能量守恒定律与能
能量与能量守恒定律
能量与能量守恒定律能量是自然界中最基本的概念之一，它贯穿着整个宇宙。
能量守恒定律是我们在研究能量时必须遵循的基本原则。
本文将详细介绍能量的概念、能量守恒定律及其重要性。
一、能量的概念能量是物体或系统所具有的做工能力，是一种物理量。
根据现代物理学的观点，能量可以存在于许多不同的形式中，包括机械能、热能、光能、化学能等。
无论是何种形式的能量，都可以相互转化，但能量的总量保持不变。
二、能量守恒定律的原理能量守恒定律，也称为能量守恒原理，是自然界中最基本的定律之一。
它表明在一个孤立系统中，能量的总量保持不变。
换句话说，能量不能被创造或销毁，只能从一种形式转化为另一种形式。
能量守恒定律可以通过以下方程式表示：能量变化 = 能量输入 - 能量输出能量输入指的是系统所吸收的能量，通常来自外部，如热量的输入或物体对外界做功。
能量输出则是系统所释放或传递给外部的能量，如物体释放热量或做功。
系统的能量变化为零时，说明能量守恒定律成立。
三、能量守恒定律的重要性能量守恒定律在物理学和工程领域中有着重要的地位，对于我们理解和应用自然界的各种现象和过程具有重大意义。
1. 自然界现象解释能量守恒定律可以帮助我们解释自然界中许多现象，如瀑布的落差转化为水的动能，风力驱动风车旋转产生机械能等。
通过能量守恒定律，我们可以更深入地理解这些现象背后所涉及的能量转化和转移过程。
2. 能源利用与开发能源是现代社会发展不可或缺的资源，而能量守恒定律可以指导能源的利用和开发。
通过合理地利用能量守恒定律，我们可以增加能源的利用效率，减少能源的浪费，从而保护环境，实现可持续发展。
3. 工程设计与优化在工程领域中，能量守恒定律是设计和优化各种系统的基础。
例如，汽车发动机的设计，通过能量守恒定律来最大限度地将化学能转化为机械能，提高汽车的动力性能和燃油利用率。
在建筑设计中，合理利用能量守恒定律可以降低能源消耗，改善室内环境。
四、能量守恒定律的应用案例下面以几个具体的应用案例来展示能量守恒定律在实际问题中的运用。
能量守恒定律与能源
知识回顾
EP mgh 重力势能
EP
1 2
kx2
弹性势能
势能
Ek
1 2
mv 2
动能
机械能
能 量
一、能量得概念 一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能
量。
二、能量得多样性 对应于不同得运动形式,能得形式也就是多种多
得、
说一说: 您知道得能量形式
机械能、内能、电能、太阳能、化学能、 生物能、原子能等、
以外得力)与机械能得变化之间得
关系:
W其它 E
功
除了重力和弹力外,其她力对物体系所做
能 得功等于物体系机械能得变化
关
系 ｜ ｜
w其 E E2 E1
功 能
当W其＞0时,△E＞0,机械能增加
原 当W其＜0时,△E＜0,机械能减少 理
5、一对滑动摩擦力对系统做得总功等于系统 内能得增加,滑动摩擦力与相对距离得乘 积在数值上等于系统产生得内能,即△E 内 =Q＝FS相
另一个物体,而在转化或转移过程中,能量得总量保持
不变、
⑵、定律得表达式
E初＝E终 ;△E增＝△E减
2、导致能量守恒定律最后确立得两类重要事实就是
什么?
①确认了 永动机 得不可能性。 ②各种自然现象之间能量得 相互联系 与 转化。
历史上有很多人不相信能量守恒定律得人,挖空心 思想发明一种不消耗能量,却能不断对外做功得机 器——永动机
17～18世纪许多机械专家就已经论证了永动机就是 不可能得
法国科学院在1775年就正式决定,不再研究和试验任 何永动机
永动不可能制成得原因 : 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源自 一种形式,而不能无中生有地制造能 量,因此第一类永动机就是不可能制 成得、
高一物理《能量守恒定律与能源》知识点总结
高一物理《能量守恒定律与能源》知识点总结一、能量的转化与守恒1.化学能：由于化学反应，物质的分子结构变化而产生的能量。
2.核能：由于核反应，物质的原子结构发生变化而产生的能量。
3.能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，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另一个物体，而能的总量保持不变。
●内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
即E机械能1+E其它1=E机械能2+E其它2●能量耗散：无法将释放能量收集起来重新利用的现象叫能量耗散，它反映了自然界中能量转化具有方向性。
二、能源与社会1.可再生能源：可以长期提供或可以再生的能源。
2.不可再生能源：一旦消耗就很难再生的能源。
3.能源与环境：合理利用能源，减少环境污染，要节约能源、开发新能源。
三、开发新能源1.太阳能2.核能3.核能发电4、其它新能源：地热能、潮汐能、风能。
能源的分类和能量的转化能源品种繁多，按其来源可以分为三大类：一是来自地球以外的太阳能，除太阳的辐射能之外，煤炭、石油、天然气、水能、风能等都间接来自太阳能;第二类来自地球本身，如地热能，原子核能(核燃料铀、钍等存在于地球自然界);第三类则是由月球、太阳等天体对地球的引力而产生的能量，如潮汐能。
【一次能源】指在自然界现成存在，可以直接取得且不必改变其基本形态的能源，如煤炭、天然气、地热、水能等。
由一次能源经过加工或转换成另一种形态的能源产品，如电力、焦炭、汽油、柴油、煤气等属于二次能源。
【常规能源】也叫传统能源，就是指已经大规模生产和广泛利用的能源。
表2-1所统计的几种能源中如煤炭、石油、天然气、核能等都属一次性非再生的常规能源。
而水电则属于再生能源，如葛洲坝水电站和未来的三峡水电站，只要长江水不干涸，发电也就不会停止。
煤和石油天然气则不然，它们在地壳中是经千百万年形成的(按现在的采用速率，石油可用几十年，煤炭可用几百年)，这些能源短期内不可能再生，因而人们对此有危机感是很自然的。
能量守恒定律与能源
能量守恒定律与能源1. 能量守恒定律的概述能量守恒定律是自然科学中一个重要的基本原理，它指出在一个封闭系统中，能量不会自行生成或消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
这个定律贯穿于物理学、化学、生物学等多个学科领域，被广泛应用于能源研究和工程实践。
2. 能量的定义和分类能量是指物体或系统具有的执行工作的能力。
根据能量形式的不同，能量可以分为多种类型，如机械能、热能、化学能、电能等。
能量的单位通常用焦耳（J）表示。
•机械能：包括动能和势能。
动能是物体由于运动而具有的能量，可以通过物体的质量和速度计算得出。
势能是物体由于位置或形状而具有的能量，常见的势能有重力势能和弹性势能等。
•热能：是物体因内部分子或原子运动而具有的能量。
它与物体的温度相关，温度越高，分子或原子的运动越剧烈，热能越高。
•化学能：是物质内部原子、分子之间因化学键而存储的能量。
当化学反应发生时，化学能可以转化为其他形式的能量。
•电能：是由运动中的电子携带的能量。
在电路中，电能可以转化为热能、机械能和光能等。
3. 能量守恒定律的表达形式能量守恒定律可以用一个简单的数学表达式表示：能量守恒定律的数学表达式为E1 + E2 = E3 + E4，其中E1、E2、E3、E4分别代表初始状态和最终状态下的不同类型能量。
这个表达式的意义在于，能量在转化过程中总数保持不变。
例如，在一个系统中，初始状态下有机械能100J和热能50J，最终状态下有机械能60J和电能90J。
根据能量守恒定律，初始状态下的总能量(100J+50J)必须等于最终状态下的总能量(60J+90J)。
4. 能源及其转化能源是指能够进行有用功的物质或系统。
根据能源的来源和形式，能源可以分为传统能源和可再生能源两类。
•传统能源：包括化石能源（如煤炭、石油和天然气）和核能。
传统能源主要来自地球上的化石燃料和核反应。
•可再生能源：包括太阳能、风能、水能、地热能等。
可再生能源是指能够在人类可用的时间尺度内不断生成的能源。
能量守恒定律能量的转化与守恒
能量守恒定律能量的转化与守恒能量守恒定律：能量的转化与守恒能量，作为物理世界中的基本概念，贯穿着自然界的各个方面。
能量守恒定律是自然界中一个重要的基本定律，它描述了能量在物理系统中的转化和守恒。
本文将深入探讨能量守恒定律以及能量的转化过程。
一、能量守恒定律的表述能量守恒定律，又称为能量守恒原理，指的是在任何封闭系统中，能量的总量是恒定不变的。
换言之，能量既不能被创造，也不能被销毁，只能从一种形式转化为另一种形式。
