功能关系能量守恒定律习题训练

功能关系－能量守恒定律习题训练

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功能关系 能量守恒定律

班级 姓名

一、选择题

1．两个质量不同的物体与水平面之间的动摩擦因数相同,它们以相同的初动能开始沿水平面滑动，以下说法中正确的是( )

A.质量小的物体滑行的距离较长

B ．质量大的物体滑行的距离较长

C.在整个滑动过程中,质量大的物体克服摩擦阻力做功较多

D.在整个滑动过程中,两物体的机械能都守恒

2.如图所示,长为l 的轻质细绳悬挂一个质量为ｍ的小球，其下方有一个倾角为θ的光滑斜面体,放在光滑水平面上．开始时小球刚好与斜面接触，现在用水平力F 缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面平行为止,对该过程中有关量的描述，正确的是( )

A.小球受到的各个力均不做功

Ｂ.重力对小球做负功,斜面弹力对小球做正功

C.小球在该过程中机械能守恒

D ．推力F 做的总功是mgl (１－cos θ)

3．(２０１２年东北三省六校联考)如图所示，轻质弹簧的一端固定在竖直板Ｐ上，另一端与质量为m １的物体A 相连,物体A 静止于光滑桌面上,Ａ右边接一细线绕过光滑的定滑轮悬一质量为m 2的物体B ,设定滑轮的质量不计,开始时用手托住物体B ,让细线恰好拉直,然后由静止释放B ，直到Ｂ获得最大速度,下列有关此过程的分析，其中正确的是( )

A ．物体Ｂ机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

Ｂ．物体B 重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

C.物体B 动能的增加量等于细线拉力对物体B 做的功与物体B 重力做功之和

D ．物体B 的机械能一直增加

4．（２012·日照模拟)如图5－4－12所示，一个质量为m 的物体(可视为质点),由斜面底端的A 点以某一初速度冲上倾角为30°的固定斜面做匀减速直线运动,减速的加速度大小为g ，物体沿斜面上升的最大高度为h ,在此过程中( )

A.重力势能增加了２mgh

B ．机械能损失了ｍgh

C.动能损失了mgh

D.系统生热12m ｇh 5．如图5-4-13所示,甲、乙两车用轻弹簧相连静止在光滑的水平面上，现在同时对甲、乙两车施加等大反向的水平恒力F 1、F 2，使甲、乙同时由静止开始运动,在整个过程中，

对甲、乙两车及弹簧组成的系统(假定整个过程中弹簧均在弹性限度内),正确的说法是( )

A.系统受到外力作用，动能不断增大

B.弹簧伸长到最长时,系统的机械能最大

C.恒力对系统一直做正功,系统的机械能不断增大

Ｄ.两车的速度减小到零时，弹簧的弹力大小大于外力F1、F2的大小

6．[２012·海淀模拟]滑板是现在非常流行的一种运动，如图所示，一滑板运动员以7 m/ｓ的初速度从曲面的A点下滑,运动到B点速度仍为７m/ｓ，若他以6 m/ｓ的初速度仍由A点下滑，则他运动到Ｂ点时的速度()

A．大于6m/s

B．等于6m/ｓ

Ｃ．小于6 ｍ/s

D．条件不足，无法计算

７.(2012·福州模拟)来自福建省体操队的运动员黄珊汕是第一位在奥运会上获得蹦床奖牌的中国选手.蹦床是一项好看又惊险的运动,如图5－4-14所示为运动员在蹦床运动中完成某个动作的示意图，图中虚线PＱ是弹性蹦床的原始位置,A为运动员抵达的最高点,B为运动员刚抵达蹦床时的位置，C为运动员抵达的最低点．不考虑空气阻力和运动员与蹦

床作用时的机械能损失,在Ａ、Ｂ、C三个位置上运动员的速度分别是ｖA、vＢ、v C,

机械能分别是E A、E B、E C,则它们的大小关系是()

A．v A

C．ＥA=EＢ,EＢ>ＥC?D.E A>EＢ,E B=E C

8.(2012·扬州模拟)如图５-4－１6所示，质量m=10 kｇ和M＝20 ｋg的两物块,

叠放在光滑水平面上,其中物块m通过处于水平方向的轻弹簧与竖直墙壁相连，初始时刻，弹簧处于原长状态,弹簧的劲度系数k＝250 N／m.现用水平力F作用在物块M上,使其缓慢地向墙壁移动，当移动40ｃm时,两物块间开始相对滑动,在相对滑动前的过程中,下列说法中正确的是( )

A．M受到的摩擦力保持不变

B．物块m受到的摩擦力对物块ｍ不做功

C.推力做的功等于弹簧增加的弹性势能

D.开始相对滑动时,推力F的大小等于100 N

9.一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t０滑至斜面底端.已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定．若用F、v、ｘ和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能,则如图所示的图象中可能正确的是( ）

二、简答题

１０.[２012·山西省四校联考]如图所示，半径为R的光滑半圆弧轨道与高为10R的光滑斜轨道放在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连,水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡.在水平轨道上,轻质弹簧被ａ、b两小球挤压，处于静止状态．同时释放两个小球，a球恰好能通过圆弧轨道的最高点A,b球恰好

，ｂ球质量为

能到达斜轨道的最高点B.已知a球质量为m

１

m2,重力加速度为g.求:

（１)a球离开弹簧时的速度大小v a;

(2)ｂ球离开弹簧时的速度大小ｖb;

(３）释放小球前弹簧的弹性势能E p．

1１.如图4-4-２3所示,为一传送装置,其中ＡＢ段粗糙，AＢ段长为L=0.2 m,动摩擦因数μ=０.6,BC、DEN段均可视为光滑,且BＣ的始、末端均水平，具有h=0.1 m的高度差,DEN是半径为r＝0.4 ｍ的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过.在左端竖直墙上固定有一轻质弹簧,现有一可视为质点的小球,小球质量m＝0.2 kg,压缩轻质弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连),小球刚好能沿ＤEＮ轨道滑下.求：

（1)小球到达N点时速度的大小;

(２)压缩的弹簧所具有的弹性势能.

图４－４－23 １２、如图所示,传送带与水平面之间的夹角为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

3,在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中，求：间的动摩擦因数为μ=

2

(１)传送带对小物体做的功．

（2）电动机做的功.（ｇ取10 m/s2)

功能关系能量守恒定律习题训练答案

编辑:孟祥涛

1解析：由动能定理,W f＝0－E k0，即克服阻力做的功等于物体的初动能,与物体的质量无关,C 不正确;物体动能减少,机械能减少，D不正确;-μmgx＝0－Eｋ0,x＝错误!,质量大的物体滑行距离小，B不正确、Ａ正确.

