能量守恒定律专题
功能关系 能量守恒定律
④压缩弹簧过程,弹力对物体做_负__功__,弹簧的弹性势能 增加,增加量_等__于__克服弹力做功的多少。 ⑤全过程中,物体与弹簧组成的系统,除重力和弹簧弹 力做功以外,只有_滑__动__摩__擦__力__做负功,系统的机械能 减少,减少量为__m_g_c_o_s__s_ihn__。
专题六 功能关系 能量守恒定律
【知识梳理】 知识点1 功能关系 1.功是_能__量__转__化__的量度,即做了多少功就有多少_能__量__ _发__生__了__转__化__。 2.做功的过程一定伴随着_能__量__的__转__化__,而且_能__量__的__转__ _化__必须通过做功来实现。
【解析】选B。夯杆被提上来的过程中,先受到滑动摩 擦力,然后受静摩擦力,故A错误;增加滚轮匀速转动的 角速度时夯杆获得的最大速度增大,可减小提杆的时间, 增加滚轮对杆的正压力,夯杆受到的滑动摩擦力增大, 匀加速运动的加速度增大,可减小提杆的时间,故B正确; 根据功能关系可知,滚轮对夯杆做的功等于夯杆动能、
A.夯杆被提上来的过程中滚轮先对它施加向上的滑动 摩擦力,后不对它施力 B.增加滚轮匀速转动的角速度或增加滚轮对杆的正压 力可减小提杆的时间 C.滚轮对夯杆做的功等于夯杆动能的增量 D.一次提杆过程系统共产生热量 1 mv2
2
【思考探究】 (1)夯杆被提升经历匀加速和匀速运动过程,分析这两 个过程的受力情况如何? 提示:匀加速运动过程受重力和向上的滑动摩擦力作用, 匀速运动过程受重力和向上的静摩擦力作用。
2a 2
2
故D错误。
高中物理专题4功能关系能量守恒定律
基础课4功能关系能量守恒定律一、选择题(1～2题为单项选择题，3～4题为多项选择题)1．如图1所示，在竖直平面内有一“V”形槽，其底部BC是一段圆弧，两侧都与光滑斜槽相切，相切处B、C位于同一水平面上。
一小物体从右侧斜槽上距BC平面高度为2h的A处由静止开始下滑，经圆弧槽再滑上左侧斜槽，最高能到达距BC所在水平面高度为h的D处，接着小物体再向下滑回，若不考虑空气阻力，则()图1A．小物体恰好滑回到B处时速度为零B．小物体尚未滑回到B处时速度已变为零C．小物体能滑回到B处之上，但最高点要比D处低D．小物体最终一定会停止在圆弧槽的最低点解析小物体从A处运动到D处的过程中，克服摩擦力所做的功为W f1＝mgh，小物体从D处开始运动的过程，因为速度较小，小物体对圆弧槽的压力较小，所以克服摩擦力所做的功W f2＜mgh，所以小物体能滑回到B处之上，但最高点要比D处低，C正确，A、B错误；因为小物体与圆弧槽间的动摩擦因数未知，所以小物体可能停在圆弧槽上的任何地方，D错误。
答案 C2．(2016·河北衡水中学三模)如图2所示，质量为0.1 kg的小物块在粗糙水平桌面上滑行4 m后以3.0 m/s的速度飞离桌面，最终落在水平地面上，已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5，桌面高0.45 m，若不计空气阻力，取g＝10 m/s2，则()图2A．小物块的初速度是5 m/sB．小物块的水平射程为1.2 mC小物块在桌面上克服摩擦力做8 J的功D．小物块落地时的动能为0.9 J解析小物块在桌面上克服摩擦力做功W f＝μmgL＝2 J，C错；在水平桌面上滑行，由动能定理得－W f＝12m v2－12m v2，解得v0＝7 m/s，A错；小物块飞离桌面后做平抛运动，有x＝v t、h＝12gt2，解得x＝0.9 m，B错；设小物块落地时动能为E k，由动能定理得mgh＝E k－12m v2，解得Ek＝0.9 J，D正确。
物理一轮复习 专题21 功能关系 能量守恒定律(讲)(含解析)
专题21 功能关系能量守恒定律1.掌握功和能的对应关系，特别是合力功、重力功、弹力功分别对应的能量转化关系。
2。
理解能量守恒定律，并能分析解决有关问题．一、功能关系功能量的变化合外力做正功动能增加重力做正功重力势能减少弹簧弹力做正功弹性势能减少电场力做正功电势能减少其他力（除重力、弹力外）做正功机械能增加二、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．考点一功能关系的应用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．★重点归纳★1、功能关系问题的解答技巧对各种功能关系熟记于心，力学范围内,应牢固掌握以下三条功能关系：（1）重力的功等于重力势能的变化，弹力的功等于弹性势能的变化；（2)合外力的功等于动能的变化;(3)除重力、弹力外，其他力的功等于机械能的变化．运用功能关系解题时,应弄清楚重力做什么功，合外力做什么功，除重力、弹力外的力做什么功，从而判断重力势能或弹性势能、动能、机械能的变化．★典型案例★如图，在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平台面上，一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁定。