这一定律的基本表述可以用以下数学公式表示：∑E = 0其中，∑E代表系统中所有能量的总和，它始终等于零。
这意味着在任意能量转化过程中，能量的总量保持不变。
二、能量的转化过程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。
在自然界中，能量的转化过程涉及到各种物理和化学现象。
1. 动能与势能的转化动能是物体由于运动而具有的能量，而势能则是物体在一定的位置或状态下具有的能量。
动能与势能之间可以相互转化。
例如，当一个物体从高处下降时，其势能减少，而动能增加；当物体被抛起时，动能减少，势能增加。
2. 热能的转化热能是由物体分子之间的热运动而产生的能量。
热能可以通过传导、对流和辐射等方式传递。
在能量转化中，热能可以转化为其他形式的能量，如机械能、电能等。
反过来，其他形式的能量也可以转化为热能。
热能的转化过程在能量守恒定律中发挥着重要的作用。
3. 化学能的转化化学能是物质在化学反应中所具有的能量。
化学反应中，化学能可以被释放出来，转化为其他形式的能量。
例如，燃烧是一种常见的化学反应，燃烧过程中化学能被转化为热能和光能。
三、能量守恒定律的应用能量守恒定律不仅在物理学中有广泛应用，也在其他学科领域中发挥着重要作用。
1. 工程领域在工程领域，能量守恒定律被广泛应用于能源的转化与利用。
例如，发电厂中的火力发电、水力发电和核能发电等过程都是能量的转化过程，能量守恒定律为各类能源的有效利用提供了理论基础。
2. 环境保护能量守恒定律也在环境保护领域发挥着重要作用。
高中物理 第七章 第10节 能量守恒定律与能源(含解析)
能量守恒定律与能源一、能量守恒定律┄┄┄┄┄┄┄┄①1．建立能量守恒定律的两类重要事实(1)确认了永动机的不可能性。
(2)发现了各种自然现象之间的相互联系与转化。
2．定律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。
3．机械能守恒定律与能量守恒定律的关系机械能守恒定律是普遍的能量守恒定律在特定背景下的一种特殊表现形式。
[说明]能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃。
它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。
①[填一填]指出下列现象中能量的转化或转移情况：(1)植物的光合作用；________________________________________________________________________(2)雨天时出现雷电；________________________________________________________________________(3)人在跑步时，身体发热；________________________________________________________________________(4)手摇发电机发电使灯泡发光；________________________________________________________________________(5)风吹动帆船前进。
________________________________________________________________________ 解析：(1)植物利用太阳光进行化学合成，是光能转化为化学能；(2)出现雷电时，发出震耳欲聋的响声、耀眼的强光并放出热量，是电能变为声波能、内能和光能；(3)人跑步时身体发热，是身体剧烈运动时，加速人体内新陈代谢的生理机能，是人体内储存的化学能转化为内能；(4)发电机的动能转化为电能，电能使灯泡发光，是机械能转化为电能，电能转化为灯丝的光能和内能；(5)空气的流动形成风，风具有机械能，帆船前进具有的仍是机械能，是风的机械能转移给帆船，是机械能的转移。
物理能量守恒定律与能源转换
物理能量守恒定律与能源转换物理学中的能量守恒定律是一个基本原理，它表明在物理系统中，能量不能被创造或者消灭，只能从一种形式转换为另一种形式。
这个定律在许多领域中都得到应用，尤其在能源转换中起着重要作用。
本文将探讨物理能量守恒定律与能源转换之间的关系。
一、能量守恒定律的基本原理能量守恒定律是指在一个封闭系统中，能量的总量保持不变。
这意味着能量可以从一个物体或者系统转移到另一个物体或者系统，但其总和始终保持恒定。
具体而言，能量守恒定律包括以下几个方面：1. 能量的转换：能量可以从一种形式转换为另一种形式，如热能转换为机械能或者电能转换为光能等。
2. 功与能量：功是指力对物体进行的作用，而能量是物体具有的做功的能力。
能量守恒定律表明物体所做的功与其得到的能量之间存在着一一对应的关系。
3. 系统的封闭性：能量守恒定律只在一个封闭系统中成立，这意味着系统中不会有能量进出，只能在系统内部进行转换。
二、能源转换与能量守恒定律能源转换是指能量从一种形式转化为另一种形式的过程。
能量守恒定律告诉我们，在能源转换中能量的总量保持不变。
下面将介绍几种常见的能源转换现象。
1. 热能转换热能是指物体内部的分子和原子之间的运动引起的能量。
在燃烧过程中，燃料中的化学能被释放出来，转化为热能和光能。
例如，在火山喷发过程中，地下的岩浆释放出的热能引起了火山口的喷发现象。
2. 机械能转换机械能是指物体的运动和形变所具有的能量。
在机械装置中，能量可以从一种形式转换为另一种形式。
例如，在水力发电厂中，水流的动能通过水轮机转换为机械能，然后再转换为电能。
3. 电能转换电能是一种高效率的能源形式，在现代社会中得到了广泛应用。
电能可以通过发电厂转化为其他形式的能量。
例如，火力发电厂中，化学能转化为热能，再转化为机械能，最终转化为电能。
4. 光能转换光能来源于太阳能，可以通过光电效应转化为电能。
在太阳能电池板中，光能使得电子在材料中释放出，并形成电流。
能量守恒定律和动能定理
能量守恒定律和动能定理能量守恒定律和动能定理是物理学中两个重要的概念。
它们对于研究物体的运动和相互作用起着至关重要的作用。
本文将分别介绍能量守恒定律和动能定理的概念、公式和应用。
一、能量守恒定律能量守恒定律是物理学中一个基本的守恒定律。
它表达了在一个封闭系统中，能量的总量是恒定不变的。
根据能量守恒定律，能量不能被创造也不能被摧毁，只能从一种形式转化为另一种形式。
能量守恒定律可以用以下公式表示：能量的初态 + 初态外部做功 = 能量的末态 + 末态外部做功其中，初态和末态分别表示系统在某一时刻的能量状态，外部做功表示由外力对系统做的功。
能量守恒定律可以应用于各种物理系统，例如弹簧振子、摆锤和碰撞等。
通过对能量的初态和末态进行分析，我们可以计算得到系统中各种形式的能量，包括动能、势能和内能等。
二、动能定理动能定理描述了物体的动能随时间的变化规律。
它表达了物体的动能变化与物体所受的净外力之间的关系。
根据动能定理，物体的动能的变化等于物体所受的净外力对物体做的功。
动能定理可以用以下公式表示：物体的动能变化 = 净外力对物体做的功其中，动能的变化表示物体动能的最终值减去初始值，净外力表示外力的合力。
通过动能定理，我们可以计算得到通过对物体施加外力所导致的动能的变化。
这将帮助我们理解物体的加速度、速度和位置之间的关系，以及外力对物体的作用效果。
能量守恒定律和动能定理是物理学中两个相关的概念，它们在解决各种物理问题时起着关键的作用。
总结：通过对能量守恒定律和动能定理的介绍，我们了解到它们在物理学中的重要性。
能量守恒定律描述了封闭系统中能量的总量不变，而动能定理描述了物体的动能变化与物体所受的净外力之间的关系。
了解和应用这两个概念，可以帮助我们更好地理解和解释物体的运动和相互作用。
它们在解决各种物理问题时都有广泛的应用，无论是研究弹簧振子的周期，还是分析碰撞事件中的能量转化，都离不开能量守恒定律和动能定理的支持。
第五章 第4讲 能量守恒定律与能源