答案：A

２解析：根据力做功的条件可知重力对小球做负功，斜面弹力对小球做正功,A错误、B正确;小球在该过程中机械能增加，Ｃ错误;推力F做的总功应等于小球重力势能的增量mgl(1-ｓin θ)，D错误.

答案：B

3解析：物体A、B及弹簧组成的系统机械能守恒,物体Ｂ的机械能减少量等于弹簧弹性势能的增加量与物体A动能的增加量之和,则选项A、Ｂ错误;单独对物体B，在达到最大速度前，细线拉力做负功，机械能减少，物体Ｂ减少的机械能等于拉力做的功,则选项C正确、D错误．答案：C

4【解析】设阻力大小为F f，由牛顿第二定律得：mｇｓｉn 30°＋F f=ma，可得:Fｆ=错误!ｍg，故此过程阻力F f做功为-F f·错误!=－mgｈ，系统生热mgh,机械能损失了mｇh,B正确,D错误；合外力做负功ｍg·＼f(h，sｉｎ3０°）=2ｍgh,故动能损失了2mgh，Ｃ错误;重力做负功mgh,重力势能增加了mｇh,A错误．

【答案】 B

5【解析】对甲、乙单独受力分析,两车都先加速后减速,故系统动能先增大后减小,Ａ错误；弹簧最长时，外力对系统做正功最多，系统的机械能最大，B正确;弹簧达到最长后，甲、乙两车开始反向加速运动,Ｆ1、F2对系统做负功，系统机械能开始减小，C错；当两车第一次速度减小到零时，弹簧弹力大小大于F1、F２的大小，当返回第二次速度最大时,弹簧的弹力大小等于外力大小，当速度再次为零时，弹簧的弹力大小小于外力F１、F2的大小，D错误.

【答案】 B

６【解析】运动员在最高点A的速度为零，刚抵达Ｂ位置时的速度不为零，v Av C，故A对，B错；以运动员为研究对象，B→A机械能守恒,E A ＝E B，B→C弹力对运动员做负功，机械能减小,ＥB>EＣ，故C对,D错.

【答案】AＣ

7【解析】取m和Ｍ为一整体，由平衡条件可得：F=kx,隔离m，由平衡条件可得：Ｆ

=kx,可见M缓慢左移过程中，M受的摩擦力在增大,开始滑动时,Fｆ=kx m＝100 N，故此时推f

力F为100 N,A错误,D正确,m受的摩擦力对ｍ做正功,B错误;系统缓慢移动,动能不变,且又无内能产生,由能量守恒定律可知，推力Ｆ做的功全部转化为弹簧的弹性势能，C正确．【答案】CD

8解析:当初速度为7 ｍ/s时,由功能关系，运动员克服摩擦力做功等于减少的重力势能．而当初速度变为6 ｍ/s时，运动员所受的摩擦力减小，故从Ａ到B过程中克服摩擦力做的功减少,而重力势能变化量不变,故运动员在B点动能大于他在A点的动能．

答案：A

９解析：物体在沿斜面向下滑动的过程中,受到重力、支持力、摩擦力的作用,其合力为恒力,A正确;而物体在此合力作用下做匀加速运动，v＝at,x＝错误!ａt2,所以B、C错；物体受摩擦力作用,总的机械能将减小，D正确．

答案:AD

１０解析:小球在第１次经过半圆形轨道时,摩擦力做的功为mgH/3,第2次经过时由于速度比第1次小,所以对轨道的压力小,摩擦力比第１次也小,做的功少，再由功能关系可知，上升

的高度一定大于Ｈ/３，小于2

3H.

答案：Ｄ

11解析:打开降落伞前,运动员只受重力作用,做自由落体运动;打开降落伞后，由于阻力随速度的减小而减小,所以运动员的加速度a＝＼f（Ｆf-mg,m)逐渐变小;当Ｆf＝mg时，降落伞匀

速下落.A图中第二段应是斜率减小的曲线,A项错误的,Ｂ项正确;重力势能Ｅp＝Eｐ0-ｍgh，E p-ｈ图象应是向下倾斜的直线，C项错误；D图中在打开降落伞前机械能守恒,即第一段E不随ｈ变化,Ｄ项错误．

答案:Ｂ

１２解析:本题借助子弹打木块考查了两体间相对运动过程中的阻力做功和动能定理．由于子弹相对木块发生了相对位移，导致子弹和木块在相对运动时,发生的位移不相等，选项C 错误；对子弹来说,由动能定理可知:子弹克服阻力做的功等于子弹动能的减少量;对木块来说,由动能定理可知:子弹对木块做的功等于木块获得的动能;由能量守恒定律可知：子弹克服阻力做的功等于系统摩擦所产生的内能和木块获得的动能的和，选项B、D正确,选项A错误．答案:BD

13解析小球在向右运动的整个过程中，力Ｆ做正功，由功能关系知小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增大，选项A错误，B正确；弹力一直增大，当弹力等于F时，小球的速度最大，动能最大,当弹力大于F时,小球开始做减速运动,速度减小,动能减小,选项Ｃ、Ｄ错误.

答案 B

14解析F1、F2加在A、B上以后，Ａ、Ｂ向两侧做加速度a=＼ｆ（F-kｘ，m)减小的加速运动.当F=kｘ时，加速度为零，速度达到最大，以后ｋｘ>F，A、B向两侧做减速运动，至速度减为零时,弹簧伸长到最长，从A、B开始运动到弹簧伸长到最长的过程中,F1、F2都一直做正功，使系统的机械能增加.以后弹簧伸长量减小,F1、Ｆ2开始做负功,则系统的机械能减小.

答案 C

1５解析由于杆AＢ、ＡＣ光滑，所以M下降,N向左运动，绳子对Ｎ做正功,对Ｍ做负功,N的动能增加，机械能增加，Ｍ的机械能减少，对M、Ｎ系统杆对M、N均不做功,系统机械能守恒,故Ｂ项正确.