现解除锁定，小物块与弹簧分离后以一定的水平速度v1向右从A点滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC 。
已知B 点距水平地面的高h 2=0.6m,圆弧轨道BC 的圆心O 与水平台面等高，C 点的切线水平,并与长L=2.8m 的水平粗糙直轨道CD 平滑连接，小物块恰能到达D 处.重力加速度g=10m/s 2,空气阻力忽略不计。
求:（1）小物块由A 到B 的运动时间t ； (2）解除锁定前弹簧所储存的弹性势能E p ; （3）小物块与轨道CD 间的动摩擦因数μ. 【答案】（1)35s （2）2 J （3）0。
能量守恒定律课件(23张ppt)
热力学第二定律
热力学第二定律指出，不可能从 单一热源吸收热量并完全转换为 有用的功而不产生其他影响。这
限制了热机的效率。
电磁波的产生与传播
电磁波的产生
电磁波是由电荷或电流的振动产生的波动现象。振荡的电 荷或电流产生电场，而振荡的电场产生磁场，两者相互激 发形成电磁波。
电磁波的传播
电磁波在空间中以波动的形式传播，其传播速度等于光速。 电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。
能量守恒定律具有方向性、守恒 性、不可创性和不可逾越性。
能量守恒定律的重要性
科学研究基础
人类生活影响
能量守恒定律是物理学、化学、生物学 等学科研究的基础，为科学家们提供了 研究物质运动和相互作用的共同框架。
能量守恒定律深刻影响着人类的生产和生 活方式，如能源利用、交通出行、工业生 产等，推动着人类社会的进步和发展。
微观领域
在微观领域，能量守恒定律适用 于原子和分子的运动和相互作用 ，如化学反应、核反应等。
相对论领域
在相对论领域，能量守恒定律适用 于高速运动和高能物理现象，如相
对论效应和量子力学效应等。
02
能量守恒定律的原理
能量转换与守恒
能量是物体做功的能力，可以 表现为多种形式，如机械能、 电能、化学能等。
03
节能意义
节能有助于减少能源消耗，降低环境污染，促进可持续发展。
动力机械与热机
动力机械
动力机械是利用能量转换原理将 一种形式的能量转换为另一种形 式的能量的机械装置。例如，内 燃机将燃料化学能转换为机械能。
热机
热机是一种将热能转换为机械能 的装置，如蒸汽机、汽轮机、内 燃机等。热机的效率受卡诺循环
能量守恒定律课件
高三复习能量守恒定律.ppt
基础整合
1.功是能量转化的量度 做功的过程对应能量的转化，做多少功就有多 少能量发生了转化，即功是能量转化的量度. 2.能量守恒定律 （1）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，这个规律叫做能量守恒定律.
θ=30°，其上 A、B 两点间的距离为 l=5 m，传送带在电动机 的带动下以 v=1 m/s 的速度匀速运动，现将一质量为 m=10 kg 的小物体（可视为质点）轻放在传送带的 A 点，已知小物体 与传送带之间的动摩擦因数为 μ= 3 ，在传送带将小物体从
2
A 点传送到 B 点的过程中，求：
（1）传送带对小物体做的功.
过程中（ BD ）
A.外力 F 做的功等于系统动能增量 B.B 对 A 的摩擦力所做的功等于 A 的动能增量 C.A 对 B 的摩擦力所做的功等于 B 对 A 的摩擦力
所做的功
D.外力 F 对 B 所做的功等于 B 的动能的增量与 B
克服摩擦力所做功之和
解析：滑动摩擦力做的功大小等于滑动摩擦力
大小乘以相对路程，即 W=Ff·d 相，故选项 C 错误.
（1）小球到 C 点时速度 v0 的大小； （2）小球在 C 点对环的作用力大小.
（g 取 10 m/s2）
思路点拨：小球从 B 到 C 的过程中重力和弹簧
的弹力做功，重力势能、弹性势能及动能相互转化， 利用能量守恒定律求解.
解析：（1）小球在 B 点时弹簧的长度为 l1=R=l0
所以在此位置时弹簧处于自然状态，弹簧的弹
重力和摩擦力做负功.支持力不做功，
由动能定理得：WF－WG－Wf=1 mv2－0.