[考试标准]一、能量守恒定律与能源1．能源(1)分类①常规能源：石油、煤、天然气等．②新能源：风能、地热能、太阳能、核能等．(2)能量耗散①定义：在能量的转化过程中，一部分能量转化为内能流散到周围环境中，我们无法把这些内能收集起来重新利用，这种现象叫做能量的耗散．②能量耗散带来的问题：一是可利用能源越来越少，造成能源危机；二是使环境吸收的耗散能量越来越多，造成环境污染，温度升高．2．能量守恒定律(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)表达式ΔE减＝ΔE增．二、功能关系1．功是能量转化的量度，功和能的关系一是体现到不同的力做功，对应不同形式的能转化，具有一一对应关系，二是做功的多少与能量转化的多少在数值上相等． 2．几种常见的功能关系及其表达式小，对此现象下列说法是否正确． (1)摆球机械能守恒．( × )(2)总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能．( √ ) (3)能量正在消失．( × )(4)只有动能和重力势能的相互转化．( × )1．一个物体在光滑的水平面上匀速滑行，则( ) A ．这个物体没有能B ．这个物体的能量不发生变化C ．这个物体不能对外做功D ．以上说法均不对 答案 B2．出行是人们工作生活中必不可少的环节，出行的工具五花八门，使用的能源也各不相同．自行车、电动自行车、普通汽车消耗能量的类型分别是()①生物能②核能③电能④太阳能⑤化学能A．①④⑤B．①③⑤C．①②③D．①③④答案 B3．(多选)(2016·宁波市联考)关于能量守恒定律，下列说法中正确的是()A．能量能从一种形式转化为另一种形式，但不能从一个物体转移到另一个物体B．能量的形式多种多样，它们之间可以相互转化C．一个物体能量增加了，必然伴随着别的物体能量减少D．能量守恒定律证明了能量既不会创生也不会消失答案BCD4．下列说法正确的是()A．随着科技的发展，第一类永动机是可以制成的B．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生答案 C5．PM2.5主要来自化石燃料、生物质、垃圾的焚烧，为了控制污染，要求我们节约及高效利用能源，关于能源和能量，下列说法中正确的是()A．自然界中的石油、煤炭等能源是取之不尽用之不竭的B．人类应多开发和利用太阳能、风能等新能源C．能量被使用后就消灭了，所以要节约能源D．能源开发的高级阶段是指能源不断地产出能量答案 B命题点一功能关系的应用例1从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为h.设上升和下降过程中空气阻力的大小恒定为F f.下列说法正确的是()A．小球上升的过程中动能减少了mghB．小球上升和下降的整个过程中机械能减少了F f hC．小球上升的过程中重力势能增加了mghD．小球上升的过程中动能减少了F f h解析动能减少量等于克服合力做的功，即ΔE k＝(mg＋F f)h，选项A、D错误；机械能减少量等于克服除重力之外其他力做的功，即ΔE＝2F f h，选项B错误；上升过程中重力势能增加量等于克服重力做的功，即ΔE p＝mgh，选项C正确．答案 C功能关系的理解和应用原则1．牢记三条功能关系(1)重力做的功等于重力势能的变化，弹力做的功等于弹性势能的变化；(2)合外力做的功等于动能的变化；(3)除重力、弹力外，其他力做的功等于机械能的变化．2．功能关系的选用原则(1)在应用功能关系解决具体问题的过程中，若只涉及动能的变化用动能定理分析．(2)只涉及重力势能的变化用重力做功与重力势能变化的关系分析．(3)只涉及机械能变化用除重力和弹力之外的力做功与机械能变化的关系分析．(4)只涉及电势能的变化用电场力做功与电势能变化的关系分析．题组阶梯突破1．下列关于功和机械能的说法，正确的是()A．在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少量不等于重力对物体所做的功B．合力对物体所做的功等于物体动能的改变量C．物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取无关D．运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量答案 B解析任何情况下重力势能的减少量都等于重力对物体做的功，A项错；由动能定理知B项正确；根据重力势能的产生可知，重力势能是物体与地球之间的相互作用能，势能的大小与势能零点的选取有关，C项错；只有在机械能守恒或其他外力做功为0时，运动物体动能的减少量才等于其重力势能的增加量，D项错．2．升降机底板上放一质量为100 kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5 m时速度达到4 m/s，则此过程中(g取10 m/s2)()A．升降机对物体做功5 800 JB．合外力对物体做功5 800 JC．物体的重力势能增加500 JD．物体的机械能增加800 J答案 A解析 根据动能定理得W 升－mgh ＝12m v 2，可解得W 升＝5 800 J ，A 正确；合外力做的功为12m v 2＝12×100×42 J ＝800 J ，B 错误；物体重力势能增加mgh ＝100×10×5 J ＝5 000 J ，C 错误；物体机械能增加ΔE ＝Fh ＝W 升＝5 800 J ，D 错．3．(多选)一个人站立在商店的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速，如图1所示，则( )图1A ．踏板对人做的功等于人的机械能增加量B ．人对踏板的压力大小等于人所受到的重力大小C ．人只受重力和踏板的支持力的作用D ．人所受合力做的功等于人的动能的增加量 答案 AD解析 踏板对人做的功等于除重力以外的力对人做的功，大小等于人的机械能增加量，选项A 正确；人随扶梯加速运动，人对踏板的压力大于人的重力，选项B 错误；人受重力、踏板的支持力和摩擦力三个力作用，选项C 错误；根据动能定理，人所受合力做的功等于人的动能的增加量，选项D 正确．4．如图2所示，在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道，半径OA 水平、OB 竖直，一个质量为m 的小球自A 的正上方P 点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力．已知AP ＝2R ，重力加速度为g ，则小球从P 到B 的运动过程中( ) A ．重力做功2mgR B ．机械能减少mgR C ．合外力做功mgR图2D ．克服摩擦力做功12mgR答案 D解析 重力做功与路径无关，所以W G ＝mgR ，选项A 错；小球在B 点时所受重力等于向心力，即：mg ＝m v 2R ，所以v ＝gR ，从P 点到B 点，由动能定理知：W 合＝12m v 2＝12mgR ，故选项C 错；根据能量的转化与守恒知：机械能的减少量为|ΔE |＝|ΔE p |－|ΔE k |＝12mgR ，故选项B 错；克服摩擦力做的功等于机械能的减少量，故选项D 对．命题点二摩擦力做功的特点及应用例2如图3所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车间的摩擦力为F f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是()图3A．此时物块的动能为F(x＋L)B．此时小车的动能为F f(x＋L)C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为Fx－F f LD．这一过程中，因摩擦而产生的热量为F f L解析对小车由动能定理知W＝F f·x＝E k，故E k＝F f x，B错误；对小物块由动能定理得F(L ＋x)－F f(L＋x)＝ΔE k，A错误；物块和小车增加的机械能ΔE＝ΔE k＋E k＝F(L＋x)－F f L，C错误；摩擦产生的热量Q＝F f L，D正确．答案 D摩擦力做功的分析方法1．无论是滑动摩擦力，还是静摩擦力都可以做正功、负功、不做功，计算做功时都是用力与对地位移的乘积．2．摩擦生热的计算：公式Q＝F f·x相对中x相对为两接触物体间的相对位移，若物体在传送带上做往复运动时，则x相对为总的相对路程．题组阶梯突破5．如图4所示，一薄木板斜搁在高度一定的平台和水平地板上，其顶端与平台相平，末端置于地板的P处，并与地板平滑连接．将一可看成质点的滑块自木板顶端无初速度释放，沿木板下滑，接着在地板上滑动，最终停在Q处．滑块和木板及地板之间的动摩擦因数相同．现将木板截短一半，仍按上述方式搁在该平台和水平地板上，再次将滑块自木板顶端无初速度释放(设滑块在木板和地面接触处平滑过渡)，则滑块最终将停在()图4A ．P 处B ．P 、Q 之间C ．Q 处D ．Q 的右侧答案 C6．(多选)如图5所示，质量为M 的木块放在光滑的水平面上，质量为m 的子弹以速度v 0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动．已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为l ，子弹进入木 图5 块的深度为d ，若木块对子弹的阻力F f 视为恒定，则下列关系式中正确的是( ) A ．