答案 B

16解析：物块由静止释放后，物块受到竖直向上的拉力作用,拉力对物块做负功，物块机械能逐渐减少，选项A错误；粗细均匀、质量分布均匀的软绳其重心在软绳的中心，初状态,软绳重心在距斜面最高点l/４处，末状态，软绳重心在距斜面最高点l/2处，以斜面最高点为零势能点，在此过程中,软绳的重力势能共减少了mg（－l/4)-mg(－ｌ/2)＝mgl/4,选项Ｂ错;物块重力势能的减少与软绳的重力势能的减少之和等于二者增加的动能和软绳克服摩擦力所做功的和，选项C错误;由功能关系可知，软绳的重力势能的减少小于软绳动能的增加与软绳克服摩

擦力所做的功，所以选项D 正确．

答案:D

17解析：选C ．木块上升的高度小于h ，所以重力势能增量小于m ｇh ,A 错；弹性势能与重力势能的增加之和为Fh ，故B 、Ｄ错；由功的定义式可知C 对.

18解析:小球动能减少量等于合外力的总功(m ｇ+f ）H ，A 项错误；小球机械能减少量等于阻力的功f Ｈ，Ｂ项正确；小球重力势能增加等于克服重力做的功ｍｇＨ,C 项正确;小球加速度等于m

f m

g ,D 项正确。 答案:BCD

19解析：(1)由a 球恰好能到达Ａ点知m １g =ｍ1错误!

＼f(1,2)m 1v

错误!－错误!m 1v 错误!＝m １g ×2R 得v ａ=错误!

（２）对于b 球由动能定理有：12m 2v 2b =m 2g ×1０R 得v ｂ=错误!

(3)由机械能守恒定律得Ｅp ＝＼f(1，2）m １ｖ

错误!+错误!ｍ2v 错误! 得Ｅｐ=(52

m １+1０m 2)ｇR ． ２0解析 （１）滑块从A 端下滑到B 端，由动能定理得

mgR =＼f （1,2）ｍv 02

在B 点由牛顿第二定律得N －mg ＝ｍ错误!

解得轨道对滑块的支持力N ＝3 mg ＝３０ Ｎ

（２)滑块滑上小车后，由牛顿第二定律

对滑块:－μmg =ｍa 1,得a 1=－3 m/s 2

对小车：μm ｇ=M ａ2，得a ２＝1 m/s 2

设经时间t 后两者达到共同速度,则有v ０+a 1t =a 2t

解得t =1 s

由于t ＝1 s<１.５ ｓ,

故1 s 后小车和滑块一起匀速运动，速度v ＝1 m/s

因此,１.5 s 时小车右端距轨道B 端的距离为

s ＝12

a 2t ２＋v (1.5－t )＝1 ｍ （3)滑块相对小车滑动的距离为Δs =＼ｆ(v 0+v ,2)t －

错误!t ＝2 m 所以产生的内能Q ＝μmg Δs ＝6 J.

答案 (1)30 N (2)1 m （３)6 J

21解析 （1）“小球刚好能沿D ＥN 轨道滑下”，在圆周最高点D 点必有:mg =ｍ错误!

从D 点到N 点，由机械能守恒得：＼ｆ(1,2）m v D 2+mg ×2r

＝错误!m v N 2+０

联立以上两式并代入数据得：

ｖD ＝2 m/s ，v Ｎ=２错误! m/s

(2)弹簧推开小球过程中,

弹簧对小球所做的功W 等于弹簧所具有的弹性势能Ｅｐ，

根据动能定理得W －μｍg Ｌ+mgh ＝12

m v D ２-0 代入数据得W =０．44 J

即压缩的弹簧所具有的弹性势能为0.44 J ．(优选能量守恒)

答案 (1）2＼r （5） m/s (２）0.４４ J

22、解析：(1）根据牛顿第二定律知，

μmg ｃｏs θ-m ｇs ｉn θ=ma ， 可得ａ=4

1g =2．５ ｍ/s 2, 当小物体的速度为1 ｍ／s 时，小物体与传送带的相对位移为ｌ′=a

v 22

=０.2 ｍ， 即小物体匀速运动了l －l ′=4.8 m，

由功能关系可得Ｗ=ΔE k +ΔE p =21ｍv 2

＋ｍｇｌsin 30°=２5５ J ．

（2）电动机做功使小物体机械能增加,同时小物体与传送带间因摩擦产生热量Q , 由(1）知小物体与传送带之间的相对位移ｌ′=0.2 m

摩擦生热Q =Ｆf l ′＝μｍg co ｓ θl ′＝15 Ｊ,

故电动机做的功为W 总=W +Q ＝255 Ｊ+15 Ｊ＝270 Ｊ.

高中物理 热力学第一定律 能量守恒定律导学案 教科版选修

高中物理热力学第一定律能量守恒定律导学 案教科版选修 能量守恒定律课标： １、通过有关史实，了解热力学第一定律和能量守恒定律的发现过程。体会科学探索中的挫折和失败对科学发现的意义。 ２、认识热力学第一定律。理解能量守恒定律。用能量守恒观点解释自然现象。体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。 学习目标： 1、了解热力学第一定律，并会用其数学表达式进行简单的计算 2、理解热力学第一定律中各量的正负号的含义 3、理解能量守恒定律，能用其解释一些常见的现象 4、知道是什么是第一类永动机，不能制成的原因是违背了能量守恒定律重点和难点： 1、利用热力学第一定律和能量守恒定律分析计算一些常见的物理习题 2、热力学第一定律中各量的正负的取值课程导学： 1、内能的决定因素改变物体内能的两种方式和 2、区分内能、热量、功预习：

一、热力学第一定律 1、内容： 2、表达式： 3、公式中各量的符号： ① ΔU：内能增加，取值；内能减少取值② W：外界对系统做功，即系统对外界做负功，取值；系统对外界做功，即外界对系做负功，取值③ Q：系统从外界吸收热量，即外界向系统传递热量，取值系统向外界放出热量，即外界从系统吸收热量，取值 【练习１】 一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8104J的功，气体的内能减少了 1、2105J，则下列各式中正确的是（） A、W=8104J，ΔU = 1、2105J ，Q=4104J B、W=8104J，ΔU =－ 1、2105J ，Q=－2105J C、W=－8104J，ΔU = 1、2105J ，Q=2104J D、W=－8104J，ΔU =－ 1、2105J ，Q=－4104J 【练习2】

功能关系能量守恒定律专题

功能关系能量守恒定律专题 一、功能关系 1.内容 (1)功是的量度,即做了多少功就有发生了转化. (2)做功的过程一定伴随着 ,而且必通过做功来实现. 2.功与对应能量的变化关系 说明 每一种形式的能量的变化均对应一定力的功. 二、能量守恒定律 1.内容:能量既不会消灭,也 .它只会从一种形式为其他形式,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 . 2.表达式:ΔE减= . 说明ΔE增为末状态的能量减去初状态的能量,而ΔE减为初状态的能量减去末状态的能量. 热点聚焦 热点一几种常见的功能关系 1.合外力所做的功等于物体动能的增量,表达式:W合=E k2-E k1 , 即动能定理. 2.重力做正功,重力势能减少;重力做负功,重力势能增加.由于“增量”是终态量减去始态量,所以重力的功等于重力势能增量的负值,表达式: WG=-ΔEp=Ep1-Ep2. 3.弹簧的弹力做的功等于弹性势能增量 的负值,表达式:W F=-ΔEp=Ep1-Ep2.弹力做多少正功,弹性势能减少多少;弹力做多少负功,弹性势能增加多少. 4.除系统内的重力和弹簧的弹力外,其他力做的总功等于系统机械能的增量,表达式: W其他=ΔE. (1)除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少正功,物体的机械能就增加多少. (2)除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少负功,物体的机械能就减少多少. (3)除重力或弹簧的弹力以外的其他力不做功, 物体的机械能守恒.