高考物理二轮专题复习：能量守恒定律综合计算题(word版含答案)
能量守恒定律综合计算专题复习1．如图，光滑水平面上静止一质量m1=1.0kg、长L=0.3m的木板，木板右端有质量m2=1.0kg的小滑块，在滑块正上方的O点用长r=0.4m的轻质细绳悬挂质量m=0.5kg的小球。
将小球向右上方拉至细绳与竖直方向成θ=60°的位置由静止释放，小球摆到最低点与滑块发生正碰并被反弹，碰撞时间极短，碰撞前后瞬间细绳对小球的拉力减小了4.8N，最终小滑块恰好不会从木板上滑下。
不计空气阻力，滑块、小球均可视为质点，重力加速度g取10m/s2。
求：(1)小球碰前瞬间的速度大小；(2)小球碰后瞬间的速度大小；(3)小滑块与木板之间的动摩擦因数。
2．如图所示，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）从圆轨道中点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。
(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，求小滑块在D点获得的初动能3．如图甲，倾角α＝37︒的光滑斜面有一轻质弹簧下端固定在O点，上端可自由伸长到A点。
在A点放一个物体，在力F的作用下向下缓慢压缩弹簧到B点（图中未画出），该过程中力F随压缩距离x的变化如图乙所示。
重力加速度g取10m/s2，sin37︒＝0.6，cos37︒＝0.8，求：（1）物体的质量m；（2）弹簧的最大弹性势能；（3）在B点撤去力F，物体被弹回到A点时的速度。
4．如图所示，长为L的轻质木板放在水平面上，左端用光滑的铰链固定，木板中央放着质量为m的小物块，物块与板间的动摩擦因数为μ.用力将木板右端抬起，直至物块刚好沿木板下滑．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。
(1)若缓慢抬起木板，则木板与水平面间夹角θ的正切值为多大时物块开始下滑；(2)若将木板由静止开始迅速向上加速转动，短时间内角速度增大至ω后匀速转动，当木板转至与水平面间夹角为45°时，物块开始下滑，则ω应为多大；(3)在(2)的情况下，求木板转至45°的过程中拉力做的功W。
2024高考物理复习专题06 机械能守恒定律 能量守恒定律(讲义)(解析版)
知积建构
机械能· 机械能是否守恒的三种判断方法
机械能与图象结合的问题， 应用机械能守恒定律解题的一般步骤
系统机械能守恒的三种表示方式· 多物体系统的机械能守恒问题
机械能及守恒的判断
机械能守恒定律
能量守恒定律
机械能守恒 定律的应用
能量守恒定律
及其应用
涉及弹簧的能量问题 摩擦力做功的能量问题
可知铅球速度变大，则动能越来越大，ＣＤ错误。 故选Ｂ。
２．（２０２１·全国·高考真题）如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端 与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底 板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（）
Ａ．弹性绳刚伸直时，运动员开始减速
Ｂ．整个下落过程中，运动员的机械能保持不变 Ｃ．整个下落过程中，重力对运动员所做的功大于运动员克服弹性绳弹力所做的功
Ｄ．弹性绳从伸直到最低点的过程中，运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大
【答案】Ｄ 【详解】Ａ．弹性绳刚伸直时，此时运动员的重力大于弹性绳的弹力，加速度向下，运动员仍加速运动，故 Ａ错误；Ｂ．整个下落过程中，运动员连同弹性绳的机械能总和不变，但是整个下落过程中随着弹性绳的弹 性势能增大，运动员的机械能在减小，故Ｂ错误；Ｃ．整个下落过程中，初末状态运动员的速度均为零，重
３．板块问题……………………………………２０
４．传送带问题……………………………………２１ 题型特训·命题预测…２１ 考向一 能量转化及守恒定律的综合应用………２１
考向二 涉及弹簧的能量问题……………………２２
考向三 涉及板块、传送带的能量问题…………２４
《能量守恒定律》课件
02
03
能量转换
能量可以从一种形式转换 为另一种形式，但总量保 持不变。
能量守恒
在一个封闭系统中，能量 既不会凭空产生也不会凭 空消失。
能量形式
包括动能、势能、热能、 电能、化学能等。
热力学第一定律
内容
热力学系统能量转换与守恒的具体表述，即系统能量的总和等于输入和输出的能 量的总和。
表达式
ΔU = Q + W，其中ΔU表示系统能量的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系 统对外界做的功。
03
能量守恒定律的应用
能源利用与节能
节能技术
通过提高能源利用效率和 减少能源消耗，降低能源 消耗成本，减少对环境的 负面影响。
节能设备
采用高效、低能耗的设备 ，如节能灯、节能空调等 ，提高能源利用效率。
节能建筑