F f l ＝12M v 2B ．F f d ＝12M v 2C ．F f d ＝12m v 20－12(M ＋m )v 2D ．F f (l ＋d )＝12m v 20－12m v 2 答案 ACD解析 画出如图所示的运动过程示意图，从图中不难看出，当木块前进距离为l ，子弹进入木块的深度为d 时，子弹相对于地面发生的位移为l ＋d .由牛顿第三定律知，子弹对木块的作用力大小也为F f .子弹对木块的作用力对木块做正功，由动能定理得 F f ·l ＝12M v 2①木块对子弹的作用力对子弹做负功，由动能定理得 －F f ·(l ＋d )＝12m v 2－12m v 20②由①②得F f ·d ＝12m v 20－12(M ＋m )v 2所以，本题正确选项为A 、C 、D.7．水平传送带以速度v 匀速传动，一质量为m 的小木块A 由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，如图6所示，在小木块与传送带相对静止时，转化为内能的能量为( ) 图6 A ．m v 2 B ．2m v 2C.14m v 2 D.12m v 2 答案 D解析 小木块开始做匀加速直线运动，当速度与传送带速度相同时，与传送带一起做匀速运动，则其加速过程的位移x 1＝v 22μg ，相同时间内传送带位移x 2＝v ·v μg ＝v 2μg ，由功能关系，可知Q ＝μmg ·(x 2－x 1)＝12m v 2.8．某同学用如图7所示的装置测量一个凹形木块的质量m ，弹簧的左端固定，木块在水平面上紧靠弹簧(不连接)将其压缩，记下木块右端位置A 点，释放后，木块右端恰能运动到B 1点．图7在木块槽中加入一个质量m 0＝800 g 的砝码，再将木块左端紧靠弹簧，木块右端位置仍然在A 点，释放后木块离开弹簧，右端恰能运动到B 2点，测得AB 1、AB 2长分别为27.0 cm 和9.0 cm ，则木块的质量m 为( ) A ．100 g B ．200 gC ．300 gD ．400 g答案 D解析 根据能量的转化与守恒，有μmg · AB 1＝E p ，μ(m 0＋m )g ·AB 2＝E p ，联立得m ＝400 g ，D 正确．命题点三 能量守恒定律及应用例3 如图8所示，一物体质量m ＝2 kg ，在倾角θ＝37°的斜面上的A 点以初速度v 0＝3 m /s 下滑，A 点距弹簧上端B 的距离AB ＝4 m ．当物体到达B 后将弹簧压缩到C 点，最大压缩量BC ＝0.2 m ，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D 点，AD ＝3 m ．挡 图8 板及弹簧质量不计，g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，求： (1)物体与斜面间的动摩擦因数μ； (2)弹簧的最大弹性势能E pm .解析 (1)最后的D 点与开始的位置A 点比较： 动能减少ΔE k ＝12m v 20＝9 J重力势能减少ΔE p ＝mgl AD sin 37°＝36 J 机械能减少ΔE ＝ΔE k ＋ΔE p ＝45 J机械能的减少量全部用来克服摩擦力做功，即： W f ＝F f l ＝45 J而路程l ＝5.4 m ，则F f ＝W fl≈8.33 N 而F f ＝μmg cos 37°，所以μ＝F fmg cos 37°≈0.52(2)由A 到C 的过程中，动能减少ΔE k ′＝12m v 20＝9 J.重力势能减少ΔE p′＝mgl AC sin 37°＝50.4 J.机械能的减少用于克服摩擦力做功：W f′＝F f·l AC＝μmg cos 37°×l AC＝35 J由能的转化和守恒定律得：E pm＝ΔE k′＋ΔE p′－W f′＝24.4 J答案(1)0.52(2)24.4 J涉及能量转化问题的解题方法1．当涉及滑动摩擦力做功，机械能不守恒时，一般应用能的转化和守恒定律．2．解题时，首先确定初末状态，然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少，哪种形式的能量增加，求出减少的能量总和ΔE减和增加的能量总和ΔE增，最后由ΔE减＝ΔE增列式求解．题组阶梯突破9．(2014·广东理综·16)图9是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中()A．缓冲器的机械能守恒B．摩擦力做功消耗机械能图9C．垫板的动能全部转化为内能D．弹簧的弹性势能全部转化为动能答案 B解析由于楔块与弹簧盒、垫板间有摩擦力，即摩擦力做负功，则机械能转化为内能，故A 错误，B正确；垫板动能转化为内能和弹性势能，故C、D错误．10．如图10所示，在水平地面上安放一竖直轻弹簧，弹簧上端与一木块m相连，在木块上加一竖直向下的力F，使木块缓慢下移0.1 m，力F做功2.5 J，此时木块刚好再次处于平衡状态，则在木块下移过程中，弹簧弹性势能的增加量()A．等于2.5 J B．大于2.5 JC．小于2.5 J D．无法确定答案 B 图10解析力F对木块做功2.5 J．木块和弹簧组成的系统的机械能增加2.5 J，由于木块缓慢下移，动能并未增加，而重力势能减少，故根据能量守恒定律知，弹簧弹性势能必大于2.5 J(木块减少的重力势能也转化为弹簧的弹性势能)．11．(2015·浙江1月学考·31)太阳能汽车是利用太阳能电池板将太阳能转化为电能工作的一种新型汽车．已知太阳辐射的总功率约为4×1026 W，太阳到地球的距离约为1.5×1011 m，假设太阳光传播到达地面的过程中约有40%的能量损耗，某太阳能汽车所用太阳能电池板接收到的太阳能转化为机械能的转化效率约为15%.如果驱动该太阳能汽车正常行驶所需的机械功率为5 kW ，且其中的15来自太阳能电池，则所需的太阳能电池板的面积至少约为(已知半径为r 的球体积为V ＝43πr 3，球表面积为S ＝4πr 2)( )A ．2 m 2B ．6 m 2C ．8 m 2D ．12 m 2答案 C解析 先建立如图球体均匀辐射模型根据能量分配关系得：P ×60%4πr 2×S ×15%＝P ′×15，求得S ＝7.85 m 2，故只有选项C 正确.(建议时间：30分钟)1．(多选)下列关于能量守恒定律的认识正确的是( ) A ．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加 B ．某个物体的能减少，必然有其他物体的能增加C ．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机不可能制成D ．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了 答案 ABC解析 根据能量守恒定律可知A 、B 、C 正确．2．使用家电时，以下做法中，有利于节约用电的是( ) A ．停用空调时，只通过遥控器关机B ．使用空调时总将其自动温度控制器设定在16 ℃C ．看完电视不是通过遥控器关机，而是及时关闭电源总开关D ．使用电风扇时，不管温度多高，都将风扇开到最高风速档 答案 C解析 停用空调时，可以通过遥控器关机，但对节约用电无作用，可以拔除电源，因为待机电路要耗一部分电，故A 错误；使用空调时总将其自动温度控制器设定在16 ℃会耗电多，当内外温差较小时较省电，故B 错误；看完电视不是通过遥控器关机，而是及时关闭电源总开关，可以给待机电路断电，省电，故C正确；使用电风扇时，不管温度多高，都将风扇开到最高风速档，耗电较多，故D错误．3．力对物体做功100 J，下列说法正确的是()A．物体具有的能量增加100 JB．物体具有的能量减少100 JC．有100 J的能量发生了转化D．产生了100 J的能量答案 C解析由于物体是否对外做功未知，因此无法判断物体具有的能量的变化，A、B错误；功是能量转化的量度，故C正确，D错误．4．一种车辆下坡重力势能回收发电装置，在车下坡时将重力势能通过发电机转换成电能给蓄电池充电，设一辆装有这种发电装置、质量为2 t的汽车，在一个连续下坡路段竖直高度下降了60 m，其重力势能转换为电能的效率为10%，则在这过程中这辆汽车通过这种装置产生的电能为(g＝10 m/s2)()A．120 J B．1 200 J C．12 000 J D．120 000 J答案 D解析根据能量守恒，在该过程中重力势能转化为电能且效率为10%，则产生的电能为：E＝mgh×10%＝2 000×10×60×10% J＝120 000 J.5．用恒力F向上拉一物体，使其由地面处开始加速上升到某一高度．若该过程空气阻力不能忽略，则下列说法中正确的是()A．