特别提示 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“1”,如果只涉及重力势能的变化用“2”,如果只涉及机械能变化用“4”,只涉及弹性势能的变化用“3”. 2.在应用功能关系时,应首先弄清研究对象,明确力对“谁”做功,就要对应“谁”的位移,从而引起“谁”的能量变化.在应用能量的转化和守恒时,一定要明确存在哪些能量形式,哪种是增加的,哪种是减少的,然后再列式求解. 热点二对能量守恒定律的理解和应用1.对定律的理解 (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. 这也是我们列能量守恒定律方程式的两条基本思路. 2.应用定律解题的步骤 (1)分清有多少形式的能［如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电势能)、内能等］在变化. (2)明确哪种形式的能量增加,哪种形式的能量减少,并且列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式. (3)列出能量守恒关系式:ΔE减=ΔE增. 特别提示 1.应用能量守恒定律解决有关问题,关键是准确分析有多少种形式的能量在变化,求出减少的总能量ΔE减和增加的总能量ΔE增,然后再依据能量守恒定律列式求解. 2.高考考查该类问题,常综合平抛运动、圆周运动以及电磁学知识考查判断、推理及综合分析能力. 热点三摩擦力做功的特点

大学物理习题第4单元 能量守恒定律

第四章 能量守恒定律 序号 学号 姓名 专业、班级 一 选择题 [ D ]1. 如图所示，一劲度系数为k 的轻弹簧水平放置，左端固定，右端与桌面上一质量 为m 的木块连接，用一水平力F 向右拉木块而使其处于静止状态，若木块与桌面间的静摩擦系 数为μ，弹簧的弹性势能为 p E ，则下列关系式中正确的是 (A) p E = k mg F 2)(2 μ- (B) p E =k mg F 2)(2 μ+ (C) K F E p 22 = (D) k mg F 2)(2μ-≤p E ≤ k mg F 2)(2 μ+ [ D ]2．一个质点在几个力同时作用下的位移为：)SI (654k j i r +-=? 其中一个力为恒力)SI (953k j i F +--=，则此力在该位移过程中所作的功为 （A ）-67 J （B ）91 J （C ）17 J （D ）67 J [ C ]3．一个作直线运动的物体，其速度 v 与时间 t 的关系曲线如图所示。设时刻1t 至2t 间 外力做功为1W ；时刻2t 至3t 间外力作的功为2W ；时刻3t 至4t 间外力做功为3W ，则 （A ）0,0,0321<<>W W W （B ）0,0,0321><>W W W （C ）0,0,0321><=W W W （D ）0,0,0321<<=W W W [ C ]4．对功的概念有以下几种说法： （1） 保守力作正功时，系统内相应的势能增加。 （2） 质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零。 （3） 作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作的功的代数和必然为零。 在上述说法中： （A ）（1）、（2）是正确的 （B ）（2）、（3）是正确的 （C ）只有（2）是正确的 （D ）只有（3）是正确的。 [ C ]5．对于一个物体系统来说，在下列条件中，那种情况下系统的机械能守恒？ （A ）合外力为0 （B ）合外力不作功 （C ）外力和非保守内力都不作功 （D ）外力和保守力都不作功。 二 填空题 1．质量为m 的物体，置于电梯内，电梯以 2 1 g 的加速度匀加速下降h ，在此过程中，电梯对物体的作用力所做的功为 mgh 2 1 - 。 2．已知地球质量为M ，半径为R ，一质量为m 的火箭从地面上升到距地面高度为2R 处，在此过程中，地球引力对火箭作的功为)1 31(R R GMm -。 3．二质点的质量各为1m 、2m ，当它们之间的距离由a 缩短到b 时，万有引力所做的功为 )1 1(21b a m Gm --。 4．保守力的特点是 ________略__________________________________；保守力的功与势能的关系式为______________________________略_____________________. 5．一弹簧原长m 1.00=l ，倔强系数N/m 50=k ，其一端固定在半径 为R =0.1m 的半圆环的端点A ，另一端与一套在半圆环上的小环相连，在把小环由半圆环中点B 移到另一端C 的过程中，弹簧的拉力对小环所作的功为 -0.207 J 。 6．有一倔强系数为k 的轻弹簧，竖直放置，下端悬一质量为m 的小球。先使弹簧为原长，而小球恰好与地接触。再将弹簧上端缓慢地提起，直到小球刚能脱离地面为止。在此过程中外力所作的功 A B C R v O 1 t 2t 3 t 4 t

能源与能量守恒定律例题与习题

能源与能量守恒定律例题与习题能源与能量守恒定律例题与习题 【例1】判断下列说法是否正确 A.能量就是能源 [ ] B.电能是一种二次能源 [ ] C.石油是一种常规能源 [ ] 【分析】能源是提供能量的物质资源，能源的利用过程。实质上是能量的转化和转移过程，但不能说能源就是能量，说法(1)是不正确的。能源的分类方法很多。所谓一次能源和二次能源是按能源是否由自然界直接提供来分的，如煤、石油、草木燃料、风、流水等都属于一次能源;而电能是一种再造能源，是由自然界提供的能源转化而来的，属于二次能源，所以说法(2)是正确的。所谓常规能源和新能源是按人们发现和利用能源的进程来划分的，石油是人类已经利用多年的一种能源，属常规能源，因而说法(3)也是正确的。【解答】 A.错误，B.C.正确。 【例2】关于能源的利用，下列说法中正确的是 [ ] A.由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要 B.能源的利用过程，实质上是能的转化和传递过程 C.现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气 D.煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能