通过建筑设计、材料选择 和能源系统优化等方式， 降低建筑物的能耗。
能源转换技术
高效燃烧技术
能量转换效率
定义
能量转换效率是指某一特定转换过程 从输入的能量中实际得到的输出能量 所占的比例。
提高效率的方法
减少能量损失、优化转换过程、采用 高效转换材料等。
能量损失与利用
损失原因
在能量转换过程中，由于各种原因如摩擦、电阻、辐射等会 导致能量的损失。
利用方式
尽可能减少不必要的能量损失，将损失的能量转化为可再利 用的形式，如热能回收等。
《能量守恒定律》ppt 课件
目录
• 能量守恒定律的概述 • 能量守恒定律的原理 • 能量守恒定律的应用 • 能量守恒定律的实验验证 • 能量守恒定律的未来发展
01
能量守恒定律的概述
定义与性质
定义
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 量不能被创造或消灭，只能从一种形 式转变为另一种形式。
专题二 功与能 (2)——2023届高考物理大单元二轮复习讲重难
变式 1 答案：BD
解析： 小铁块不带点时恰好经过 B 点，则有 mg m vB2 ，离开 B 点做平抛运动刚好到达C R
（3）转移观点：EA增=EB减
三、考点分析
【例 1】如图所示,AB 是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道,下端 B 与水平直轨道相切.一个小物块自 A 点由静止开始沿轨道下滑,已知轨 道半径为 R=0.2m,小物块的质量为 m=0.1kg,小物块与水平面间的动摩 擦因数µ=0.5,取 g=10m/s2.求:
1.如图所示，半径 R 0.8m 的光滑绝缘的半圆环轨道处于竖直平面内，均强电场竖直向下， E 1000N / C ，半圆环与粗糙的绝缘水平地面相切于圆环的端点 A，一不带电小铁块，以 初速度 v0 8m / s ，从 C 点水平向左运动，冲上竖直半圆环，并恰好通过最高点 B 点，最 后金属块落回 C 点，若换为一个比荷为1102C / kg 的铁块仍以相同的初速度从 C 点水平
专题二 功和能 （2）
——2023届高考大单元二轮复习讲重难【新课标全国卷】 第四讲 功与能量守恒定律
一、核心思路
二、重点知识
1.能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会由 一种能量转化成另一种能量。 2.能量守恒表达式： （1）守恒观点：Ek1+Ep1=Ek2+Ep2+Wf
（2）转化观点：∆E=－∆Ef
A
运动到
P
的过程中，根据机械能守恒定Fra bibliotek得 mgH1 2
能量守恒定律知识点总结
能量守恒定律知识点总结一、能量守恒定律的内容1. 定义- 在一个孤立系统中，能量不会凭空产生，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。
2. 表达式- E_{初}=E_{末}，即系统初始状态的总能量等于系统末状态的总能量。
- Δ E = 0，表示系统能量的变化量为零。
二、能量的形式及转化1. 能量的形式- 机械能- 包括动能（物体由于运动而具有的能量，E_{k}=(1)/(2)mv^2）和势能（重力势能E_{p}=mgh，弹性势能E_{p弹}=(1)/(2)kx^2）。
- 内能- 物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，与物体的温度、质量、状态等有关。
- 电能- 与电荷的移动和电场做功有关，例如电流通过用电器时电能转化为其他形式的能量。
- 化学能- 储存在物质内部化学键中的能量，如燃料燃烧时化学能转化为内能和光能等。
- 核能- 原子核发生变化（裂变或聚变）时释放出的巨大能量。
2. 能量转化的实例- 水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能；电动机带动水泵抽水，电能转化为机械能。
- 燃料燃烧时，化学能转化为内能；植物进行光合作用时，光能转化为化学能。
三、能量守恒定律的实验探究1. 探究思路- 通过设计实验，观察不同形式能量之间的转化，测量转化前后能量的大小，验证能量总量是否保持不变。
2. 简单实验示例- 单摆实验- 实验器材：单摆（小球、细线）、刻度尺、秒表等。
- 实验原理：单摆在摆动过程中，重力势能和动能相互转化。
在忽略空气阻力的情况下，单摆的机械能守恒。
- 实验步骤：- 测量单摆的摆长l。
- 将单摆拉到一定高度h，此时小球具有重力势能E_{p}=mgh。
- 释放小球，用秒表记录单摆摆动的周期T，在不同位置测量小球的速度v （可通过v = ω r，ω=(2π)/(T)，r = lsinθ近似计算，θ为摆角），从而得到动能E_{k}=(1)/(2)mv^2。
专题08 能量守恒定律应用模型-高考物理模型法之算法模型法(解析版)
模型界定本模型中主要总结各种功能关系以及利用功能关系、能量守恒解题的方法模型破解1.对功能关系的理解功能关系即功和能的关系：功是能量转化的量度，包含两层含义：(1)做功的过程就是能量转化的过程(2)做功的多少决定了能转化的数量,即:功是能量转化的量度2.几个常见的功能关系⑴动能定理物体动能的增量由外力做的总功来量度:W外=ΔE k。