力F做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量B．重力所做的功等于物体重力势能的增量C．力F做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量D．力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量答案 C解析由动能定理可知，力F和阻力还有重力所做的总功等于物体动能的增量，故选项A错；克服重力所做的功等于物体重力势能的增量，选项B错；力F做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量，选项C对，D错．6.(多选)如图1所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m(M>m)的滑块通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与图1斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中()A．两滑块组成系统的机械能守恒B．重力对M做的功等于M动能的增加C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功答案CD解析两滑块释放后，M下滑、m上滑，摩擦力对M做负功，系统的机械能减少，减少的机械能等于M克服摩擦力做的功，选项A错误，D正确．除重力对滑块M做正功外，还有摩擦力和绳的拉力对滑块M做负功，选项B错误．绳的拉力对滑块m做正功，滑块m机械能增加，且增加的机械能等于拉力做的功，选项C正确．7．如图2所示，物体A的质量为m，置于水平地面上，A的上端连一轻弹簧，原长为L，劲度系数为k.现将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，使B点上移距离为L，此时物体A也已经离开地面，则下列说法中正确的是()A．提弹簧的力对系统做功为mgL 图2 B．物体A的重力势能增加mgLC．系统增加的机械能小于mgLD．以上说法都不正确答案 C解析由于将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，可知提弹簧的力是不断增大的，最后大小等于A物体的重力，因此提弹簧的力对系统做功应小于mgL，A选项错误．系统增加的机械能等于提弹簧的力对系统做的功，C选项正确．由于弹簧的伸长，物体升高的高度小于L，所以B选项错误．8．如图3所示，一根原长为L的轻弹簧，下端固定在水平地面上，一个质量为m的小球，在弹簧的正上方从距地面为H处自由下落压缩弹簧．若弹簧的最大压缩量为x，小球下落过程受到的空气阻力恒为F f，则小球下落过程中()图3A．小球动能的增量为mgHB．小球重力势能的增量为mg(H＋x－L)C．弹簧弹性势能的增量为(mg－F f)(H＋x－L)D．系统机械能减小量为F f H答案 C解析 根据动能定理可知，小球动能的增量为零，A 错误；小球重力势能的增量为－mg (H ＋x －L )，B 错误；由能量守恒，可知弹簧弹性势能的增量为(mg －F f )(H ＋x －L )，C 正确；系统除重力与弹力做功外，还有空气阻力做负功，故系统机械能减小量为F f (H ＋x －L )，D 错误．9．(多选)(2016·平湖市联考)如图4所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m 的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g .若物块上升的最大高度为H ，则此过程中，物块的( )图4A ．动能损失了2mgHB ．动能损失了mgHC ．机械能损失了mgHD ．机械能损失了12mgH 答案 AC解析 运动过程中有摩擦力做功，考虑运用动能定理和功能关系．物块以大小为g 的加速度沿斜面向上做匀减速运动，运动过程中F 合＝mg ，由受力分析知摩擦力F f ＝12mg ，当上升高度为H 时，位移x ＝2H ，由动能定理得ΔE k ＝－2mgH ，选项A 正确，B 错误；由功能关系知ΔE ＝W f ＝－12mgx ＝－mgH ，选项C 正确，D 错误． 10．在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为60 kg 的跳水运动员进入水中后受到水的阻力做竖直向下的减速运动，设水对他的阻力大小恒为2 600 N ，那么在他减速下降2 m 的过程中，下列说法正确的是(g 取10 m/s 2)( )A ．他的动能减少了5 200 JB ．他的重力势能减少了1 200 JC ．他的机械能减少了4 000 JD ．他的机械能保持不变答案 B解析 在运动员减速下降2 m 的过程中，运动员受重力和阻力，由动能定理得(mg －F )h ＝ΔE k ，解得ΔE k ＝－4 000 J ，A 错误；W G ＝－ΔE p ＝mgh ＝1 200 J ，他的重力势能减少了1 200 J ，B 正确；除了重力之外的力做功等于机械能的变化，故W 外＝W F ＝－Fh ＝5 200 J ，他的机械能减少了5 200 J ，C 、D 错误．11．(多选)如图5所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P 拴接，另一端与物体A 相连，物体A 静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B 相连．开始时用手托住B ，让细线恰好伸直，然后由静止释放B ，直至B 获得最大速度．下列有关该过程的分析正确的是( )图5A ．B 物体的机械能一直减小B ．B 物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和C ．B 物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量D ．细线拉力对A 做的功等于A 物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量答案 ABD解析 把A 、B 和弹簧看作一个系统，系统机械能守恒，在B 下落直至B 获得最大速度过程中，A 的动能增大， 弹簧弹性势能增大，所以B 物体的机械能一直减小，选项A 正确；由动能定理，B 物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和，选项B 正确；B 物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量与A 动能增加量之和，选项C 错误；对A 和弹簧组成的系统，由功能关系，细线拉力对A 做的功等于A 物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量，选项D 正确．12．(多选)如图6所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m 、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长．圆环从A 处由静止开始下滑，经过B 处的速度最大，到达C 处的速度为零，AC ＝h .圆环在C 处获得一竖直向上的速度v ，恰好能回到A .弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g .则圆环( )图6A ．下滑过程中，加速度一直减小B ．下滑过程中，克服摩擦力做的功为14m v 2 C ．在C 处，弹簧的弹性势能为14m v 2－mgh D ．上滑经过B 的速度大于下滑经过B 的速度答案 BD解析 由题意知，圆环从A 到C 先加速后减速，到达B 处的加速度减小为零，故加速度先减小后增大，故A 错误；根据能量守恒，从A 到C 有mgh ＝W f ＋E p ，从C 到A 有12m v 2＋E p ＝mgh ＋W f ，联立解得：W f ＝14m v 2，E p ＝mgh －14m v 2，所以B 正确，C 错误；根据能量守恒，从A 到B 的过程有12m v 2B ＋ΔE p ′＋W f ′＝mgh ′，B 到A 的过程有12m v B ′2＋ΔE p ′＝mgh ′＋W f ′，比较两式得v B ′>v B ，所以D 正确．13．如图7所示，某工厂用传送带向高处运送物体，将一物体轻轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到传送带顶端．