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能量守恒定律应用

能量守恒定律应用
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:

(1)木板增加的动能;

(2)小铁块减少的动能;

(3)系统机械能的减少量;

(4)系统产生的热量

解析:在此过程中摩擦力做功的情况:A 和B 所受摩擦力分别为F 、F ',且F =mg μ,A 在F 的作用下减速,B 在F '的作用下加速,当A 滑动到B 的右端时,A 、B 达到一样的速度A 就正好不掉下

(1)根据动能定理有:mgs s f E B KB μ=?=?

(2)滑动摩擦力对小铁块A 做负功,根据功能关系可知)(l s mg s f E A KA +=?=?μ

(3)系统机械能的减少量mgl mv mv mv E E E μ=+-=

-=?)2121(212220末初

(4)m 、M 相对位移为l ,根据能量守恒mgl s f Q μ=?=相对动

例2:物块质量为m ,从高为H 倾角为θ的斜面上端由静止开始沿斜面下滑。滑至水平面C 点处停止,测得水平位移为x ,若物块与接触面间动摩擦因数相同,求动摩擦因数。

解析:以滑块为研究对象,其受力分析如图所示,根据动能定理有0)cot (sin cos =---θμθθμH x mg H mg mgH

即0=-x H μ x H =

μ

例3:某海湾共占面积7100.1?2m ,涨潮时平均水深20m ,此时关上水坝闸门,可使水

位保持在20 m 不变。退潮时,坝外水位降至18 m (如图所示)。利用此水坝建立一座水力发电站,重力势能转化为电能的效率为10%,每天有两次涨潮,该发电站每天能发出多少电能?(g =2

10m )

解析:打开闸门后,坝内的水流出,但和外面相比,水量太小,可以认为外面的水位不升高,所以水位下降(20-18)=2m

减少的重力势能(要用重心下降的高度)

J

Vgh mgh E P 11731021

102100.1100.1?=??????===?ρ

转化为电能J E E P 10102%10?=??=?电

每天有两次涨潮,故J E E 101042?=??=?电电总

例4:如图所示,水平长传送带始终以v =3 m/s 的速度匀速运动。现将一质量为m =1 kg 的物块放于左端(无初速度)。最终物体与传送带一起以3 m/s 的速度运动,在物块由速度为零增加至v =3 m/s 的过程中,求:

(1)由于摩擦而产生的热量

(2)由于放了物块,带动传送带的电动机消耗多少电能?

解析:(1)2

/5.1/s m g m F a ===μ 相对滑动时间 s a v t 25.13===

物体对地的位移 m at s 325.1212122=??==

摩擦力对物体做的功 J mv W f 5.431212122=??==

物体对传送带的相对路程 m s vt s 3323=-?=-=相对 产生的热量 J s f Q 5.4=?=相对

(2)由功能关系得,电动机消耗的电能

J Q W E f 9=+=

例5:如图所示为一皮带运输机,现在令皮带上只允许有一袋水泥,人将一袋水泥无初速度的放到皮带底端,水泥袋在运行过程中与皮带达到共速,最后上升到最高点,已知一袋水泥质量为m ,皮带运行速度为v ,皮带斜面的倾角为θ,水泥袋与皮带间动摩擦因数为μ,水泥袋从底端上升到最高点总高度为H ,总时间为t ,带动皮带转动的电动机功率为P ,取重力加速度为g 。

我们认为①在这一物理过程中电动机要消耗的电能为1E ;②一袋水泥机械能的增加量为2E ;③摩擦生热为Q ;④用于其他消耗的能量为3E 。

要求你根据能的转化和守恒定律写出3E 与1E 、2E 及Q 的定量关系,用题中所给的物理量来表示。

解析:消耗的电能1E =P t 增加的动能为0212-mv ,增加的势能为mgH ,

故2E =mgH +0212-mv

摩擦生热Q =L f ??(L ?为相对皮带滑行的距离)

滑动摩擦力为θμcos mg f =

水泥加速度为 θθμθθμsin cos sin cos g g m mg ms a -=-=

水泥速度达到v ,用时

θθμsin cos g g v

t -=

此时水泥的位移)sin cos (2212

21θθμg g v at s -== 此时皮带的位移

θθμsin cos 2

2g g v vt s -== 相对位移12s s L -=?=)sin cos (22

θθμg g v -

产生的热量Q =L f ??=)sin cos (2cos 2θθμθ

μ-mv

由能量守恒定律得: 3E =1E -2E -Q =P t -mgH -221mv -)sin cos (2cos 2θθμθμ-mv

四、小结

我们在解决能量的相关问题时,要特别注意功是能量转化的量度的关系,它是解决能量问题的基本方式;注意应用能量守恒定律的两条基本思路:(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:增减E E ?=?,(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:增减B A E E ?=?。

【模拟试题】(答题时间:60分钟)

1. 下列说法正确的是 ( )