⑵势能定理物体重力势能的增量由重力做的功来量度:W G= -ΔE P；弹簧弹性势能的增量由弹力做的功来度量：W弹力= －ΔE P物体与星球之间引力势能的增量由引力做的功来量度：W引力= －ΔE P电荷的电势能的增量由电场力做功来量度：W电场力= －ΔE P⑶机械能定理物体机械能的增量由重力、弹力以外的其他力做的功来量度:W其=ΔE机，(W其表示除重力、弹力以外的其它力做的功)⑷机械能与内能一个系统因摩擦产生的热量即系统增加的内能由一对互为作用力反作用力的滑动摩擦力做的总功来量度：f·žd=Q(d为这两个物体间相对移动的路程)⑸电能与其它形式的能一段电路中，电能与其它形式能量之间的转化由电流做功度量：W＝UIt=ΔE电；纯电路中电路中电流做功将电能全部转化为焦耳热。
（6）电磁感应中机械能与电能的转化在电磁感应电路中，安培力所做的功度量着电能与机械能间的相互转化：W安=△E电，安培力做正功，对应着电能转化为其他形式的能（如电动机模型）；克服安培力做功，对应着其它形式的能转化为电能（如发电机模型）；且安培力作功的绝对值，等于电能转化的量值。
3.能量守恒定律（1）能量守恒定律内容为：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；在转化和转移过程中其总量不变．（2）对能量守恒定律的两点理解(i)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；(ii)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。
能量守恒定律的典型例题
能量守恒定律的典型例题[例1]试分析子弹从枪膛中飞出过程中能的转化．[分析]发射子弹的过程是：火药爆炸产生高温高压气体，气体推动子弹从枪口飞出．[答]火药的化学能→通过燃烧转化为燃气的内能→子弹的动能．[例2]核电站利用原子能发电，试说明从燃料铀在核反应堆中到发电机发出电的过程中的能的转化．[分析]所谓原子能发电，是利用原子反应堆产生大量的热，通过热交换器加热水，形成高温高压的蒸汽，然后推动蒸汽轮机，带动发电机发电．[答]能的转化过程是：核能→水的内能→汽轮机的机械能→发电机的电能．[说明]在能的转化过程中，任何热机都不可避免要被废气带走一些热量，所以结合量守恒定律可得到结论：不消耗能量，对外做功的机器（称为第一类永动机）是不可能的；把工作物质（蒸汽或燃气）的能量全部转化为机械能（称第二类永动机）也是不可能的．【例3】将一个金属球加热到某一温度，问在下列两种情况下，哪一种需要的热量多些（1）将金属球用一根金属丝挂着（2）将金属球放在水平支承面上（假设金属丝和支承物都不吸收热量）A．情况（1）中球吸收的热量多些B．情况（2）中球吸收的热量多些C．两情况中球吸收的热量一样多D．无法确定[误解]选（C）。
[正确解答]选（B）。
[错因分析与解题指导]小球由于受热体积要膨胀。
由于小球体积的膨胀，球的重心位置也会变化。
如图所示，在情况（1）中，球受热后重心降低，重力对球做功，小球重力势能减小。
而在情况（2）中，球受热后重心升高。
球克服重力做功，重力势能增大。
可见，情况（ 1）中球所需的热量较少。
造成[误解]的根本原因，是忽略了球的内能与机械能的转变过程。
这是因为内能的变化是明确告诉的，而重力势能的变化则是隐蔽的。
在解题时必须注意某些隐蔽条件及其变化。
[例4]用质量M=0．5kg的铁锤，去打击质量m=2kg的铁块。
铁锤以v=12m/s的速度与铁块接触，打击以后铁锤的速度立即变为零。
设每次打击产生的热量中有η=50%被铁块吸收，共打击n=50次，则铁块温度升高多少已知铁的比热C=460J/kg℃。
(内能的利用) 能量守恒定律—(疑难解读+解题技巧)2021届九年级物理中考复习(优等生)专题讲义
微专题14-3 能量守恒定律知识·解读一，能量守恒定律内容能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,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,而在转化和转移地过程中,能量地总量保持不变.二，能量守恒定律地理解1，不同形式地能量之间可以相互转化(1)各种运动形式都有对应地能,如机械运动对应机械能,分子热运动对应内能等．(2)不同形式地能量之间可以相互转化,如“摩擦生热”机械能转化为内能,“电炉取热”电能转化为内能等．2，能量守恒定律及意义(1)各种不同形式地能之间相互转化时保持总量不变．(2)意义：一切物理过程都适用,比机械能守恒定律更普遍,是19世纪自然科学地三大发现之一．3．永动机是不可能制成地(1)不消耗能量能源源不断地对外做功地机器,叫永动机,其前景是诱人地．但因为永动机违背了能量守恒定律,所以无一例外地归于失败．(2)永动机给我们地启示人类利用和改造自然时,一定遵循自然规律．典例·解读类型一，能量地转化例1，一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上地木块,并从中穿出．