【分析】煤、石油和天然气是由古代的动植物在长期地质变迁中形成的。古代的动物食用植物，而植物是靠吸收太阳能生长的，所以可以说，煤、石油和天然气的化学能来自太阳能。目前人类使用的能源主要的仍是煤和石油。燃料燃烧时，化学能转化为内能，内能又可转化成机械能和电能。人类在生产和生活中需要各种形式的能，我们可以根据需要把能源的能量转化成各种形式的能，以供利用。所以，能源的利用过程实质上是能的转化和传递的过程。我国的煤和石油尽管储量丰富，但终究有限，且利用后不能再生，终有用完的日子。所以开发和利用新能源，特别是核能和太阳能，是解决能源问题的出路。因此在四个说法中，错误的是(A)。 【例3】下列关于核能的说法正确的是 [ ] A.物质是由原子组成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能 B.到目前为止，人类获得核能有两种途径，即原子核的裂变和聚变 C.原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的 D.自然界只有在人为的条件下才会发生裂变 【分析】核能是人们在近几十年里才发现和开始利用的新能源。虽然各种物质的原子里都有原子核，但在通常情况下并不能释放能量。只有当原子核发生改变裂变和聚变时才能放出巨大的能量。原子弹是利用裂变的链式反应中能在极短的

能量守恒定律的综合应用导学案

能量守恒定律的综合应 用导学案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

能力呈现 【考情分析】 能量转化与守恒是贯穿整个物理的一条主线,每年的高考中都要涉及到,综合程度高,考查的能力要求高.功能关系和能量守恒是高考的重点,更是高考的热点.往往与电场、磁场以及典型的运动规律相联系,并常作为压轴题出现.在试卷中以计算题的形式考查得较多,也有在选择题中出现.另外,还可能从以下角度组织命题:(1) 滑动摩擦力做功情况下的功能关系问题.(2) 与带电粒子在电场、磁场、复合场中的运动相综合的问题. 【备考策略】 牢固树立能量转化与守恒的思想,正确判断功能转化中遵从的数量关系,综合力学、电磁学、热学等中的能量转化与守恒关系并能熟练地应用,体会应用守恒方法解题是首选的方法. 1. (多选)(2013·全国)如图所示,一固定斜面的倾角为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.物块上升的最大高度为H,则此过程中,物块的()

A. 动能损失了2mgH B. 动能损失了mgH C. 机械能损失了mgH D. 机械能损失了mgH 2. (多选)(2013·上海联考)如图所示为竖直平面内的直角坐标系.一质量为m的质点在拉力F和重力的作用下,从坐标原点O由静止开始沿直线ON斜向下运动,直线ON与y轴负方向成θ角(θ<90°).不计空气阻力,则下列说法中正确的是() A. 当F=mgtanθ时,拉力F最小 B. 当F=mgsinθ时,拉力F最小 C. 当F=mgsinθ时,质点的机械能守恒 D. 当F=mgtanθ时,质点的机械能可能减小也可能增大 3. (多选)(2013·南京学情调研)如图所示,卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于固定斜面上的木箱,使之沿斜面加速向上移动.在移动过程中() A. 木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能 B. F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和 C. F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和 D. F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和 4. (多选)(2013·泰州一模)如图所示,长直杆CPD与水平面成45°角,由不同材料拼接而成,P为两材料分界点,DP>CP.一个圆环套在长直杆上,让圆环无初速从顶端滑到底端(如左图).再将长直杆两端对调放置,

功能关系能量守恒定律

一．几种常见的功能关系及其表达式 二、两种摩擦力做功特点的比较 [深度思考] 一对相互作用的静摩擦力做功能改变系统的机械能吗？

答案 不能，因做功代数和为零． 三、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． 3．基本思路 (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． 1．上端固定的一根细线下面悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅度越来越小，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．( ) 2．如图所示，在竖直平面内有一半径为R 的圆弧形轨道，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 至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 D ．克服摩擦力做功1 2 mgR 3．如图所示，质量相等的物体A 、B 通过一轻质弹簧相连，开始时B 放在地面上，A 、B 均处于静止状态．现通过细绳将A 向上缓慢拉起，第一阶段拉力做功为W 1时，弹簧变为原长；第二阶段拉力再做功W 2时，B 刚要离开地面．弹簧一直在弹性限度内，则( ) A ．两个阶段拉力做的功相等

能量守恒定律 例题解析

能量守恒定律例题解析 例 1 在摩擦生热的现象中________能转化为________能；在气体膨胀做功的现象中________能转化为________能；在热传递的过程中，高温物体的内能________，低温物体的内能________，内能从________转移到________，而能的总量________． 策略分析此题的关键在于如何理解“能量守恒定律”中的“转化”、“转移”和“守恒”这几个关键的词，当能量发生转化时一定表现为：一种形式的能减少而变化成另一种形式的能，则另一种形式的能增大．而“转移”则是指一种形式的能在物体与物体间，或同一物体的不同部分间发生了数量的变化，即增加与减少，而没有形式的变化．但能的总量却保持不变．所以无论在摩擦生热现象中，气体膨胀做功的过程中及热传递的过程中，都服从“能量守恒”定律． 解答机械能；内；内；机械；减少；增加；高温物体；低温物体；保持不变． 总结1．易错分析：对能量守恒定律理解不深，不善于考察题中各种情况的能量转化或转移． 2．同类变式：利用做功的方法改变物体内能的实质是________和________间的相互________过程．利用热传递改变物体内能的实质是________在物体之间相互________的过程 答案：机械能，内能，转化，内能，转移3．思维延伸：下列各种现象中，只有能的转移而不发生能的转化的过程是 [ ] A．冬天用手摸户外的东西感到冷 B．植物吸收太阳光进行光合作用 C．水蒸气顶起壶盖 D．电灯发光发热 答案：A 例2 下列现象中，能量转化正确的是 [ ] A．子弹打入墙壁的过程中，机械能转化为内能 B．电流通过电炉时，电能转化为内能 C．暖水瓶中的水蒸气把瓶塞冲起，内能转化为机械能 D．给蓄电池充电的过程中，化学能转化为电能 策略判断这四个现象中的能的转化的关键，是理解好“转化”的含意．即“转移、变化”的意思，这里既有数量的变化．同时还有形式的变化，在给蓄电池充电时消耗的是电能，得到的是化学能，即电能减少，化学能增大，所以应是电能转化成化学能，而不是化学能转成电能．所以D选项错误，其余三项正确． 解答A、B、C 总结1．易错分析：不能把握实例中物体最初具有什么能．后来又转化成了什么形式的能．漏选A是对转化成的内能这个结果不清楚．漏选B是由于疏忽而认为是内能转化为电能．而选D是误认为充电过程是