A. 如果物体(或系统)所受到的合外力为零,则机械能一定守恒

B. 如果合外力对物体(或系统)做功为零,则机械能一定守恒

C. 物体沿光滑曲面自由下滑过程中,机械能一定守恒

D. 做匀加速运动的物体,其机械能可能守恒

2. 如图所示,木板OA 水平放置,长为L ,在A 处放置一个质量为m 的物体,现绕O 点缓慢抬高到A '端,直到当木板转到与水平面成α角时停止转动.这时物体受到一个微小的干扰便开始缓慢匀速下滑,物体又回到O 点,在整个过程中( )

A. 支持力对物体做的总功为αsin mgL

B. 摩擦力对物体做的总功为零

C. 木板对物体做的总功为零

D. 木板对物体做的总功为正功

3. 静止在粗糙水平面上的物块A 受方向始终水平向右、大小先后为F 1、F 2、F 3的拉力作用做直线运动,t =4s 时停下,其速度—时间图象如图所示,已知物块A 与水平面间的动摩擦因数处处相同,下列判断正确的是( )

A. 全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功

B. 全过程中拉力做的功等于零

C. 一定有F 1+F 3=2F 2

D. 可能有F 1+F 3>2F 2

4. 质量为m 的物体,由静止开始下落,由于空气阻力,下落的加速度为g 54,在物体下

落h 的过程中,下列说法正确的是 ( )

A. 物体的动能增加了mgh 54

B. 物体的机械能减少了mgh 54

C. 物体克服阻力所做的功为mgh 51

D. 物体的重力势能减少了mgh

5. 如图所示,木板质量为M ,长度为L ,小木块的质量为m ,水平地面光滑,一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M 和m 连接,小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时木块静止在木板左端,现用水平向右的力将m 拉至右端,拉力至少做功为 ( )

A. mgL μ

B. 2mgL μ

C. 2mgL

μ D. gL m M )(+μ

6. 如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板2m 的左端,右端与小木块1m 连接,且1m 与2m 及2m 与地面之间接触面光滑,开始时1m 和2m 均静止,现同时对1m 、2m 施加等大反向的

水平恒力1F 和2F ,从两物体开始运动以后的整个过程中,对1m 、2m 和弹簧组成的系统 (整

个过程中弹簧形变不超过其弹性限度),正确的说法是 ( )

A. 由于1F 、2F 等大反向,故系统机械能守恒

B. 由于1F 、2F 分别对1m 、2m 做正功,故系统动能不断增加

C. 由于1F 、2F 分别对1m 、2m 做正功,故系统机械能不断增加

D. 当弹簧弹力大小与1F 、2F 大小相等时,1m 、2m 的动能最大

7. 如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A 点自由滑下,然后在水平面上前进至B 点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m ,

A 、

B 两点间的水平距离为L .在滑雪者经过AB 段的过程中,摩擦力所做的功( )

A. 大于mgL μ

B. 小于mgL μ

C. 等于mgL μ

D. 以上三种情况都有可能

8. 用力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升,如果前后两过程的时间相同,不计空气阻力,则 ( )

A. 加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大

B. 匀速过程中拉力的功一定比加速过程中拉力的功大

C. 两过程中拉力的功一样大

D. 上述三种情况都有可能

9. 如图所示,在不光滑的平面上,质量相等的两个物体A 、B 间用一轻弹簧相连接,现用一水平拉力F 作用在B 上,从静止开始经一段时间后,A 、B 一起做匀加速直线运动,当它 们的总动能为E k 时撤去水平力F ,最后系统停止运动,从撤去拉力F 到系统停止运动的过程中,系统 ( )

A. 克服阻力做的功等于系统的动能E k

B. 克服阻力做的功大于系统的动能E k

C. 克服阻力做的功可能小于系统的动能E k

D. 克服阻力做的功一定等于系统机械能的减少量

10. 一物体悬挂在细绳下端,由静止开始沿竖直方向向下运动,运动过程中,物体的机械能与位移的关系图象如图所示,其中0~s 1过程的图象为曲线,s 1~s 2过程的图象为直线,