对于这一过程,下面表述中正确地是( )A．子弹减少地机械能等于木块增加地机械能B．子弹减少地动能等于木块增加地动能C．子弹减少地机械能等于木块增加地动能与木块增加地内能之和D．子弹减少地动能等于木块增加地动能与子弹和木块增加地内能之和【结果】D.【思路】射穿木块地过程中,由于相互间摩擦力地作用使得子弹地动能减小,木块获得动能,同时产生热量,且系统产生地热量在数值上等于系统机械能地损失．A,B项没有考虑到系统增加地内能,C项中应考虑地是系统减少地机械能等于系统增加地内能．故正确结果为D.例2，现在流行一款鞋,穿上它走路时,鞋会发光,站着不动就不会发光．则这款鞋发光地原理,从能量转化地角度思路正确地是( )A. 机械能转化为电能,再转化为光能B. 电能转化为机械能,再转化为光能C. 机械能转化为光能,再转化为电能D. 光能转化为机械能,再转化为电能【结果】A.【思路】鞋子里有一个小型地发电机,走路时,机械能转化为电能,电能再转化为小灯泡地光能,使小灯泡发光．故选A.类型二：能量守恒定律例3，(多选)相关能量和能量守恒,下面表述正确地是( )A．能量可以从一种形式转化为另一种形式B．能量可以从一个物体转移到另一个物体C．能量是守恒地,所以能源永不枯竭D．满足能量守恒定律地物理过程一定能自发进行E．永动机不可能制成是因为违背了能量守恒定律【结果】ABE.【思路】由能量守恒定律,能量可以从一种形式转化为另一种形式,也可以从一个物体转移到另一个物体,A，B正确。
物理：机械能、能量守恒定律专题
机械能、能量守恒定律专题一．不定项选择题1．一个质量为m 的物体以某一速度从固定斜面底端冲上倾角030=α的斜面，其加速度为g 43,这物体在斜面上上升的最大高度为h ，则此过程中正确的是（ ）A ．动能增加mgh 23 B ．重力做负功mghC ．机械能损失了mgh 21 D ．物体克服摩擦力做功mgh 212．下列说法中正确的是（ )A ．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行B ．知道阿伏加德罗常数、该气体摩尔质量和质量，就可以估算气体中分子间的平均距离C ．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能也越来越大D ．气体分子的速率分布规律遵从统计规律，在一定温度下，某种气体的分子速率分布是确的3．如图所示,小球以初速度为v 0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h 的斜面顶部。
右图中A 是内轨半径大于h 的光滑轨道、B 是内轨半径小于h 的光滑轨道、C 是内轨半径等于h 光滑轨道、D 是长为h 21的轻棒，其下端固定一个可随棒绕O 点向上转动的小球。
小球在底端时的初速度都为v0,则小球在以上四种情况中能到达高度h的有（）OD二．填空、实验题1．人的体温是由下丘脑中特殊神经细胞监察和控制的，它们对人体血液温度很敏感，当下丘脑温度高于37℃时，人体散热机制（如血管舒张、出汗等）就活跃起来，已知在37℃时蒸发18g汗水所需能量E=4300J。
现有一中年人慢步行走时肌体新陈代谢功率为35W，而此时人体通过传导辐射等方式（不包括出汗）产生散热功率只有33W，因此人体要通过出汗来保持散热和代谢的平衡,即保持体温为37℃，那么此人慢步行走1h通过出汗所消耗的能量为J，约出汗g.2．用测力探头和计算机组成的实验装置来测定单摆摆动过程中摆线受到的拉力（单摆摆角小于5º），计算机屏幕上得到如图a所示的F–t图像.然后将单摆挂在测力探头上,使单摆保持静止，得到如图b所示的F–t图像。
能量守恒定律的典型例题
能量守恒定律的典型例题[例1]试分析子弹从枪膛中飞出过程中能的转化．[分析]发射子弹的过程是：火药爆炸产生高温高压气体，气体推动子弹从枪口飞出．[答]火药的化学能→通过燃烧转化为燃气的内能→子弹的动能．[例2]核电站利用原子能发电，试说明从燃料铀在核反应堆中到发电机发出电的过程中的能的转化．[分析]所谓原子能发电，是利用原子反应堆产生大量的热，通过热交换器加热水，形成高温高压的蒸汽，然后推动蒸汽轮机，带动发电机发电．[答]能的转化过程是：核能→水的内能→汽轮机的机械能→发电机的电能．[说明]在能的转化过程中，任何热机都不可避免要被废气带走一些热量，所以结合量守恒定律可得到结论：不消耗能量，对外做功的机器（称为第一类永动机）是不可能的；把工作物质（蒸汽或燃气）的能量全部转化为机械能（称第二类永动机）也是不可能的．【例3】将一个金属球加热到某一温度，问在下列两种情况下，哪一种需要的热量多些？（1）将金属球用一根金属丝挂着（2）将金属球放在水平支承面上（假设金属丝和支承物都不吸收热量）A．情况（1）中球吸收的热量多些B．情况（2）中球吸收的热量多些C．两情况中球吸收的热量一样多D．无法确定[误解]选（C）。
[正确解答]选（B）。
[错因分析与解题指导]小球由于受热体积要膨胀。
由于小球体积的膨胀，球的重心位置也会变化。
如图所示，在情况（1）中，球受热后重心降低，重力对球做功，小球重力势能减小。
