2019-2020學(xué)年人教版物理必修二課件：第七章 第10節(jié)　能量守恒定律與能源

1、第第1010節(jié)能量守恒定律與能源節(jié)能量守恒定律與能源 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.1.了解各種不同形式的能了解各種不同形式的能, ,知道能量是一個重要的物理量。知道能量是一個重要的物理量。 2.2.知道能量守恒定律確立的兩類重要事實。知道能量守恒定律確立的兩類重要事實。 3.3.敘述能量守恒定律的內(nèi)容敘述能量守恒定律的內(nèi)容, ,認(rèn)識建立能量守恒定律的重大意義認(rèn)識建立能量守恒定律的重大意義, ,能用能能用能 量守恒的觀點分析、解決實際問題。量守恒的觀點分析、解決實際問題。 4.4.了解能量耗散了解能量耗散, ,了解自然界中能量在宏觀過程的方向性。了解自然界中能量在宏觀過程的方向性。 5.5.感受節(jié)約能

2、源、保護環(huán)境的緊迫性感受節(jié)約能源、保護環(huán)境的緊迫性, ,認(rèn)識到節(jié)約能源、保護環(huán)境是每一認(rèn)識到節(jié)約能源、保護環(huán)境是每一 個公民應(yīng)具有的意識和素養(yǎng)。個公民應(yīng)具有的意識和素養(yǎng)。 6.6.了解能量守恒、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性了解能量守恒、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性, ,認(rèn)識能量守恒與能量可用的認(rèn)識能量守恒與能量可用的 區(qū)別。區(qū)別。 自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí) 教材提煉教材提煉 知識梳理知識梳理 一、能量守恒定律一、能量守恒定律 1.1.定律內(nèi)容定律內(nèi)容: :能量既不會憑空產(chǎn)生能量既不會憑空產(chǎn)生, ,也不會憑空消失也不會憑空消失, ,它只能從一種形式轉(zhuǎn)它只能從一種形式轉(zhuǎn) 化為另一種形式化為另一種形式, ,或者從一個物

3、體或者從一個物體 到別的物體到別的物體, ,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過 程中程中, , 保持不變。保持不變。 2.2.定律確立的兩類重要事實定律確立的兩類重要事實 (1)(1)確認(rèn)了確認(rèn)了 的不可能性。的不可能性。 (2)(2)發(fā)現(xiàn)了各種自然現(xiàn)象之間能量的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化。發(fā)現(xiàn)了各種自然現(xiàn)象之間能量的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化。 二、能源和能量耗散二、能源和能量耗散 1.1.能源利用的三個時期能源利用的三個時期: : 、煤炭時期、煤炭時期、 。 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移 能量的總量能量的總量 第一類永動機第一類永動機 柴薪時期柴薪時期石油時期石油時期 2.2.能量耗散能量耗散: :燃料燃燒時一旦把自己的熱量釋放出去燃

4、料燃燒時一旦把自己的熱量釋放出去, ,就不會再次自動聚就不會再次自動聚 集起來供人類重新利用。如電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能集起來供人類重新利用。如電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能, ,電能又通過燈泡電能又通過燈泡 轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成 , ,熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周圍環(huán)境的熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周圍環(huán)境的 , , 我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用。這種現(xiàn)象叫做能量的耗散。我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用。這種現(xiàn)象叫做能量的耗散。 內(nèi)能和光能內(nèi)能和光能 內(nèi)能內(nèi)能 練一練練一練 1.1.關(guān)于能量和能源關(guān)于能量和能源, ,下列說法中正確的是下列說法中正確的是( ( ) ) A.A.由于自然界的能量守恒

5、由于自然界的能量守恒, ,所以不需要節(jié)約能源所以不需要節(jié)約能源 B.B.在利用能源的過程中在利用能源的過程中, ,能量在數(shù)量上并未減少能量在數(shù)量上并未減少 C.C.能量耗散說明能量在轉(zhuǎn)化過程中沒有方向性能量耗散說明能量在轉(zhuǎn)化過程中沒有方向性 D.D.人類在不斷地開發(fā)和利用新能源人類在不斷地開發(fā)和利用新能源, ,所以能量可以被創(chuàng)造所以能量可以被創(chuàng)造 B B 解析解析: :自然界的總能量是守恒的自然界的總能量是守恒的, ,能量只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形能量只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形 式或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體式或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體, ,能量不可能被創(chuàng)造能量不可能被創(chuàng)造; ;在利用能