教科版小学六年级科学上册能量守恒定律简介

能量守恒定律简介 世界是由运动的物质组成的,物质的运动形式多种多样,并在不断相互转化正是在研究运动形式转化的过程中,人们逐渐建立起了功和能的概念能是物质运动的普遍量度,而功是能量变化的量度。 这种说法概括了功和能的本质,但哲学味道浓了一些在物理学中,从19世纪中叶产生的能量定义:“能量是物体做功的本领”,一直延用至今但近年来不论在国外还是国内,物理教育界却对这个定义是否妥当展开过争论于是许多物理教材,例如现行的中学教材,都不给出能量的一般定义,而是根据上述定义的思想,即物体在某一状态下的能量,是物体由这个状态出发,尽其所能做出的功来给出各种具体的能量形式的操作定义(用量度方法代替定义)。 能量概念的形成和早期发展,始终是和能量守恒定律的建立过程紧密相关的由于对机械能、内能、电能、化学能、生物能等具体能量形式认识的发展,以及它们之间都能以一定的数量关系相互转化的逐渐被发现,才使能量守恒定律得以建立这是一段以百年计的漫长历史过程随着科学的发展,许多重大的新物理现象,如物质的放射性、核结构与核能、各种基本粒子等被发现,都只是给证明这一伟大定律的正确性提供了更丰富的事实尽管有些现象在发现的当时似乎形成了对这一定律的冲击,但最后仍以这一定律的完全胜利而告终。能量守恒定律的发现告诉我们,尽管物质世界千变万化,但这种变化决不是没有约束的,最基本的约束就是守恒律也就是说,一切运动变化无论属于什么样的物质形式,反映什么样的物质特性,服从什么样的特定规律,都要满足一定的守恒律物理学中的能量、动量和角动量守恒,就是物理运动所必须服从的最基本的规律与之相较,牛顿运动定律、麦克斯韦方程组等都低了一个层次。 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别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变。能量守恒定律如今被人们普遍认同,但是并没有严格证明。 1)自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应:物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷的运动具有电能、原子核内部的运动具有原子能等

(九年级物理教案)能量守恒定律

能量守恒定律 九年级物理教案 “”教学目标 a. 知道能的转化在自然界中是非常普遍的,并能举一些能的转化的例子 b. 知道的内容,并能用它来说明一些简单的问题 C. 建立朴素的唯物主义观,对学生进行思想教育 教学建议 教材分析 分析:本节内容是对本章及以前所学物理知识从能量的观点进行了一次综合、深化和再认识.教材首先分析自然界中各种能量之间的转化,揭示它们之间的本质联系:能量,并分析一系列熟知的能量转化的事例,指出能量的转化与守恒.最后阐述了能的转化与守恒定律的普遍性和重要性. 教法建议 建议一:是一个实验规律,列举能量转化的实例,是学生理解和掌握能量守恒的基础,因此在教学过程中要充分利用学生已知知识,对这些实例中的能的转化进行具体分析.

建议二:在教学过程中,应重点强调定律的两个方面:转化与守恒.另外还要强调该定律的普遍性和重要性,可列举19世纪的自然科学史对学生进行教育. “”教学设计示例 课 题 教学重点 能量转化与守恒 教学难点 对能量转化与守恒的理解 教学方法 讲授 知识内容 教师活动 学生活动

●一、能量的多样性 对应于不同的运动形式,能的形式也是多种多样的 ●二、能的转化 不同形式的能之间可以相互转化;做功的过程是能的转化的过程 ●三、 能量既不可会消灭,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,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变. ●四、的普遍性和重要性 ●五、作业 课本P27练习3 列举不同形式的运动 列举不同的过程 有意识引导学生体会能的总量保持不变 总结规律 讲述19世纪三大自然规律

能量守恒定律及应用

【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: (1)木板增加的动能; (2)小铁块减少的动能; (3)系统机械能的减少量; (4)系统产生的热量 解析:在此过程中摩擦力做功的情况:A 和B 所受摩擦力分别为F 、F ',且F =mg μ,A 在F 的作用下减速,B 在F '的作用下加速,当A 滑动到B 的右端时,A 、B 达到一样的速度A 就正好不掉下 (1)根据动能定理有:mgs s f E B KB μ=?=? (2)滑动摩擦力对小铁块A 做负功,根据功能关系可知)(l s mg s f E A KA +=?=?μ (3)系统机械能的减少量mgl mv mv mv E E E μ=+-= -=?)2121(212220末初 (4)m 、M 相对位移为l ,根据能量守恒mgl s f Q μ=?=相对动 例2:物块质量为m ,从高为H 倾角为θ的斜面上端由静止开始沿斜面下滑。滑至水平面C 点处停止,测得水平位移为x ,若物块与接触面间动摩擦因数相同,求动摩擦因数。 解析:以滑块为研究对象,其受力分析如图所示,根据动能定理有0)cot (sin cos =---θμθθμH x mg H mg mgH 即0=-x H μ x H = μ 例3:某海湾共占面积7100.1?2m ,涨潮时平均水深20m ,此时关上水坝闸门,可使水 位保持在20 m 不变。退潮时,坝外水位降至18 m (如图所示)。利用此水坝建立一座水力发电站,重力势能转化为电能的效率为10%,每天有两次涨潮,该发电站每天能发出多少

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:

九年级物理全册 第十四章 第三节 能量的转化和守恒教学设计 (新版)新人教版

能量的转化和守恒 教学目标 1.知道能量守恒定律。 2.能举出日常生活中能量守恒的实例。 3.有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。 教学重难点 1.分析能量的转化,知道能量守恒定律。 2.用能量守恒的观点分析物理现象。 教学过程 导入新课 复习设疑,导入新课 出示以下两个问题,学生思考回答: (1)通过前面的学习,我们已知道的能的形式有哪几种?(机械能、内能、电能、化学能、光能、生物能,等等) (2)在“机械功和机械能”的学习中,我们分析了机械能的转化问题,请你对此谈谈自己的认识,并举例加以说明。 设疑引学:既然动能和势能可以相互转化,那么,自然界中不同形式的能量之间是否也可以互相转化呢?在转化过程中能量又遵循何种规律呢? 这就是今天我们要一起来研究的问题。 推进新课 一、能的转化 1.指导学生完成下面四个小实验,观察实验发生的现象,讨论其能量转化情况: (1)来回迅速摩擦双手。 (2)黑塑料袋内盛水,插入温度计后系好,放在阳光下。 (3)将连在小电扇上的太阳电池对着阳光。 (4)用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片。 讨论得出:(1)机械能转化为内能。(2)光能转化为内能。(3)光能转化为电能再转化为机械能。(4)机械能转化为电能及内能。 教师分析:摩擦生热,摩擦是机械运动现象,生热是热现象,摩擦能够生热,说明机械运动现象和热现象有联系。 学生分析其他实验后得出:光现象、热现象、电现象与机械运动现象之间都有联系。 2.除了电能与化学能之间可以相互转化外,还能举出其他形式的能相互转化的例子吗?请分别对机械能和内能、机械能和电能、电能和内能、电能和光能进行讨论。 (学生讨论,教师巡回指导,具体事例参照如下: 机械能→内能:自行车、汽车在刹车时摩擦生热;汽油机、柴油机在压缩冲程中,汽缸内气体因被压缩而发热等。 内能→机械能:内燃机在做功冲程中,高温高压燃气推动活塞做功;爆竹爆炸时,火药燃烧产生的内能使爆竹炸飞和升空。 机械能→电能:水电站的水力发电,水的机械能转化为电能。 电能→机械能:电动机通电后转动,电能转化为机械能。 电能→内能:电炉、电熨斗、电热水壶等通电后,电能转化为内能。 电能→光能:白炽灯通电后发光,发光二极管通电后发光等。 光能→电能:太阳能电池等。) 二、能量守恒定律 演示实验:将乒乓球从一定高度落下 观察分析:为什么乒乓球弹起的高度越来越低?损失的能量到哪儿去了? 讨论得出:机械能越来越小,通过摩擦把机械能转化成了内能。 从而引出能量守恒定律: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,而在转化和转移的过程中,能量的总量

能量守恒定律及应用讲课讲稿

能量守恒定律及应用 【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:

考点三 能量守恒定律及应用(高频31)

考点三能量守恒定律及应用(高频31) 1.能量转化和守恒定律的内容 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.对能量守恒定律的两点理解 (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. 3.能量转化问题的解题思路 (1)当涉及摩擦力做功,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减与增加的能量总和ΔE增,最后由ΔE减=ΔE增列式求解. [诊断小练] 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.() 【答案】(1)×(2)√(3)×(4)× 命题点1利用能量守恒定律定性分析 7.(2018·苏州高三调研)如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连,弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出).物块的质量为m,AB=a,物块与桌面间的动摩擦因数为μ,现用水平向右的力将物块从O点拉至A点,拉力做的功为W.撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度为零,重力加速度为g.则上述过程中() A.物块在A点时弹簧的弹性势能一定大于在B点时的弹性势能 B.物块在O点时动能最大

能量守恒定律

能量守恒定律 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别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变。 1)自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应:物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷的运动具有电能、原子核内部的运动具有原子能等等。 (2)不同形式的能量之间可以相互转化:“摩擦生热是通过克服摩擦做功将机械能转化为内能;水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起,表明内能转化为机械能;电流通过电热丝做功可将电能转化为内能等等”。这些实例说明了不同形式的能量之间可以相互转化,且是通过做功来完成的这一转化过程。 (3)某种形式的能减少,一定有其他形式的能增加,且减少量和增加量一定相等.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。 三维空间的直角坐标系 1.作为坐标系必须满足三要素:原点、单位和方向,三维空间的直角坐标系关键一个问题是方向,二维平面直角坐标系怎么排列都行,三维时三个相互垂直的坐标轴方向该如何排列呢,出现了两种情况,为了明确,我们采用的是右手螺旋法则,即的方向顺序按拇、食、中指排列见图7-12.空间直角坐标系建立以后。涉及一系列术语,它们的坐标表达()为1)、原点(0,0,0)2)、坐标轴X轴(,0,0) Y轴(0,,0) Z轴(0,0,)3)、坐标面 XOY 面(,,0 ) YOZ面(0,,) ZOX面(,0,)4)、卦限:三个相互垂直的坐标面把三维空间分成了八个卦限,各卦限内点()由其取值的正负来分见图7-2。3.注意同一个解析式在不同的空间坐标系下有不同的含义。例如:一维直线上表示一个点二维平面上表示一条直线三维空间上表示一个平面在三维几何空间这个点集与三元数组集合由坐标系的建立使之成为一一对应了,以后不引起混淆时,我们常不加区别的说()为几何空间中的一点,或几何空间的点是()。二、上两点间的距离、邻域、区域等概念1.上两点间的距离一维直线上的两点间的距离是绝