能量守恒定律应用

【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：

7.10能量守恒定律学案

第七章机械能守恒定律 10能量守恒定律与能源 学习目标 1.理解能量守恒定律,知道能源和能量耗散. 2.通过对生活中能量转化的实例分析,理解能量守恒定律的确切含义. 3.感知我们周围能源的耗散,树立节能意识. 自主探究 1.能量 (1)概念 一个物体能够对外,我们就说这个物体具有.如运动的物体可以推动与其接触的另一个物体一起向前运动,对被推动的物体做功,说明运动的物体具有能量,又如流动的河水、被举高的重物、被压缩的弹簧、高温高压气体……都能对外做功.因此这些物体都具有能量. (2)形式 能量有各种不同的形式:运动的物体具有;被举高的重物具有;发生弹性形变的物体具有;由大量粒子构成的系统具有.另外自然界中还存在化学能、电能、光能、太阳能、风能、潮汐能、原子能等不同形式的能.不同的能与物体的不同运动形式相对应,如机械能对应;内能与大量微观粒子的相对应. (3)能量的转化 各种不同形式的能量可以相互转化,而且在转化过程中保持不变,也就是说当某个物体的能量减少时,一定存在其他物体的能量,且减少量一定增加量;当某种形势的能量减少时,一定存在其他形式的能量增加,且减少量一定增加量. (4)功是能量转化的量度 不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的.做功的过程就是各种形式的的过程.且做了多少功,就有能量发生转化(或转移),因此,功是能量转化(或转移)的. 2.能量守恒定律 (1)内容 能量既不会,也不会,它只会从一种形式为另一种形式,或者从一个物体到别的物体,在转化或转移过程中,能量的总量,这个规律叫做能量守恒定律. (2)定律的表达式 ①;②. 3.能源和能量耗散 (1)能源是人类社会活动的物质基础.人类利用能源大致经历了三个时期,即,,. (2)能量耗散 燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去,它就不会起来供人类重新利

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℃。 [分析] 铁锤打击过程中能的转换及分配关系为 据此，即可列式算出△t． [解答]铁锤打击n=50次共产生热量：

能量守恒定律

量守恒定律的定义 这就叫做质量守恒定律(law of conservation of mass) 原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变。 质量守恒定律简解 种变化或过程，其总质量保持不变。18 后，这一定律始得公认。20 简称质能守恒定律）。 验证 20世纪初，德国和英国化学家分别做了精确度极高的实验，以求能得到更精确的实验结果，反应前后的质量变化小于一千万分之一，这个误差是在实验误差允许范围之内的，因此质量守恒定律是建立在严谨的科学实验基础之上的。质量守恒定律就是参加化学反应的各 物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。例如， 质量守恒定律即， 中，参加反应的各物质的总和等于反应后生成的各物质总和。微观解释：在化学反应前后，原子的种类，数目，质量均不变。六个不变：宏观：1.反应前后物质总质 量不变 3.物质的总质量不变微观：4.原子的种类不变；5.原子的数

目不变；6.原子的质量不变。两个一定改变：宏观：物质种类改变。微观：物质的粒子构成方式一定改变。两个可能改变：宏观：元素的化合价可能改变微观：分子总数可能改变。 质量守恒定律发现简史 1756年俄国化学家罗蒙诺索夫把锡放在密闭的容器里煅烧，锡发生变化，生成白色的氧化锡，但容器和容器里的物质的总质量，在煅烧前后并没有发生变化。经过反复的实验，都得到同样的结果，于是他认为在化学变化中物质的质量是守恒的。但这一发现当时没有引起科学家的注意，直到1777年法国的拉瓦锡做了同样的实验，也得到同样的结论，这一定律才获得公认。但要确切证明或否定这一结论，都需要极精确的实验结果，而拉瓦锡时代的工具和技术(小于%的质量变化就觉察不出来)不能满足严格的要求。因为这是一个最基本的问题，所以不断有人改进实验技术以求解决。1908年德国化学家朗道耳特(Landolt)及1912年英国化学家 罗蒙诺索夫 曼莱(Manley)做了精确度极高的实验，所用的容器和反应物质量为1 000 g左右，反应前后质量之差小于 1 g，质量的变化小于一千万分之一。这个差别在实验误差范围之内，因此科学家一致承认了这一定律。 发展

高中物理第2章能的转化与守恒第3节时能量守恒定律 精品导学案鲁科版必修二9

第2 课时 能量守恒定律 学习目标 核心提炼 1.知道机械能的概念，并会求机械能。 2.理解机械能守恒定律及其适用条件、表达式。 3.会用机械能守恒定律分析解答问题。 4.理解能量守恒定律及其表达式。 1个概念——机械能 1个条件——机械能守恒条件 2个定律——机械能守恒定律、能 量守恒定律 一、机械能守恒定律 阅读教材第34～35页“机械能守恒定律”部分，知道机械能的概念，会利用自由落体运动推导机械能守恒定律的表达式。 1.机械能：物体的动能和势能之和。 2.推导：如图1所示，如果物体只在重力作用下自由下落，重力做的功设为W G ，由重力做功和重力势能的变化关系可知W G ＝mg (h 1－h 2)＝E p1－E p2。① 图1 由动能定理得 W G ＝1 2mv 22－12 mv 2 1② ①②联立可得mgh 1－mgh 2＝12mv 22－12mv 21，mgh 1＋12mv 21＝mgh 2＋12mv 2 2， 由机械能的定义得E k1＋E p1＝E k2＋E p2。 3.内容：在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能可以发生相互转化，但机械能的总量保持不变。 4.条件：只有重力对物体做功，与运动方向和轨迹的曲、直无关。 5.表达式：

(1)12mv 21＋mgh 1＝12mv 2 2＋mgh 2或E k1＋E p1＝E k2＋E p2。 (2)mgh 1－mgh 2＝12mv 22－12mv 21 即ΔE p 减＝ΔE k 增。 思维拓展 (1)如图2所示，大型的过山车在轨道上翻转而过。过山车从最低点到达最高点时，动能和势能怎样变化？忽略与轨道摩擦和空气阻力，机械能是否守恒？ 图2 (2)如图3所示，在光滑水平面上，被压缩的弹簧恢复原来形状的过程，弹性势能如何变化？弹出的物体的动能如何变化？当物体以某一初速度压缩弹簧时，弹性势能如何变化，物体的动能如何变化？ 图3 答案 (1)动能减少，重力势能增加，忽略与轨道摩擦和空气阻力，过山车机械能守恒。 (2)被压缩的弹簧恢复原来形状时，弹性势能减少，被弹出的物体的动能增加；当物体压缩弹簧时，弹性势能增加，物体的动能减少。 二、能量守恒定律 阅读教材第36～37页“能量守恒定律”部分，知道能量的转化及守恒定律的内容。 1.机械能的变化：除重力以外的其他力对物体做功时，物体的机械能就会发生变化。 2.能量的转化：自然界中，能的表现形式是多种多样的，除了机械能外，还有电能、光能、内能、化学能、原子能等，这些能量间都可以相互转化。 3.能量守恒定律：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变。 4.永动机：不消耗任何能量却能持续不断地对外做功的机器，它违背了能量守恒定律，是不可能制成的。