而在情况（2）中，球受热后重心升高。
球克服重力做功，重力势能增大。
可见，情况（ 1）中球所需的热量较少。
造成[误解]的根本原因，是忽略了球的内能与机械能的转变过程。
这是因为内能的变化是明确告诉的，而重力势能的变化则是隐蔽的。
在解题时必须注意某些隐蔽条件及其变化。
[例4]用质量M=0．5kg的铁锤，去打击质量m=2kg的铁块。
铁锤以v=12m/s的速度与铁块接触，打击以后铁锤的速度立即变为零。
设每次打击产生的热量中有η=50%被铁块吸收，共打击n=50次，则铁块温度升高多少？已知铁的比热C=460J/kg℃。
高考物理《功能关系：能量守恒定律》总复习专题精品PPT
重力势能减少ΔEp'=mglAC sin 37°=50.4 J
克服摩擦力做功Wf'=f· lAC=μmg cos 37°×lAC=34.9 J
由能量的转化与守恒定律得:
Epm=ΔEk'+ΔEp'-Wf'=24.5 J。
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重难三
类别 比较 静摩擦力
摩擦力做功的计算
滑动摩擦力
功能关系的应用
(1)合外力做的功等于物体动能的改变,
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即W合=Ek2-Ek1=ΔEk。(动能定理) (2)重力做的功等于物体重力势能的改变, 即WG=Ep1-Ep2=-ΔEp。 (3)弹簧弹力做的功等于弹性势能的改变, 即W弹=Ep1-Ep2=-ΔEp。 (4)除了重力和弹力之外的其他力所做的总功,等于物体机械能的改变,即 W除=E2-E1=ΔE。(功能关系) (5)电场力做功等于电势能的改变,即W电=Ep1-Ep2=-ΔEp。
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4.(多选)如图所示,在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点,质量为m的物块(可 视为质点)由静止开始下滑,经圆弧最低点b滑上粗糙水平面,圆弧轨道在b 点与水平轨道平滑相接,物块最终滑至c点停止。若圆弧轨道半径为R,物块 与水平面间的动摩擦因数为μ,下列说法正确的是 ( A.物块滑到b点时的速度为 gR B.物块滑到b点时对b点的压力是3mg
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二、能量守恒定律 1.内容:能量既不会消灭,也不会消失,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。 2.表达式:ΔE减=① -ΔE增 。
注意 ΔE增为末状态的能量减去初状态的能量,而ΔE减为初状态的能量
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能量守恒定律专题
1力学中的功能转化问题:
(1) 机车牵引力做功时的能量转化问题
【例1】额定功率80kW 的无轨电车, 最大速度是72km/h, 质量是2 103
kg, 如果它从静止
先以2m/s 2的加速度匀加速开出, 阻力大小一定, 则电车匀加速运动行驶能维持多长时间? 又知电车从静止驶出到增至最大速度共经历了21s, 在此过程中, 电车通过的位移是多少?(设阻力大小不变)
【例2】一辆汽车通过图中的细绳提起井中质量为m 的物体. 开始时, 车在A 点, 绳子已经拉紧且是竖直的, 左侧绳长为H. 提升时, 车加速向左运动, 沿水平方向从A 经过B 驶向C. 设A 到B
的距离也为H, 车过B 点时的速度为v.求在车由A 移到B 的过程中, 绳Q 端的拉力对物体做的功W.(设绳和滑轮的质量及摩擦不计.滑轮尺寸不计). (2). 摩擦力做功时的能量转化问题:
(一). 板、块模型
【例3】如图所示, 将质量m=2kg 的小滑块放在质
量为M=3kg 、长为L=2m 的平板车左端, 两者间的
动摩擦因数μ=0.4, 今使小滑块与平板车以共同
速度v 0 向右运动, 水平面光滑. 若平板车与墙
壁碰撞后立即失去动能, 但并未与墙壁粘连, 小
滑块与墙壁碰撞无机械能损失, 试求:①当v 0 满足什么条件时, 平板车最终将静止?②当v 0 满足什么条件时, 小滑块将不会从平板车上滑下?
【例4】(2004年3月晋中市统考题) 如图所示. 一个质量为M 的绝缘小车, 静止在光滑水平面上, 在小车的光滑板面上放一质量为m 、带电量为q 的带电小物块(可视为带电质点). 且M ∶m=2∶1, 物块距小车右端挡板距离为L, 小车车长L 0 =1.5L, 现沿平行车身方向加一场强为E 的水平向右的匀强电场, 带电小物块便由静止开
始向右运动, 而后与小车右端挡板相碰(碰撞时间极),
若碰后小车速度为碰前小物块速度的1/2, 并设小物块所
带电量始终不变.①通过分析与计算说明, 碰后物块能否
滑离小车.②若能滑出, 求出由小物块从开始运动至滑出
时电场力对小物块所做的功: 若不能滑出, 则求出小物块
从开始运动至第二次碰撞时电场力对小物块所做的功.