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;

九年级物理能量守恒定律

能量守恒定律学案 学习目标 一、知识与技能 1.知道能量守恒定律。 2.能举出日常生活中能量守恒的实例。 3.有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。 二、过程与方法 1.通过学生自己做小实验,发现各种现象的内在联系,体会各种形式能量之间的相互转化。 2.通过学生讨论体会能量不会凭空消失,只会从一种形式转化为其他形式,或从一个物体转移到另一个物体。 三、情感、态度与价值观 1.通过学生自己做小实验,激发学生的学习兴趣。 2.对能量的转化和守恒有一个感性的认识,为建立科学世界观和科学思维方法打基础。 3.通过学生讨论锻炼学生分析问题的能力。 学习重点: 能的转化和守恒定律,强调能的转化和守恒定律是自然科学中最基本定律。学习运用能的转化和守恒原理计算一些物理习题。 学习难点: 运用能的转化和守恒定律对具体的自然现象进行分析,说明能是怎样转化的。

学习过程: 一、思考: 我们知道刀具在砂轮上磨削时,刀具发热是因为通过摩擦力做功,机械能转化为内能。在暖气片上放有一瓶冷水,过一段时间后水变热,这是通过热量传递使这瓶水内能增加。 思考:这些实例中,物体的内能为什么增加了?是凭空产生的还是由其他形式能转化来的? 二、新课学习 1.能的转化 想想做做:按照书中的操作,观察发生的现象,说一说发生了那些能量的转化。 (1)摩擦手,手发热:能转化为能。 (2)黑塑料袋盛水,阳光下,温度升高:能转化为能。 (3)连在太阳电池的小电扇对着阳光,转动起来:能转化为能。 (4)钢笔杆摩擦后会吸引小纸片:能转化为能。 看来各种形式的能,在一定的条件下是可以相互转化的,仔细观察下面的能量相互转化的图示,你能不能找到更多的实例?

11能量守恒定律的理解和应用

能量守恒定律 考点规律分析 (1)能量守恒定律的理解 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;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。 (2)能量守恒定律的适用范围 能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律,是各种自然现象中普遍适用的一条规律。 (3)能量守恒定律的表达式 ①从不同状态看,E 初=E 末 。 ②从能的转化角度看,ΔE 增=ΔE 减 。 ③从能的转移角度看,ΔE A增=ΔE B减。 典型例题 例(多选)从光滑斜面上滚下的物体,最后停止在粗糙的水平面上,说明() A.在斜面上滚动时,只有动能和势能的相互转化 B.在斜面上滚动时,有部分势能转化为内能 C.在水平面上滚动时,总能量正在消失 D.在水平面上滚动时,机械能转化为内能,总能量守恒 [规范解答]在斜面上滚动时,只有重力做功,只发生动能和势能的相互转化,A正确,B错误;在水平面上滚动时,有摩擦力做功,机械能转化为内能,总能量是守恒的,C错误,D正确。 [完美答案]AD 利用能量守恒定律解题的基本思路 (1)明确研究对象及研究过程。 (2)分清有哪几种形式的能(如机械能、内能等)在变化。 (3)分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式。 (4)列等式ΔE减=ΔE增求解。 利用能量守恒定律解题的关键是正确分析有多少种能量变化,分析时避免出现遗漏。 举一反三 1.自由摆动的秋千摆动幅度越来越小,下列说法中正确的是()

A .机械能守恒 B .能量正在消失 C .只有动能和重力势能的相互转化 D .减少的机械能转化为内能,但总能量守恒 答案 D 解析 秋千在摆动过程中受阻力作用,克服阻力做功,机械能减小,内能增加,但总能量不变。故选D 。 2.如图所示,一个粗细均匀的U 形管内装有同种液体,液体质量为m 。在管口右端用盖板A 密闭,两边液面高度差为h ,U 形管内液体的总长度为4h ,拿去盖板,液体开始运动,一段时间后管内液体停止运动,则该过程中产生的内能为 ( ) A.116mgh B.18mgh C.14mgh D.12 mgh [规范解答] 去掉右侧盖板之后,液体向左侧流动,最终两侧液面相平,液体的重力势能减少,减少的重力势能转化为内能。如图所示,最终状态可等效为 右侧12h 的液柱移到左侧管中,即增加的内能等于该液柱减少的重力势能,则Q =12h 4h mg ·12h =116mgh ,故A 正确。 [完美答案] A

教科版九年级物理11.1《能量守恒定律》优质教案

1.能量守恒定律 教学目标 教学过程 情景导入 出示课件:五一假期,我们会去逛公园放松心情,而荡秋千图片便是其中的一个项目.荡秋千时若不加外力自己会停下来,这是为什么?那么怎样才能使秋千越荡越高?从学生的交流、讨论中引入新课。 合作探究 探究点一形形色色的能量 展示教材图 11 - 1 - 1 ,让学生观察并寻找能量的足迹,并思考:这些过程中,能量都由什么形式变成了什么别的形式?它们遵循什么规律呢? 对学生的回答给予肯定或者纠正。