下列说法正确的是( )图7A ．第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体不做功B ．第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量C ．第一阶段物体和传送带间摩擦产生的热等于第一阶段物体机械能的增加量D ．物体从底端到顶端全过程机械能的增加量大于全过程摩擦力对物体所做的功答案 C解析 对物体受力分析知，其在两个阶段所受摩擦力方向都沿斜面向上，与其运动方向相同，摩擦力对物体都做正功，A 错误；由动能定理知，合外力做的总功等于物体动能的增加量，B 错误；物体机械能的增加量等于摩擦力对物体所做的功，D 错误；设第一阶段运动时间为t ，传送带速度为v ，对物体：x 1＝v 2t ，对传送带：x 1′＝v t ，摩擦力产生的热量Q ＝F f x 相对＝F f (x 1′－x 1)＝F f ·v 2t ，机械能增加量ΔE ＝F f ·x 1＝F f ·v 2t ，所以Q ＝ΔE ，C 正确． 14．如图8所示，ABCD 为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC 为光滑半圆形轨道，半径为R ，CD 为水平粗糙轨道，一质量为m 的小滑块(可视为质点)从半圆形轨道中点B 由静止释放，滑至D 点恰好静止，CD 间距为4R .已知重力加速度为g .图8(1)求小滑块与水平面间的动摩擦因数；(2)求小滑块到达C 点时，小滑块对圆轨道压力的大小；(3)现使小滑块在D 点获得一初动能，使它向左运动冲上圆轨道，恰好能通过最高点A ，求小。
10 能量守恒定律与能源
新课导入
同学们思考，为什么会出现能源危机？如何应对？ 【导入二】 新华社2000年12月31日和中央电视台2001年元月6日先后报道：在20世纪的最后几 分钟里，一项新的多米诺骨牌吉尼斯世界纪录，在北京颐和园体育健康城综合馆和网 球馆诞生．中国、日本和韩国的62名青年学生成功推倒340多万张骨牌，一举打破了 此前由荷兰人保持的297万张的世界纪录．这就是“多米诺骨牌效应”，该效应产生 的能量是十分巨大的．大不列颠哥伦比亚大学物理学家A.怀特海德曾经制作了一组骨 牌，共13张，第1张最
学习互动
考点一 对能量守恒定律的理解
[想一想] 在“验证机械能守恒定律”的实验中，重物带着纸带下落时，计算结果发 现，减少的重力势能的值大于增加的动能的值，即机械能的总量在减少．其原因就 是存在纸带和打点计时器之间的摩擦力和空气阻力等．是不是考虑了各种阻力后这 部分能量就消失了呢？ [要点总结]1．机械能守恒定律是普遍的能量守恒定律的一种特殊形式． 2．能量守恒定律的建立确立了能量守恒定律的两类重要事实： (1)确认了永动机的_不__可___能__性____； (2)发现了各种自然现象之间的相互_联___系____与_转__化_____．
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。21.9.1221.9.1213:26:1713:26:17September 12, 2021 • 14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年9月12日星期日下午1时26分17秒13:26:1721.9.12 • 15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年9月下午1时26分21.9.1213:26September 12, 2021 • 16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021年9月12日星期日1时26分17秒13:26:1712 September 2021 • 17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。下午1时26分17秒下午1时26分13:26:1721.9.12
能量守恒定律能量的转化与守恒
能量守恒定律能量的转化与守恒能量守恒定律：能量的转化与守恒能量，作为物理世界的基本量，贯穿着自然界的方方面面。
能量守恒定律是能量转化与守恒的基本原理，它揭示了能量在各种物理过程中的变化规律。
本文将深入探讨能量守恒定律的概念、能量的转化方式以及能量守恒在不同领域中的应用。
一、能量守恒定律的概念能量守恒定律，又称为能量守恒原理，是物理学中一个基本的定律。
它表明在封闭系统中，能量不会凭空消失或产生，只会在不同形式之间相互转化，总能量保持不变。
简言之即“能量不会凭空消失或产生，只会转移和转化”。
这一定律是基于对大量真实实验与观察事实的总结而得出的。
二、能量的转化方式能量可以通过多种方式进行转化，常见的有下列几种：1. 力学能转化：当一个物体沿着斜面下滑时，重力势能转化为动能，而动能则转化为热能和声能等其他形式的能量。
2. 热能转化：热能可以通过传导、传热等方式转化为其他形式的能量，如机械能、电能等。
3. 化学能转化：在化学反应中，化学能可以转化为热能、电能等形式。
4. 电能转化：电能可以通过电能转换装置转化为机械能、光能等。
5. 核能转化：核能在核反应中可以转化为热能、电能等。
三、能量守恒在不同领域中的应用1. 能源利用与节约：能量守恒定律是能源利用和节约的基础。
了解能量的转化与守恒规律，可以指导人们在生产和生活中合理利用能源，降低能源的浪费。
2. 环境保护与减排：能源的利用与转化往往伴随着能源的消耗和废气的排放。
通过对能量守恒定律的应用，可以提高能源的利用效率，减少废物和废气的产生，达到环境保护和减排的目的。
3. 建筑设计与能效改善：在建筑设计中，通过运用能量守恒定律，可以优化建筑结构，提高能源利用效率，减少能源消耗。
4. 交通出行与能源利用：交通运输是能源消耗的重要领域，通过研究交通工具的能量转化与守恒，可以推动新能源技术的发展，改善交通出行的能源利用效率。
5. 新能源开发与利用：能量守恒定律为新能源的开发与利用提供了指导。
能量守恒定律与能源
能量守恒定律与能源能量守恒定律的基本概念与原理能量守恒定律是自然界中一个基本的物理定律，它描述了能量在物理系统中的转化和守恒的关系。
根据能量守恒定律，能量既不能被创造也不能被毁灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
能量守恒定律的最基本表达式可以用以下公式表示：E初=E末其中，E初代表初始时刻系统的总能量，E末代表末时刻系统的总能量。
根据能量守恒定律，当一个物理系统中发生能量转化时，能量的总量保持不变。
这意味着能量既不能从无中产生，也不能消失不见。
能量可以从一个物体传递、转移或者转化为其他形式的能量，但是总能量必须保持恒定。
能量守恒定律的应用广泛，几乎适用于所有物理系统。
例如，在机械能守恒定律中，能量可以从一个物体转移到另一个物体，但是总机械能保持不变。
在热力学中，能量可以从热源传递到工作物体，但总能量仍然保持不变。
能源与能量守恒定律的关系能源是指能够做功或者产生热量的物质或者其他形式的资源。
能源可以分为多种形式，包括化石能源、核能源、可再生能源等。
这些能源可以用来供给人类的日常生活和工业生产所需的能量。
能源与能量守恒定律有着密切的关系。
根据能量守恒定律，能量既不能被创造也不能被毁灭，只能转化为其他形式的能量。
这意味着，能源的产生实际上是能量从一种形式转化为另一种形式的过程。
例如，以化石能源为例，石油、天然气和煤炭等化石能源是数百万年来地球生物的遗骸经过地质变化而形成的。
当这些化石能源燃烧时，化学能转化为热能和机械能。
这些能量最终可以用来产生电能、供给家庭用电或者驱动发动机等。
另一方面，可再生能源如太阳能、风能和水能等则是从自然界中获取的。
太阳能可以通过光电效应转化为电能，风能可以通过风力发电机转化为电能，水能可以通过水力发电机转化为电能。
这些可再生能源的利用不会造成能源的消耗，因为能量守恒定律保证了能量的总量不变。
因此，能源的产生与利用都是在能量守恒定律的基础上进行的。
无论是传统能源还是可再生能源，它们作为能量的载体，都与能量守恒定律密切相关。
7.10能量守恒定律与能源