(二) 传送带模型
【例5】如图所示,传送带以恒定的速率v 0=2m/s 运送质量
为m=0.5kg 的工件,工件无初速度的放到位置A 上,它们之
间的动摩擦因数μ=2
3,传送带与水平方向的夹角为30O , 传送带A 和B 长度L=16m,每当前一个工件在传送带上停止
相对滑动时,后一个工件立即放到传送带上,求:①工件放到传送带后经多长时间停止相对滑动;②正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离；③在传送带上摩擦力对每个工件做的功；④每个工件与传送带之间由于摩擦产生的内能；⑤传送带恰满载工件比空载时增加多少功率？
2.电磁学中的功能转化问题:
(1) 非纯电阻电路中的功能转化问题:
【例6】如图所示,电动机牵引一根原来静止的、长为1m 、质量为0.1kg 的导体棒MN,其电
阻R 为1Ω,导体棒架在处于磁感应强度B 为1T 的竖直放置的框架
上.当导体棒上升高度h 为3.8m 时,获得稳定速度,导体棒产生的
热量为2J.电动机牵引棒时,电压表、电流表的读数分别为10v 、
1A.当电压表、电流表的读数分别为0.5v 、0.5A 时,发现电动机恰
好不转动.求(1)棒能达到的稳定速度;(2)棒从静止到达到稳定所
需的时间.
(3)安培力做功时的功能转化问题:
【例
7】光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线, 抛物线的方程是
y=x 2 ,其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是
y=a 的直线,一个小金属块从抛物线上y=b(b>a)处以初速度v 沿抛物
线下滑,设抛物线足够长,则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦
耳热总量是:
A.mgb ,
B.221mv ,
C.()a b mg -,
D.()22
1mv a b mg +-
【例8】如图所示,金属导杆MN 受到一水平冲量作用后以v 0=4s m 的初速度
沿水平面内的平行导轨运动,经一段时间后而停止,杆的质量m=5kg,导轨宽
L=0.4m,导轨右端接一电阻R=2Ω,其余电阻不计,匀强磁场方向垂直于导轨平
面,磁感应强度B=0.5T,杆和导轨间的动摩擦因数μ=0.4,测得整个过程中通过
电阻的电量q=10–２C.求：（1）整个过程中产生的焦耳热Q ：（2）MN 杆运
动时间t.
【例9】如图所示,在匀强磁场区域内与磁感应强度B 垂直的平面内有两根相距L 、且足够长
的固定金属平行导轨,在它们上面横放两根
平行金属棒ab 、cd,构成矩形回路,每根金属
棒质量均为m,电阻均为R,其它电阻不计,棒
与导轨无摩擦,开始时ab 静止,cd 具有向右的
初速v 0,则
（1）.下列说法正确的是：
A. cd 动能减小量等于它克服安培力做功和系统发热之和.
B.安培力对ab 做功等于它动能增加量和它发热之和.
C .ab 、cd 系统机械能减小量等于系统产生的焦耳热.
D .ab 、cd 最终的速度均为2
1v 0. （2） 两根金属棒之间距离增加量x 的最大值.
【例10】如图所示,位于同一水平面内的两根平行导轨间的距离为L 导线的左端接一个耐压足够大的电容为C 的电容器,放在导轨上的金属杆ab 与导轨接触
良好,杆在平行于导轨平面的水平力作用下从静止开始做加速度
为a 的匀加速运动.整个区域存在磁感应强度为B 的匀强磁场,
方向垂直于导轨平面向下,导轨足够长, 方向垂直于导轨平面向
下,导轨足够长,不计所有的电阻和摩擦,求①.金属杆受到的安培
力大小;
②从杆开始运动起经过时间t 电容器吸收的能量.
【例11】两互相平行的、足够长的金属导轨MN 、PQ 放在竖直平面内且相距为L=0.4m.左端接平行板电容器,板间距离为d=0.2m,右端接一最大阻值为2Ω的滑动变阻器R.水平匀强磁场的磁感应强度大小为B=10T,方向垂直于导轨平面向里.导体棒CD 只能沿导轨滑动,棒的电
阻为r=1Ω,其他电阻及摩擦不计.现用与导轨平行的恒力
F=2N 使棒从静止开始运动.求(1)导体棒处于平衡状态时,
拉力的最大功率,(2) 若导体棒处于平衡状态时,且滑片
在变阻器中点时,一带电小球从电容器左侧沿两板的中间
射入,在两板间恰好做匀速直线运动;当滑片位于最下端
时,该带电小球以同样的方式和速度射入,小球恰好做匀
速圆周运动,求其半径.
3.热学中的能量转化问题:
【例12】一定质量的理想气体,经历如图所示的状态变化,由状态1沿着
箭头变化到状态2,再变化到状态3,若由1变化到2气体放热836J,求由
2到3的过程中,气体吸收或放出的热量.
高考复习学法指导:
(1)、夯实基础 不为难题所困
(2)、回归教材 不为资料所围
(3)、提高能力 不为题海所淹
(4)、全面复习 不为重点所限
(5)、关注应用 不为知识所囿
(6)、立足学科 不为综合所忧
(7)、心态平静 不为竟争所湮
(8)、规范答题 不为失分所悔。