最新能量守恒定律练习题40道

一、选择题 1、关于能量的转化与守恒，下列说法正确的 是（） A．任何制造永动机的设想，无论它看上去多么巧妙，都是一种徒劳 B．空调机既能致热，又能致冷，说明热传递不存在方向性 C．由于自然界的能量是守恒的，所以说能源危机不过是杞人忧天 D．一个单摆在来回摆动许多次后总会停下来，说明这个过程的能量不守恒 2、下列过程中，哪个是电能转化为机械能 A．太阳能电池充电B．电灯照明C．电风扇工 作D．风力发电 3、温度恒定的水池中，有一气泡缓缓上升，在此过程中，气泡的体积会逐渐增大，若不考虑气泡内气体分子间的相互作用力，则下列说法中不正确的是 A．气泡内的气体对外做功 B．气泡内的气体内能不变

C．气泡内的气体与外界没有热交换 D．气泡内气体分子的平均动能保持不变 4、一个系统内能减少，下列方式中哪个是不可能的 A.系统不对外界做功，只有热传递 B.系统对外界做正功，不发生热传递 C.外界对系统做正功，系统向外界放热 D.外界对系统作正功，并且系统吸热 5、下列说法正确的是 A．气体压强越大，气体分子的平均动能就越大 B．在绝热过程中，外界对气体做功，气体的内能减少 C．温度升高，物体内每个分子的热运动速率都增大 D．自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性 6、一定量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，则此过程的末态与初态相比， A．气体内能一定增加B．气体内能一定减小

C．气体内能一定不变D．气体内能是增是减不能确定 7、有关气体压强，下列说法正确的是 A．气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大 B．气体的分子密度增大，则气体的压强一定增大 C．气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大 D．气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小 8、如图所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门K，P中充满气 体，Q中为真空整个系统与外界没有热交换．打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则 A．气体体积膨胀，内能增加 B．气体分子势能减少，内能增加 C．气体分子势能增加，压强可能不变 D．Q中气体不可能自发地全部退回到P中 9、关于物体内能的变化，以下说法中正确的 是（） A．物体机械能减少时，其内能也一定减少

能量守恒定律

一. 教学内容： 第九节实验：验证机械能守恒定律 第十节能量守恒定律与能源 二. 知识要点： 1. 会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。掌握验证机械能守恒定律的实验原理。通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法。培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度。 2. 理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义。 三. 重难点解析： 1. 实验：验证机械能守恒定律 实验目的：验证机械能守恒定律。 实验原理： 通过实验，分别求做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量。若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律：△EP=△EK 实验器材 打点计时器及电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、带有铁夹的铁架台、导线。 实验步骤： （1）如图所示装置，将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器。

（2）用手握着纸带，让重物静止地靠近打点计时器的地方，然后接通电源，松开纸带，让重物自由落下，纸带上打下一系列小点。 （3）从打出的几条纸带中挑选第一、二点间的距离接近2mm且点迹清晰的纸带进行测量，记下第一个点的位置O，并在纸带上从任意点开始依次选取几个计数点1、2、3、4…，并量出各点到O点的距离h1、h2、h3…，计算相应的重力势能减少量，mgh。如图所示。 （4）依步骤（3）所测的各计数点到O点的距离hl、h2、h3…，根据公式vn= 计算物体在打下点l、2…时的即时速度v1、v2…。计算相应的动能 （5）比较实验结论： 在重力作用下，物体的重力势能和动能可以互相转化，但总的机械能守恒。 选取纸带的原则： （1）点迹清晰。 （2）所打点呈一条直线。 （3）第1、2点间距接近2mm。 本实验应注意的几个问题： （1）安装打点计时器时，必须使两个纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力； （2）实验时必须保持提起的纸带竖直，手不动。待接通电源，让打点计时器工作稳定后再松开纸带，以保证第一点是一个清晰的点； （3）打点计时器必须接50Hz的4V?D6V的交流电； （4）选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近2mm的点迹清晰且各点呈一条直线的纸带；

高中物理《能量守恒定律》教案设计

能量守恒定律 本节课的设计，教材继续沿用了前几节的课程模式，先由生活中的实例引出研究问题，然后用实验加以证实，让学生接受这个物理事实.接着再从理论上推导、证明，从而得出结论. 这节课教材是从生活中骑自行车上坡的实例入手，引出动能和重力势能在此过程中是在相互转化的.接着通过实验来证实这个转化过程中的守恒结论.最后提出了自然界中最普遍、最基本的规律之一能量转化和守恒定律. 机械能守恒定律是能量守恒定律的一个特例，要使学生对定律的得出、含义、适用条件有一个明确的认识，这是能够用该定律解决力学问题的基础. 各种不同形式的能相互转化和守恒的规律，贯穿在整个物理学中，是物理学的基本规律之一.能量守恒定律是学习各种不同形式的能量转化规律的起点，也是运动学和动力学知识的进一步综合和展开的重要基础.所以这一节知识是本章重要的一节. 机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件；能够正确分析物体系统所具有的机械能. 分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能，是本节学习的难点之一.在教学中应让学生认识到，物体重力势能大小与所选取的参考平面（零势面）有关；而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关的.在讨论物体系统的机械能时，应先确定参考平面. 教学重点1.理解机械能守恒定律的内容； 2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式； 3.理解能量转化和守恒定律. 教学难点1.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件； 2.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒. 教具准备自制投影片、CAI课件、重物、电磁打点计时器以及纸带、复写纸片、低压电源及两根导线、铁架台和铁夹、刻度尺、小夹子. 课时安排1课时 三维目标 一、知识与技能 1.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化； 2.理解机械能守恒定律的内容； 3.在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式； 4.理解能量守恒定律，能列举、分析生活中能量转化和守恒的例子. 二、过程与方法 1.初步学会从能量转化和守恒的观点解释现象、分析问题； 2.通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法. 三、情感态度与价值观 1.通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题； 2.通过实验验证，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观.培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度. 教学过程 导入新课 ［实验演示］