机械能守恒定律成立的条件是什么? 机械能守恒定律成立的条件是什么? 机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹 机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹 力做功． 力做功． 当外力(除了重力 A状 外力( ：物体从 思考：物体从A 思考 思考：物体从A 思考：物体从A状 或弹力以外的力)对物 态到B 态到B状态过程中 态到B 态到B状态过程中 体做功时， 体做功时，系统的机 机械能是否守恒? 机械能是否守恒? B 机械能是否守恒? A 机械能是否守恒? 外力对 械能不守恒。 械能不守恒。 如果不守恒， 如果不守恒，原因 物体做正功， 物体做正功，物体机 匀 匀 是什么， 是什么，机械能是 速 速 械能增加； 械能增加；外力对物 下 上 怎样变化的? 怎样变化的? 体做负功， 体做负功，物体机械 落 升 能减少。 能减少。 A B
学 以 致 用
一个物体沿粗糙斜面匀速滑下， 一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，则下列说法正确的 是（ D ） A、物体机械能不变，内能也不变 物体机械能不变， B、物体机械能减小，内能不变 物体机械能减小， C、物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总 物体机械能减小，内能增大， 量减小 D、物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总 物体机械能减小，内能增大， 量不变
能量守恒定律与能量转化
能量守恒定律与能量转化能量是自然界中非常重要的一个概念，它存在于我们生活的方方面面。
在物理学中，能量有着严格的定义和规律，其中最基本、最重要的就是能量守恒定律。
能量守恒定律是指在一个封闭系统内，能量的总量是恒定的，不会发生净变化。
而能量的转化则是指能量在不同形式之间的相互转换。
本文将对能量守恒定律与能量转化进行论述，以便加深对这一重要物理概念的理解。
能量守恒定律是基于实验证据的科学定律，它认为在封闭系统内，能量既不能被创造也不能被销毁，只能从一种形式转化为另一种形式。
这意味着能量守恒定律是一个总量守恒的原则。
例如，在机械能守恒中，当一个物体在重力作用下从一个高度下落到另一个低处时，它的重力势能减少，而动能增加，但总的能量守恒。
类似地，在化学反应中，化学能可以转化为热能、电能等形式，但总的能量守恒。
能量的转化是指能量在不同形式之间的相互转换。
能量有多种形式，包括机械能、热能、电能、化学能等。
这些形式的能量可以相互转化，但总的能量守恒。
以汽车为例，汽车运动时，汽车的化学能被转化为机械能，推动汽车前进。
同时，汽车在运动过程中也会产生热能，如发动机的燃烧会产生高温气体，而这一热能也是由汽车的化学能转化而来。
此外，汽车的动能也可以转化为热能，如刹车时摩擦产生的热量。
能量转化也存在一定的损耗和效率问题。
在实际的能量转化过程中，能量是不能完全转化的，总会有部分能量转化为无用的热能散失到环境中。
这是由于能量转化的过程中会有一定的摩擦、阻力等因素导致的。
例如，汽车行驶时的摩擦力会导致部分化学能转化为热能而散失。
这也是为什么能源效率和能源利用率成为重要问题的原因之一，科学家们一直在努力提高能源转化的效率，以减少能源浪费。
除了上述几种形式的能量转化外，能量还可以转化为其他形式。
例如，太阳能是一种广泛存在并可持续利用的能源形式，太阳能可以转化为电能，通过太阳能电池板将光能转化为电能。
同样，电能也可以转化为其他形式的能量，如电能可以驱动电动机产生机械能等。
能量守恒定律与能量传递
能量守恒定律与能量传递能量，在我们的日常生活中无处不在。
它贯穿于宇宙的每一个角落，影响着一切事物的运动和变化。
而要深入理解能量的本质和运行方式，我们首先需要了解能量守恒定律和能量的传递。
能量守恒定律是自然界中一条重要的基本定律。
它表达了一个简单而又深刻的观念：能量不会从不存在扩散到存在。
换句话说，能量不会凭空产生，也不会消失，而只会转化形式或传递给其他物体。
这个基本定律相当于自然界的守恒法则，它告诉我们能量是如何与物质相互转化的规律。
具体来说，能量守恒定律表达为能量的总量在一个孤立系统中是守恒的。
这意味着一个封闭的系统中，能量的总量在任何时刻都是不变的。
无论是热能、电能、光能还是化学能，在一个封闭系统中，这些能量之间可以相互转化，但它们的总和始终保持不变。
这个定律也适用于宏观尺度和微观尺度。
无论是地球上的自然界还是宇宙中的星系，能量守恒定律都适用于它们之间的相互作用和变化。
然而，能量不仅仅停留在一个物体内部，它还可以通过传递的方式，使得不同物体之间的能量转化。
能量传递是能量守恒定律的体现，它描述了能量是如何从一个物体传递到另一个物体的过程。
在自然界中，能量可以通过多种方式传递。
对于热能而言，热传导是其中一种常见方式。
当两个物体温度不同时，热能会通过分子的碰撞而从高温物体传递到低温物体，直到两个物体温度达到平衡。
这是因为分子的热运动会使得高温物体的分子向低温物体移动，从而平衡两者的能量。
除了热传导，能量还可以通过辐射和对流等方式传递。
辐射是指电磁波的传播，光和热能就是通过辐射的方式传递的，这就是为什么我们能够感受到太阳的热量和光亮。
而对流是通过液体或气体流动的方式进行能量传递，比如空气热量的传递。
除了这些传递方式，能量还可以在化学反应中转化或释放出来，化学能的转化是通过原子和分子间的化学反应进行的。
比如食物中的能量，我们通过消化和新陈代谢将其转化为机体运动所需的能量。
而在光合作用中，植物将光能转化为化学能，进而促进了生物链的延续。
能量守恒定律与动能定理
能量守恒定律与动能定理能量守恒定律和动能定理是物理学中两个重要的概念，它们描述了能量在物体之间的转化和守恒规律。
本文将分别介绍能量守恒定律和动能定理的概念、公式及应用。
一、能量守恒定律能量守恒定律是指在一个封闭系统中，能量总量保持不变。
换言之，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。
能量的形式包括动能、势能、热能等。
在物理学中，能量守恒定律可以通过以下公式表示：ΣE = E₁ + E₂ + E₃ + ... = 常数其中，ΣE表示系统中所有能量的总和，E₁、E₂、E₃等表示各个能量的形式。
能量守恒定律适用于各种物理现象，如机械、热力学、电磁学等。
例如，在一个绝热容器中，燃烧木材释放的化学能转化为热能，使容器内的气体温度升高。
虽然能量形式改变，但能量总量保持不变。
能量守恒定律在日常生活中也有许多应用。
例如，人体摄入的食物中的化学能转化为机械能，使人体得以进行各种活动。
再如，水坝蓄水时，水的势能增加，可以通过水轮机转化为机械能，用于发电。
二、动能定理动能定理是描述物体运动过程中能量转化的定律。
它指出，物体的净外力对物体产生的功等于物体动能的变化。
根据动能定理，可以得到以下公式：W_net = ΔK其中，W_net表示作用在物体上的净外力所做的功，ΔK表示物体动能的变化量。
动能是描述物体运动能力的物理量，它与物体的质量和速度有关。
动能的计算公式为：K = 1/2mv²其中，K表示动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
动能定理可以应用于各种实际情况的分析。
例如，当一个物体受到恒定力的作用，在运动过程中，如果净外力对物体做正功，物体的动能将增加；如果净外力对物体做负功，物体的动能将减小。
动能定理也适用于碰撞过程的能量变化分析。
在碰撞中，物体之间发生相互作用，根据动能定理可以计算出物体的动能变化，进而了解碰撞前后的能量转换。
综上所述，能量守恒定律和动能定理是物理学中重要的概念和原理。
能量守恒定律与能量转化
能量守恒定律与能量转化能量在我们的日常生活中起着至关重要的作用。
无论是动力源、热能还是电能，能量可以在不同形式之间进行转化。
这种转化的背后遵循着能量守恒定律，即能量既不能被创造也不能被销毁，只能在不同形式之间进行转换。
理解能量守恒定律以及能量的转化是我们了解自然界运行规律的关键。
一、能量守恒定律的基本原理能量守恒定律是物理学中的基本定律之一，它指出了能量在一个封闭系统中不会自发地增加或减少。
也就是说，在一个孤立的系统中，能量的总量保持不变。
这就意味着，当能量从一个形式转化为另一个形式时，总能量的大小不会发生改变。
例如，当我们将一块木头燃烧时，化学能转化为热能和光能。
尽管木头燃烧完毕后变成了灰烬，但能量的总量没有发生改变。
化学能被完全转化为热能和光能。
二、能量的转化过程能量的转化是一个普遍存在于自然界中的过程。
不同形式的能量可以相互转化，但它们之间有着固定的转化关系。
1. 力学能与势能的转化力学能是物体由于位置或物体之间相互作用而具有的能力。
势能则是物体由于位置而具有的能量。
最常见的例子是重力势能和弹性势能。
当一个物体从高处下落时，其重力势能转化为动能。
在下落的过程中，重力对物体做功，使其速度增加。