6、源的在利用能源的 過程中過程中, ,能量在數(shù)量上并未減少能量在數(shù)量上并未減少, ,能量耗散使能量的利用品質(zhì)降低了能量耗散使能量的利用品質(zhì)降低了, , 能量轉(zhuǎn)化具有方向性能量轉(zhuǎn)化具有方向性, ,因此要節(jié)約能源因此要節(jié)約能源, ,故選項故選項B B正確正確,A,C,D,A,C,D錯誤。錯誤。 2.2.關(guān)于能源的開發(fā)和利用關(guān)于能源的開發(fā)和利用, ,下列說法中正確的是下列說法中正確的是( ( ) ) A.A.能源利用的過程就是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程能源利用的過程就是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程 B.B.化石能源的能量歸根結(jié)底來自于太陽能化石能源的能量歸根結(jié)底來自于太陽能, ,因此化石能源永遠不會枯竭因此化石

7、能源永遠不會枯竭 C.“C.“既要馬兒跑既要馬兒跑, ,又讓馬兒不吃草又讓馬兒不吃草”違背了能量守恒定律違背了能量守恒定律, ,因而是不可能的因而是不可能的 D.“D.“全自動全自動”手表不用任何電源手表不用任何電源, ,卻能一直走動卻能一直走動, ,說明永動機是可以制成的說明永動機是可以制成的 C C 解析解析: :能源利用過程并不單純是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程能源利用過程并不單純是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程, ,各種轉(zhuǎn)各種轉(zhuǎn) 化形式均可為人類服務(wù)化形式均可為人類服務(wù),A,A錯誤錯誤; ;化石能源的能量雖然來自太陽能化石能源的能量雖然來自太陽能, ,但但 要經(jīng)過數(shù)億年的地質(zhì)演變才能形成要經(jīng)過數(shù)

8、億年的地質(zhì)演變才能形成, ,且儲量有限且儲量有限, ,為不可再生能源為不可再生能源,B,B 錯誤錯誤; ;馬和其他動物馬和其他動物, ,包括人包括人, ,要運動要運動, ,必須消耗能量必須消耗能量, ,選項選項C C正確正確; ;所謂所謂 “全自動全自動”手表手表, ,內(nèi)部還是有能量轉(zhuǎn)化裝置的內(nèi)部還是有能量轉(zhuǎn)化裝置的, ,一般是一個擺錘一般是一個擺錘, ,當(dāng)人當(dāng)人 戴著手表活動時戴著手表活動時, ,使擺錘不停擺動使擺錘不停擺動, ,給游絲彈簧補充能量給游絲彈簧補充能量, ,才會維持手才會維持手 表的運行表的運行, ,如果把這種手表放在桌面上靜置幾天如果把這種手表放在桌面上靜置幾天, ,它一定會

9、停止走動它一定會停止走動, , 選項選項D D錯誤。錯誤。 3.3.沖擊鉆是一種打孔的工具沖擊鉆是一種打孔的工具, ,工作時工作時, ,鉆頭在電動機帶動下不斷地沖擊墻鉆頭在電動機帶動下不斷地沖擊墻 壁打出圓孔壁打出圓孔( (如圖所示如圖所示),),沖擊鉆在工作的過程中沖擊鉆在工作的過程中( ( ) ) A.A.有電能和機械能、熱能的轉(zhuǎn)化有電能和機械能、熱能的轉(zhuǎn)化 B.B.只有電能和機械能的轉(zhuǎn)化只有電能和機械能的轉(zhuǎn)化 C.C.只有電能和熱能的轉(zhuǎn)化只有電能和熱能的轉(zhuǎn)化 D.D.只有機械能和熱能的轉(zhuǎn)化只有機械能和熱能的轉(zhuǎn)化 A A 解析解析: :從能量的轉(zhuǎn)化情況看從能量的轉(zhuǎn)化情況看, ,電動機工作消