教师:我们今天就要找出,在能量不断转化、转移的过程中遵循的规律。 学生观察,并展开积极讨论。 指出能量转化的过程中,能量的各种形式。 探究点二不同形式能量的相互转化 1.能量是可以互相转化的。 举出一些例子,如:太阳灶将太阳能转化为水的内能;人踢球,人自身储存的化学能通过人体做功,转化为皮球的机械能,等等。要求学生回忆,并举出一些例子。 2.能量是可以转移的。 举出一些例子,如:打台球时,两颗台球之间发生了动能的转移;人们通过热水袋取暖,就是热水的内能转移至人体。要求学生回忆,并举出一些例子。 教师:那么,大家就根据你们的理解,寻找能量的足迹吧! 让学生以小组为单位,根据图 11 - 1 - 2 ,开展“能源转化的识别”活动。 对于这个活动,教师可以在课前提供一个表格,以供各个小组填写。让小组代表回答本小组的讨论结果,并进行总结:能量是可以在不同的物体之间转移的,也可以转化成其他不同的形式的能。 学生思考,并抢答。学生思考,并举出一些例子。 学生以四个人为一个小组,讨论分析图 11 - 1 - 2 中各种能量的名称。并分析其中的转化与转移过程。推举代表,表述本小组的讨论结果。 探究点三能量守恒定律 首先,让学生自行阅读教材中的对话部分。进而,配合多媒体,向学生简单介绍焦耳测定热功当量的实验。并举一些别的例子,如荡秋千过程中,如果没有别的损耗,每次秋千总是能够回到原来的高度等等。举例中,也可以向学生指出,能量转化过程中,往往存在损耗,

能量的守恒与转化

能量的转化和守恒教学设计 一、课标要求: 1.通过实例了解能量及其存在的不同形式 2.能简单描述各种各样的能量和我们生活的关系 3. 通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以互相转化。 二、教学重点 1. 各种形式的能的转化 2. 能量守恒定律 教学难点 1.区别能量转移和能量转化 2.能量守恒定律的具体应用 三、学情分析本节内容是在学生认识生活中常见的电能、机械能、光能、内能、化学能等常规能源的基础上,对生活中常见能量转化与转移进行粗略的分析与总结,学生很容易把转化的方向弄反;容易把能量守恒理解为局部的 四、教学过程 (一)能量的转化 (1)自然界存在着多种形式的能量。 (2)在一定条件下,各种形式的能量可以相互转化和转移 演示1:划火柴 演示2:用铁锤敲打铁丝 方法点拨:在判断能量是如何转化时,可先找出是哪一种形式的能量减少了,哪一种形式的能量增加了,增加的那一种形式的能量就是由减少的那一种形式的能量转化而来的。 在自然界中能量的转化也是普遍存在的。例子分析: 1. 小朋友滑滑梯; 2. 在气体膨胀做功的现象中; 3. 在水力发电中; 4. 在火力发电厂; 5. 电流通过电热器时; 6. 电流通过电动机。有关能量转化的事例同学们一定能举出许多,请同学分析课件中的图片的能量转化… (二)能量的转移 演示3:把铁丝放在酒精灯上加热;运动的甲钢球撞击静止的乙钢球,甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量形式没有变。 (三)能量守恒定律 演示3:滚摆实验 问:滚摆越滚越低的过程中,机械能发生了什么变化?减少的机械能到哪里去了呢? 大量事实证明,在普遍存在的能量的转化和转移过程中,消耗多少某种形式的能量,就得到多少其他形式的能量。 科学工作者经过长期的实践探索,直到19世纪,才确立了这个自然界最普遍的定律——能量守恒定律:… 讲解:尽管有的时候,物体某种形式的能量,可能转移到几个物体或转化成