当物体到达最低点时，其动能最高，而重力势能最低。
这种转化是符合能量守恒定律的。
同样地，当一个弹簧压缩时，弹性势能转化为动能。
2. 热能与机械能的转化热能是由于物体内部分子的热运动而具有的能量。
机械能包括动能和势能。
热能可以通过热机或热泵转化为机械能。
例如，汽车引擎通过燃烧汽油产生高温的燃烧气体，然后利用这个高温气体推动汽车的活塞运动，从而转化为机械能驱动汽车前进。
在这个过程中，燃烧气体的内能转化为机械能。
3. 光能与电能的转化光能是由电磁辐射携带的能量，而电能是由电子运动形成的能量。
光能可以通过光电效应转化为电能。
光电效应是指当光线射到金属表面时，金属表面的电子会被激发出来，从而产生电流。
这个过程中，光的能量转化为电的能量。
能量守恒定律与动能
能量守恒定律与动能能量守恒定律是自然界中的一条基本定律，它描述了能量在物理过程中的转化与守恒关系。
动能则是能量守恒定律中的一个重要概念，它体现了物体运动时所具有的能量。
本文将探讨能量守恒定律与动能的相关性以及它们在现实生活中的应用。
一、能量守恒定律的基本概念能量守恒定律是指在一个封闭系统中，能量既不会凭空消失也不会随意产生，而是在各个物体或系统之间进行转化、传递和保存。
它是物理学中的一个基本原理，为我们解析和描述自然界中的各种现象提供了依据。
二、动能的定义与计算动能是指物体由于运动而具有的能量，它与物体的质量和速度有关。
根据经典力学，动能（KI）可以通过以下公式来计算：KI = (1/2) * m * v²其中，m为物体的质量，v为物体的速度。
可以看出，质量越大、速度越快的物体具有更大的动能。
三、能量守恒定律与动能的关系根据能量守恒定律，一个封闭系统中的总能量始终保持不变。
在一个系统中，能量可以以不同形式存在，如机械能、热能、电能等。
而动能则是机械能的一种表现形式。
当物体在运动过程中，其动能的改变可以通过与其他形式能量的转化来实现。
例如，当物体受到外力推动或加速时，机械能（包括动能和势能）发生变化；当物体受到阻力或摩擦等因素的作用而减速时，动能被转化为热能以及其他非机械能。
因此，能量守恒定律可以被理解为，物体在运动中的动能与其他形式能量之间相互转化、传递与保存的过程。
四、能量守恒定律与动能的应用能量守恒定律与动能的原理在现实生活中有着广泛应用。
以下是几个例子：1. 汽车行驶过程中，燃料燃烧产生的化学能被转化为机械能，使汽车产生动能，从而推动汽车运动。
2. 高空弹跳运动中，运动员在空中的动能转化为势能，使其能够在落地前进行各种技巧动作。
3. 摩托车或自行车在高速行驶时，具有大量的动能，骑行时踩刹车，动能转化为摩擦热，并通过刹车器散发出来。
综上所述，能量守恒定律与动能密切相关，它们描述了能量在物理过程中的转化与守恒关系。
能量守恒定律与动能转换
能量守恒定律与动能转换能量守恒定律是自然界中一个基本的物理定律，它表明在一个封闭系统中，能量不能被创造或者毁灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
这一定律对于我们理解和描述物质世界中的各种现象具有重要意义。
其中，动能转换是能量守恒定律在动力学领域的一个重要应用。
本文将重点探讨能量守恒定律与动能转换之间的关系。
一、能量守恒定律的基本概念能量守恒定律是热力学中的一个基本定律，它指出了系统内总能量的守恒。
这里的系统是指一个所研究的物理过程所涵盖的范围，可以是一个独立的物体，也可以是一组相互作用的物体。
根据能量守恒定律，一个封闭系统中的能量总和在任何时刻都保持恒定，即能量的输入等于输出。
二、动能转换的基本原理动能转换是能量守恒定律在动力学过程中的具体应用。
动能是一个物体由于运动而具有的能量形式，它与物体的质量和速度相关。
根据动能的定义，一个物体的动能等于其质量乘以速度的平方再除以二，即动能 = 1/2mv²。
根据能量守恒定律，一个物体的动能可以转化为其他形式的能量，或者从其他形式的能量转化为动能。
三、动能转换的实例1. 抛体运动：当一个物体被抛离地面时，它具有一定的重力势能，当物体下落时，重力势能逐渐转化为动能。
当物体达到最高点时，动能为零，而重力势能达到最大值。
物体下降时，动能逐渐增大，而重力势能逐渐减小，但总能量保持不变。
2. 弹簧振子：当一个弹簧振子在振动过程中，其动能和弹性势能不断地在转换。
当弹簧伸长时，动能减少，而弹性势能增加；当弹簧收缩时，动能增加，而弹性势能减少。
总能量守恒。
四、能量守恒定律在生活中的应用能量守恒定律不仅在物理实验中得到验证，还可以应用到我们的日常生活中。
例如，在交通工具的设计与使用过程中，需要充分考虑能量守恒定律，合理利用能量资源，尽量避免能量的浪费。
此外，在能源开发和利用领域，也需要依据能量守恒定律的原理来设计和优化能源转换系统，提高能源利用效率。
总结起来，能量守恒定律是自然界中的一个基本定律，它在物理学中具有重要的地位。
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高中物理课堂教案教案年月日
生：能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散表明，在能源利用的过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并没有减少．但是可利用的品质上降低了，从便于利用变为不便于利用了．
师：这说明什么问题?
生：这说明能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性．师：我们为什么要节约能源呢?
生：正是因为能量转化的方向性，能量的利用受这种方向性的制约，所以能量的利用是有条件的，也是有代价的．
生：节约能源同时开发可再生能源．
师：通过下面材料的阅读。
加深你对能源的理解．
(多媒体播放世界能源的解决途径)(参考案例)
世界能源问题的解决途径是什么?能源，是人类敕以生存和进行生产的不可缺少的资源．近年来，随着生产力的发展和能源消费的增长．能源问题已被列为世界上研究的重大问题之一．解决世界能源问题的根本途径，主要有两个方面：其一是广泛开源，其二是认真节流．所谓开源，就是积极开发和利用各种能源．在继续加紧石油勘探和寻找新的石油产地的同时，积极开发丰富的煤炭资源，还要大力开发水能，生物能等常规能源，加强核能、太阳能，风能、沼气，海洋能，地热能以及其他各种新能源的研究和利用，从而不断扩大人类的能源资源的种类和来源．所谓节流，就是要大力提倡节约能源．节能是世界上许多国家关心和研究的重要课题，甚至有人把节能称为世界的“第五大能源”，与煤、石油和天然气、水能、核能等并列．在节能方面，在有计划地控制人口增长的同时，重点要发挥先进科学技术的优势，提高各国的能源利用效率．如果世界各国家和各地区都能改进各种用能设备，不断提高能源的质量规范和降低单位产品的能耗，加强科学经管，适当控制生活能源的合理使用，就能使能源更加有效地用于生产和生活之中，从而解决人类面临的能源问题．
[小结]
新课程更多地与社会实际相联系，鼓励学生提出问题．本节“思考与讨论”对能源问题做了讨论，这是一个质疑的范例．它引导我们考虑能量转化和转移的方向性．从物理学的角度研究宏观过程的方向性，在现阶段只需用一些简单的实例，让学生初步地体会一下就可以了．例如：摩擦力做功的过程，要损耗机械能而生热，产生的热不可能全部转化为机械功．在其他的宏观过程中也是如此，例如：两种气体放到一个容器内，总会均匀地混合到一起，但不会再自发地分离开来．通过实例说明．在能量的转化和转移过程中，能量是守恒的，但能量的品质却降低了，可被人直接利用的能在逐渐减少，这是能量耗散现象．所以，能量虽然守恒，但我们还要节约能源．对功能关系的理解
［例1］一小滑块放在如图所示的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离。
若已知在这过程中，拉力F所做的功的大小（绝对值）为A，斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B，重力做功的大小为G，空气阻力做功的大小为D。
当用这些量表达时，小滑块的动能的改变（指末态动能减去初态动能）等于多少？，滑块的重力势能的改变等于多少？滑块机械能（指动能与重力势能之和）的改变等于多少？
解读：根据动能定理，动能的改变等于外力做功的代数和，其中做负功的有空气阻力，斜面对滑块的作用力的功（因弹力不做功，实际上为摩擦阻力的功），因此ΔE k=A - B+C - D；根据重力做功与重力势能的关系，重力势能的减少等于重力做的功，因此ΔE p= - C；滑块机械能的改变等于重力之外的其他力做的功，因此ΔE = A – B – D。