高中物理人教版必修二第七章 能量守恒定律与能源3教案

优选 - 1 - / 7 第十节 能量守恒定律与能源 【学习目标】 1．能判断物体的机械能是否守恒 2．能正确理解各种功能关系，并能用来解题 【主要内容】 一、功能关系 1．重力做功与重力势能变化的关系 重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加；重力做多少功，重力势能就 变化多少，即 WG=－△EP＝Ep1－Ep2 2．弹力做功与弹性势能变化的关系 弹力做正功，弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加；弹力做多少功，弹性势能就 变化多少，即 W 弹=－△EP 弹=Ep1－Ep2 3．滑动摩擦力做功与系统内能变化的关系 一对滑动摩擦力做的净功（即总功）等于滑动摩擦力与相对位移（或相对路程）的乘积 的负值，等于系统增加内能的负值，即 W 总=－fS 相=－Q 4．合外力做功与物体动能变化的关系 合外力对物体做的功等于物体动能的变化，即 W 合=△EK 5.外力做功与机械能变化的关系 除重力和弹簧弹力以外的其它力做的总功等于物体机械能的增量，即除重力和弹簧弹力 以外的其它力做多少正功，机械能就增加多少；克服除重力和弹簧弹力以外的其它力做多少 功，机械能就减少多少。 2 1W E E E   外 （E2、E1 分别为系统末状态和初状态的机械能） 二、能量守恒定律 1．能量守恒定律：能量既不会，也不会，它只会从一种形式为其它形式，或者从一个物体到 优选 - 2 - / 7 其它物体，而在转化和转移的过程中，能量总量。 2．能量耗散： （1）燃料燃烧时，一旦把自己的热量释放出去，就不会再次自动起来供人类重新利用。电池 中的化学能转化为电能，电能又通过灯泡转化成和，热和光被其他物质吸收之后变成周围环 境的内能，我们也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）能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数值上并未，但 在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的了。 （3）能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的。能源的利用受这种 的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的。 【典型例题】 例 1、一质量均匀不可伸长的绳索，重为 G，A、B 两端固定在天花板上，如图所示，今在最 低点 C 施加一竖直向下的力，将绳拉至 D 点在此过程中，绳索 AB 的重心位置将（ ） A、逐渐升高 B、逐渐降低 C、先降低后升高 D、无法判定 例 2、质量为 m 的物体，从静止开始以 2g 的加速度竖直向下运动 h，不计空气阻力，则下列 说法正确的是（ ） A、物体的重力势能减少 2mgh B、物体的机械能保持不变 C、物体的动能增加 2mgh D、物体的机械能增加 mgh D AB 优选 - 3 - / 7 例 3、(双选)如图所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力 F 拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜 面加速向上移动，在移动过程中，下列说法正确的是() A．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 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．木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能 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 例 4、如图所示，在光滑水平面上静止放着一块质量为 M=4kg，长度足够长的木板 A，一质 量为 m=1kg 的小木块 B 以 V0=4m/s 的初速度滑上长木板。小木块与木板之间的动摩擦因数 μ=0.2。求：（1）经过多少时间两者达到共同速度，共同速度为多大？ （2）从小木块滑上木板的瞬间到达到共同速度的瞬间，小木块和木板的位移各是多大？ （3）摩擦力对木块和木板各做多少功？它们的总功为多少？ （4）系统损失的机械能为多少？ （5）比较（3）和（4）的结果能得到什么结论。 V0 AB 优选 - 4 - / 7 例 5、如图所示，一木块静置在光滑的水平面上，一颗子弹沿水平方向射入木块，若子弹 进入木块的深度为 1s ，与此同时木块沿水平面移动了 2s ，设子弹在木块中受到的阻力大小不 变，则在子弹进入木块的过程中（ ） A、子弹损失的动能与木块获得的动能之比为 221 :)( sss  B、子弹损失的动能与系统获得的内能之比为 121 :)( sss  C、木块获得的动能与系统获得的内能之比为 12 : ss D、木块获得的动能与系统获得的内能之比为 21 : ss 【课后作业】 1．（多选）关于能量转化的说法中正确的是() A．举重运动员把重物举起来．体内的一部分化学能转化为重力势能 S1 S2 优选 - 5 - / 7 B．电流通过电阻丝使电能转化为机械能 C．某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加 D．做功过程是能量转化过程，某过程做了 10 J 的功，一定有 10 J 的能量发生了转化 2．（单选）物体沿粗糙斜面下滑，下列说法中正确的是 ()． A．机械能减少，内能不变 B．机械能减少，总能量不守恒 C．机械能减少，内能减少 D．机械能减少，内能增加 E．重力势能减小，动能增加，机械能不变 3．（多选）质量为 m 的物体在竖直向上的恒力 F 作用下减速上升了 H，在这个过程中，下列 说法中正确的有( ) A．物体的重力势能增加了 mgHB．物体的动能减少了 FH C．物体的机械能增加了 FHD．物体重力势能的增加小于动能的减少 4．（多选）一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持 力所做的功等于 ()． A．物体势能的增加量 B．物体动能的增加量 C．物体动能的增加量加上物体势能的增加量 D．物体动能的增加量加上克服重力所做的功 优选 - 6 - / 7 5．（单选）如图所示，木块 A 放在木块 B 上左端，用恒力 F 将 A 拉至 B 的右端。第一次将 B 固定在地面上，F 做功为 W1，生热为 Q1；第二次让 B 可以在光滑地面上自由滑动，这次 F 做的功为 W2，生热为 Q2，则应有( ) A.W1