高中物理能量守恒定律【高中物理能量守恒定律公式

高中物理能量守恒定律【高中物理能量守恒定律公式 在高中物理学习过程中,能量守恒属于一项极为重要的知识点,熟练掌握这一内容对于提高学生的物理知识分析能力有很大帮助,下面是小编给大家带来的高中物理能量守恒定律公式,希望对你有帮助。高中物理能量守恒定律公式 1.阿伏加德罗常数NA=×1023/mol;分子直径数量级10-10米 2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积,S:油膜表面积2} 3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。 4.分子间的引力和斥力r10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0 5.热力学第一定律W+Q=ΔU{,W:外界对物体做的正功,Q:物体吸收的热量,ΔU:增加的内能,涉及到第一类永动机不可造出} 6.热力学第二定律 克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化; 开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化{涉及到第二类永动机不可造出} 7.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-摄氏度} 注: 布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈; 温度是分子平均动能的标志; 分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快; 分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小; 气体膨胀,外界对气体做负功W0;吸收热量,Q>0 物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零; r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离; 其它相关内容:能的转化和定恒定律/能源的开发与利用、环保/物体的内能、分子的动能、分子势能。高中物理能量守恒知识点 功是一个过程量,与力在空间的作用过程相关。恒力功的计算公式与物体运动过程无关;重力功、弹力功与路径无关。功是一个标量,但有正负之分。 功率P:功率是表征力做功快慢的物理量、是标量:P=W/t 。若做功快慢程度不同,上式为平均功率。注意恒力的功率不一定恒定,如初速为零的匀加速运动,第一秒、第二秒、第三秒……内合力的平均功率之比为1:3:5……。已知功率可以求力在一段时间内所做的功W=Pt,这时可能是变力再做功。上式常常用于分析解决机车牵引功率问题,常设有以下两种约束条件:1)发动机功率一定:牵引力与速度成反比,只要速度改变,牵引力F=P/v 将改变,这时的运动一定是变加速运动。2)机车以恒力启动:牵引力F恒定,由P=Fv可知,若车做匀加速运动,则功率P将增加,这种过程直到P达到机车的额定功率为止。 能:自然界有多种运动形式,与不同运动形式相应的存在不同形式的能量:机械运动--机械能;热运动--内能;电磁运动--电磁能;化学运动--化学能;生物运动--生物能;原子及原子核运动--原子能、核能……。动能:物体由于有机械运动速度而具有的能量Ek=mv2/2 能,包括动能和势能,都是标量。都是状态量,如动能由速度决定,重力势能由高度决定,弹性势能由形变状态决定。都具有相对性,物体速度相对于不同的参照物有不同的结果,相应的动能相对于不同的参照物有不同的动能。势能相对于不同的零势能参考面有不同的结果,势能有可能取负值,它意味着此时物体的势能比零势能低。

第二十章 能源与能量守恒定律

一、关于栏目 1.思维点拨:主要是介绍本节的重要知识点和应注意的事项,一般在200-300字左右。 2.轻松练习:主要是与本节知识相关的基础训练题,题型能够是选择、填空、连线等题型,一般控制在8个小题,题号连续编排。 3.实验探究:主要是与本节知识相关的科学探究试题,能够是实验题、简答题、计算题,一般控制在2-3个试题。 4.自我评价:是一章后面的自我评价,一般适合45分钟,题型能够是选择题(6-8个)、填空题(4-5)、探究题(1-2)、计算题(2-3)。其中实验题包含在所列的题型中,总题量在13-18个左右。 5.图的序号例如:用6-1表示,一次类推 二、关于其它 (一)编写进程 1.2012年5月11日以前交稿件,要做到齐、清、定“ 3.2012年5月15日以前审定完稿件, (二)稿件要求 1.按照编写范例实行编写。 2.稿件的呈交方式为电子文件,录入采用word文档的形式。页面设置纸张规格:采用A4;页边距上下均采用2.54、左右采用2.50。答案按照字数的1:1.5留空。答案放在最后,计算、简答、探究只要最后结果或提示。不能略。 2012年4月26日 第二章声音与环境 2.1 我们怎样听见声音 【思维点拨】 1.声音的发生 声音的发生是因为发声体的振动而发生的,振动停止,发声也停止. 2.声音的传播 真空不能传声,声音必须靠物质传播,这种物质我们称之为介质.一切气体、液体、固体物质都能做传播声音的介质. 3.声速 声音在各种不同的介质中,传播的速度是不同的;同一种物质中,因为温度的不同,其声音的

