滑的半圆柱体固定于水平地面上，其圆心在O点。
位于竖直面内的光滑曲线轨道AB的底端水平，与半圆柱相切于半圆柱面顶点B．质量为m的小滑块从距B点高为R的A点由静止释放，则小滑块（）A．将沿半圆柱体表面做圆周运动B．落地点距离O点的距离为√2RC．将从B点开始做类平抛运动D．落地时的速度大小为2√gR5．（2019春•新华区校级月考）如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。
现用手控制住A、并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行，已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度大小为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。
释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。
下列说法正确的是（）A．斜面倾角α＝60°B．A获得最大速度为2g√m5kC．C刚离开地面时，B的加速度最大D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒6．（2019春•思明区校级期中）“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。
摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。
下列叙述正确的是（）A．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B．在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力C．摩天轮转动一周的过程中，乘客的向心加速度不变D．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变7．（2019春•江阴市期中）小球做下列几种运动，其机械能守恒的是（）A．小球被外力拉着沿光滑的斜面匀速上升B．小球落在竖直弹簧上，将弹簧压缩至最短C．小球在竖直平面内做匀速圆周运动D．小球在做自由落体运动8．（2018春•兴庆区校级期末）当甲、乙两物体相互接触后，热量从甲物体流向乙物体，这样的情况表示甲物体具有（）A．较高的热量B．较大的比热容C．较大的密度D．较高的温度9．（2015秋•攀枝花期中）如图所示，斜面固定在水平面上，轻质弹簧一端固定在斜面底端，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点，物块与斜面间有摩擦．现将物块从O点推至A点，撤去推力后物块由静止向上运动，经O点到达B点时速度为零，则物块从A运动到B的过程中（）A．从A运动到O的过程，物块一直做加速运动B．增大A、O间的距离，物块动能最大的位置保持不变C．物块从A向O运动过程中，弹力做功等于物块机械能的增加量D．物块从O向B运动过程中，动能的减少量等于弹性势能和重力势能的增加量10．（2015•河南一模）如图所示，斜面固定在水平面上，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点，物块与斜面间有摩擦．现将物块从O点拉至A点，撤去拉力后物块由静止向上运动，经O点到达B点时速度为零，则物块从A运动到B的过程中（）A．经过位置O点时，物块的动能最大B．物块动能最大的位置与AO的距离有关C．物块从A向O运动过程中，弹性势能的减少量等于动能与重力势能的增加量D．物块从O向B运动过程中，动能的减少量大于弹性势能的增加量二．填空题（共3小题）11．如图，光滑固定斜面的倾角为30°，A、B两物体的质量之比为3：1．B用不可伸长的轻绳分别与A和地面相连，开始时A、B离地高度相同。
在C处剪断轻绳，当A落地前瞬间，A、B的机械能之比为，速度大小之比为，（以地面为零势能面）。
12．（2018•南开区二模）如图所示，质量分别为2m和m的A、B两物体用不可伸长的轻绳绕轻质定滑轮相连，开始时两物体处于同一高度，绳处于绷紧状态，轻绳足够长，不计一切摩擦。
现将两物体由静止释放，在A落地之前的运动过程中，绳子的拉力大小为，若下落时间为t，A的机械能减少了。
13．（2018•上海二模）一质量为2kg的质点在0～15s内由静止开始从地面竖直向上运动，取竖直向上为正方向，得到如图所示的加速度和时间的变化关系图象。
当t3＝15s时，质点的速度大小为m/s；若以地面为零势能面，则t1＝5s与t3＝15s两个时刻质点的机械能之比为。
三．解答题（共3小题）14．（2019春•丹徒区校级月考）如图所示，轻弹簧k一端与墙相连，质量为4kg的木块沿光滑的水平面以5m/s的速度运动并压缩弹簧k，求弹簧在被压缩过程中最大的弹性势能及木块速度减为3m/s时弹簧的弹性势能．15．（2019春•湖北期中）如图所示，物体A和B系在跨过定滑轮的细绳两端，物体A的质量m A＝3kg，物体B的质量m B＝1kg，开始把A托起，使B刚好与地面接触，此时物体A 离地高度为1.6m。
放手让A从静止开始下落。
（g取10m/s2）求：（1）当A着地时，B的速率多大？（2）B能上升距地面的最大高度是多少？16．（2019•内江三模）如图所示，一个半径为R的固定半圆形光滑凹槽，放置在一个垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，现有一个质量为m，带电量为+q的小球（可视为质点），从凹槽的A点，由静止开始释放，小球将沿着半圆形凹槽的内壁运动，重力加速度为g，则：（1）小球运动到凹槽的底部的速度是最大？（2）小球运动到凹槽的底部时，对凹槽的最大压力是多大？。