【步步高 学案导学设计】2014-2015学年高中物理 第四章 第1、2节 能量守恒定律的发现 教科版选修3-3

第四章能量守恒与热力学定律 第1节能量守恒定律的发现 第2节热力学第一定律 1．能量既不会____________，也不会____________，它只能从一种形式________为另一种形式，或者从一个物体________到另一个物体，在转化或转移的过程中其________不变，这就是能量守恒定律． 2．一个物体，如果它跟外界不发生热交换，也就是这个物体既没有____________也没有____________，那么，外界对它做多少功，它的内能就____________．反之，物体对外界做多少功，它的内能就____________．即ΔU＝________. 3．如果外界既没有对物体做功，物体也没有对外界做功，这时物体吸收了多少热量，它的内能就____________．反之，物体放出多少热量，它的内能就__________，即ΔU＝________. 4．如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，那么________________________加上________________________等于物体内能的增加．由此我们可以得到热力学第一定律的数学表达式ΔU＝________.它们的正负号规定如下： 外界对物体做功，W______0；物体对外界做功，W______0. 物体从外界吸热，Q______0；物体向外界放热，Q______0. 物体内能增加，ΔU______0；物体内能减小，ΔU______0. 5．一物体获得一定初速度后，沿着一粗糙斜面上滑，在上滑过程中，物体和斜面组成的系统( ) A．机械能守恒 B．总能量守恒 C．机械能和内能增加 D．机械能减少，内能增加 6．关于热传递，下列说法中正确的是( ) A．热传递的实质是温度的传递 B．物体间存在着温度差，才能发生热传递 C．热传递可以在任何情况下进行 D．物体内能发生改变，一定是吸收或放出了热量 7．关于物体内能的变化，以下说法中正确的是( ) A．物体吸收热量，内能一定增大 B．物体对外做功，内能一定减少 C．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变 D．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变

功能关系能量守恒定律

第4课时功能关系能量守恒定律 学习目标： 1.知道功是能量转化的量度，掌握重力的功、弹力的功、合力的功与对应的能量转化关系. 2.知道自然界中的能量转化，理解能量守恒定律，并能用来分析有关问题． 【课前知识梳理】 一、几种常见的功能关系 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．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． 【预习自测】 1、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 2、如图1所示，美国空军X－37B无人航天飞机于2010年4月首飞，在X－37B由较低轨道飞到较高轨道的过程中 A．X－37B中燃料的化学能转化为X－37B的机械能 B．X－37B的机械能要减少 C．自然界中的总能量要变大 D．如果X－37B在较高轨道绕地球做圆周运动，则在此轨道上其机械能不变 3、如图2所示，ABCD是一个盆式容器，盆侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，B、

C在水平线上，其距离d＝0.5 m．盆边缘的高度为h＝0.3 m．在A处放一个质量为m的小物块并让其由静止下滑．已知盆侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为μ＝0.1.小物块在盆来回滑动，最后停下来，则停下的位置到B的距离为 A．0.5 m B．0.25 m C．0.1 m D．0 【课堂合作探究】 考点一功能关系的应用 【例1】如右上图所示，在升降机固定一光滑的斜面体，一轻弹簧的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上，另一端与质量为m的物块A相连，弹簧与斜面平行．整个系统由静止开始加速上升高度h的过程中 A．物块A的重力势能增加量一定等于mgh B．物块A的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和 C．物块A的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和 D．物块A和弹簧组成的系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和B对弹簧的拉力做功的代数和 【突破训练1】物块由静止从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，此过程中重力对物块做的功等于A．物块动能的增加量 B．物块重力势能的减少量 C．物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和 D．物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和 考点二摩擦力做功的特点及应用 1．静摩擦力做功的特点 (1)静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功． (2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零． (3)静摩擦力做功时，只有机械能的相互转移，不会转化为能． 2．滑动摩擦力做功的特点 (1)滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．

高一物理能量守恒定律练习题

第3节能量守恒定律测试 1、下列关于机械能守恒的说法中，正确的是（） A .做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 B .做匀变速运动的物体的机械能不可能守恒 C .如果没有摩擦力和介质阻力，运动物体的机械能一定守恒 D .物体只发生动能和势能的相互转换时，物体的机械能守恒 2、试以竖直上抛运动为例，证明机械能守恒.设一个 质量为m 的物体，从离地h i 处以初速v i 竖直上抛，上 升至 h 2高处速度为V 2,如图7-7-1所示. 3、在下列情况中，物体的机械能守恒的是（不计空气阻 力）（） A .推出的铅球在空中运动的过程中 B .沿着光滑斜面匀加速下滑的物体 C .被起重机匀速吊起的物体 D .细绳的一端系一小球，绳的另一端固定，使小球在竖直平面 内做圆周运动 4、如图7-7-2所示，某人以拉力F 将物体沿斜面拉下，拉力大小等 于摩擦力，则下列说法中正确的是（） A .物体做匀速运动 B .合外力对物体做功等于零 C .物体的机械能保持不变 |卽才 陀一 87-7-1

D.物体机械能减小5、下列关于物体机械能守恒的说法中，正确的是（） A .运动的物体，若受合外力为零，则其机械能一定守恒 B .运动的物体，若受合外力不为零，则其机械能一定不守恒 C.合外力对物体不做功，物体的机械能一定守恒 D .运动的物体，若受合外力不为零，其机械能有可能守恒 6、当物体克服重力做功时，物体的（） A .重力势能一定减少，机械能可能不变 B .重力势能一定增加，机械能一定增加 C.重力势能一定增加，动能可能不变 D .重力势能一定减少，动能可能减少 7、物体在空中以9. 8m/s2的加速度加速下降，则运动过程中物体 的机械能（） A .增大 B .减小C.不变D .上述均有可能 &如图7-7-3所示，物体沿光滑半圆形凹面从A 点滑至B点的过程中，物体受力和力的作用，其中只 有力做功，重力势能，动能，但两者之和. 9、竖直向上将子弹射出，子弹在上升过程中，子弹的动能，重力势能.在最高点时子弹的动能为，重力势能达。由于空气阻力的存在, 最高点时的重力势能于射击时的初动能，子弹的机械能。 10、一质量为m的皮球，从不同高度自由落下时反弹起来后能上升的最大高度是原来的，现将该球从高为h处竖直向下抛出，要使它反弹到h