传播速度也不同. 声音在15℃的空气中的传播速度是340m/s,通常我们说话的声音在空气中的传播速度就是指这个速度. [注意] 1.一切发声的物体都在振动,但物体的振动不一定能引起人耳的听觉;另外,有物体振动,但没有传播声音的介质,人耳听不到声音. 2.声音在固体、液体、气体中的传播速度是不同的,一般情况下,声音在固体中传播速度最大,在气体中最小. 3.发声的振动记录下来,需要时再让物体按照记录下来的振动规律去振动,就会产生 与原来一样的声音,这样就能够将声音保存下来. 【轻松练习】 1.“山间铃响马帮来”这句话中,铃响是因为铃身受金属珠子的撞击而发声,在山间小路上人们听到远处传来的铃声,是通过传入人耳。 2.音叉振动时,邻近的空气粒子随音叉振动,形成一系列疏密相间的形状向四周传播,这就是 。 3.人潜入水中,仍然能听到岸上人的讲话声,著名音乐家贝多芬晚年失聪,他将硬捧一端抵在钢琴盖板顶上,另一端咬在牙齿中间,通过硬棒来“听”钢琴的弹奏,根据以上两例,请说出传声物质除了气体外,还有和。 4.科学家为了探测海底某处的深度,向海底垂直发射超声波,经过4s收到回波信号,海洋中该处深度为 m。(声音在海水中传播速度是1500m/s),用这种方法不能用来测量月亮与地球之间的距离,其原因是。 5.玻璃鱼缸中盛有金鱼,用细棍轻轻敲击鱼缸上沿,金鱼立即受惊,这时鱼接收到声波的主要途径是。 A.鱼缸——空气——水——鱼 B.空气——水——鱼 C.鱼缸——水——鱼 D.水——鱼 6.雷雨来临时,电光一闪即逝,雷声却隆上持续,这是因为。 A.雷打个不停 B.雷声经过地面、山岳、云层多次反射造成 C.电光比雷声的速度快 D.以上说法都不对 7.人们倾听地声,利用岩层发生形变时的地声异常来预报地震这是利用了。 A.地震声不能由空气传到人耳 B.固体传播声音快 C.固体传播声音慢 D.以上说法都不对 8.百米赛跑时,终点计时员必须看发令枪的烟火就开始计时,如果计时员听到枪声才开始计时,所记录的成绩与运动员的实际成绩相比,一定。 A.少了0.294S B.多了0.294S C.一样 D.少了2.94S 9.把一个鼓平放后,在上面放上一些纸屑,然后用力敲打鼓面使之发声,这时会看到什么现象?此现象说明了什么? 10.有经验的土著居民在打猎时,经常伏身贴地,他能听到一般人站立时不易觉察的动静,并且能即时发现猎物,结合所学知识,试分析其道理。 【探究实验】 10.有经验的土著居民在打猎时,经常伏身贴地,他能听到一般人站立时不易觉察的动静,并且能即时发现猎物,结合所学知识,试分析其道理。

能量守恒定律与能

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

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

物理论文(能量守恒定律)

守恒定律的缘起 04011423 武曦 摘要:守恒定律的创立是极为艰辛的,但是其所取得的成果无疑是极为辉煌的,甚至小学生都知道几条守恒定律,但是守恒定律是否如它看上去那么完美,又是否攻无不克,战无不胜呢? 关键词:迈尔,能量守恒定律,动量守恒定律,宇称。 Law of c onservation of Origin 04011423 Wu Xi Abstract: The creation of the conservation law is extremely hard, but their achieve ments is undoubtedly an extremely brilliant, even a child w ill know a few conservation law, but whether the law of conservation as it looks so perfec t, and whether the all-conquering, war victorious it? Keywords: Meyer, the energy conservation law, the law of conservation of momentum,parity. 关于守恒定律,其中最著名的便是能量守恒定律,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其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变。 现在看起来是多么合乎常理的一件事,但是在最初却让人丢掉了性命,这个人的名字叫迈尔。迈尔是一个医生,1840年2月22日,他作为一名随船医生跟着一支船队来到印度尼西亚。由于船员生病,他帮忙治疗,在治疗过程中,迈尔开始思考:人的血液所以是红的是因为里面含有氧,氧在人体内燃烧产生热量,维持人的体温。这里天气炎热,人要维持体温不需要燃烧那么多氧了,所以静脉里的血仍然是鲜红的。那么,人身上的热量到底是从哪来的?顶多500克的心脏,它的运动根本无法产生如此多的热,无法光靠它维持人的体温……迈尔越想越多,最后归结到一点:能量如何转化(转移)?他一回到汉堡就写了一篇《论无机界的力》,并用自己的方法测得热功当量为365千克米/千卡。他将论文投到《物理年鉴》,却得不到发表,只好发表在一本名不见经传的医学杂志上。物理学家们无法相信他的话,很不尊敬地称他为“疯子”,而迈尔的家人也怀疑他疯了,竟要请医生来医治他。他不仅在学术上不被人理解,而且又先后经历了生活上的打击,幼子逝世,弟弟也因革命活动受到牵连,在一连串的打击迈尔于1849年从三层楼上跳下自杀,但是未遂,却造成双腿伤残,从而成了跛子。随后他被送到哥根廷精神病院,遭受了八年的非人折磨。即使后来人们意识到了错误,给予迈尔荣耀,但他也在不久后与世长辞了。 但是我认为,这一切也是有道理的,因为能量这种东西看不见摸不着,他突然提出了这种理论,不为人理解也是理所因当。相比之下,另一个人就要好得多,这个人便是焦耳,焦耳提出这个观点时也有人质疑,但是焦耳是搞实验的,实验给了他信心,所以他经受得住那种压力。并且因为实验,他的观点被人们所接受。这一事例也提醒人们物理实验的重要性。 由于能量守恒定律的发现,人们最想看到的东西——永动机被宣布是不可能的。可笑的是现在还有很多人相信永动机的存在。我看过关于此类的介绍。他们是想通过不断地收取外部的能量来实现“永动”,和永动机的初旨并不相同。 能量守恒定律发现之后又几经波折,但是后来都被证明是有几种能量未被发现,自此能量守恒定律站稳了脚跟。 能量守恒定律是守恒定律之中当之无愧的“老大”,但却不是我们经常用的,我

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