10、耗電能電動機工作消耗電能, ,通過做功把電能轉(zhuǎn)通過做功把電能轉(zhuǎn) 化成曲柄、連桿的機械能化成曲柄、連桿的機械能, ,壓縮氣體帶動沖擊活塞沖擊工具的尾端壓縮氣體帶動沖擊活塞沖擊工具的尾端, , 使工具向前沖打使工具向前沖打, ,鉆頭與墻體摩擦產(chǎn)生熱能鉆頭與墻體摩擦產(chǎn)生熱能, ,所以有電能和機械能、所以有電能和機械能、 內(nèi)能的轉(zhuǎn)化內(nèi)能的轉(zhuǎn)化, ,選項選項A A正確。正確。 解析解析: :太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能, ,小電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械小電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械 能。故選項能。故選項A A正確。正確。 4.4.市面上出售一種裝有太陽能電扇的帽子市面上出售一種裝有

11、太陽能電扇的帽子( (如圖所示如圖所示) )。在陽光的照射下。在陽光的照射下, , 小電扇快速轉(zhuǎn)動小電扇快速轉(zhuǎn)動, ,能給炎熱的夏季帶來一絲涼爽。該裝置的能量轉(zhuǎn)化情況能給炎熱的夏季帶來一絲涼爽。該裝置的能量轉(zhuǎn)化情況 是是( ( ) ) A.A.太陽能太陽能電能電能機械能機械能B.B.太陽能太陽能機械能機械能電能電能 C.C.電能電能太陽能太陽能機械能機械能D.D.機械能機械能太陽能太陽能電能電能 A A 5.(5.(20162016浙江浙江4 4月選考月選考) )圖示中的路燈為太陽能路燈圖示中的路燈為太陽能路燈, ,每只路燈的光伏電池每只路燈的光伏電池 板有效采光面積約板有效采光面積約0.3

12、m0.3 m2 2。晴天時電池板上每平方米每小時接收到的太。晴天時電池板上每平方米每小時接收到的太 陽輻射能約為陽輻射能約為3 310106 6 J J。如果每天等效日照時間約為。如果每天等效日照時間約為6 h,6 h,光電池一天產(chǎn)光電池一天產(chǎn) 生的電能可供生的電能可供30 W30 W的路燈工作的路燈工作8 h8 h。光電池的光電轉(zhuǎn)換效率約為。光電池的光電轉(zhuǎn)換效率約為( ( ) ) A.4.8%A.4.8%B.9.6%B.9.6% C.16% C C.16% C D.44%D.44% C C 課堂探究課堂探究 要點一要點一 功能關(guān)系的理解和應(yīng)用功能關(guān)系的理解和應(yīng)用 例例11 如圖所示如圖所示,

13、 ,輕質(zhì)彈簧的左端固定輕質(zhì)彈簧的左端固定, ,并處于自然狀態(tài)。小物塊的質(zhì)量并處于自然狀態(tài)。小物塊的質(zhì)量 為為m,m,從從A A點向左沿水平地面運動點向左沿水平地面運動, ,壓縮彈簧后被彈回壓縮彈簧后被彈回, ,運動到運動到A A點恰好靜點恰好靜 止。物塊向左運動的最大距離為止。物塊向左運動的最大距離為s,s,與地面間的動摩擦因數(shù)為與地面間的動摩擦因數(shù)為,重力加速重力加速 度為度為g,g,彈簧未超出彈性限度。在上述過程中彈簧未超出彈性限度。在上述過程中( ( ) )C C 規(guī)律方法規(guī)律方法 利用功能關(guān)系分析問題的基本思路利用功能關(guān)系分析問題的基本思路 (1)(1)在應(yīng)用功能關(guān)系解決具體問題的過程

14、中在應(yīng)用功能關(guān)系解決具體問題的過程中, ,若只涉及動能的變化用動若只涉及動能的變化用動 能定理分析。能定理分析。 (2)(2)只涉及重力勢能的變化用重力做功與重力勢能變化的關(guān)系分析。只涉及重力勢能的變化用重力做功與重力勢能變化的關(guān)系分析。 (3)(3)只涉及機械能變化用除重力和彈力之外的力做的功與機械能變化只涉及機械能變化用除重力和彈力之外的力做的功與機械能變化 相等的關(guān)系分析。相等的關(guān)系分析。 針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練1:1:如圖所示如圖所示, ,在豎直平面內(nèi)有一半徑為在豎直平面內(nèi)有一半徑為R R的圓弧軌道的圓弧軌道, ,半徑半徑OAOA水水 平、平、OBOB豎直豎直, ,一個質(zhì)量為一個質(zhì)量為m m

15、的小球自的小球自A A的正上方的正上方P P點由靜止開始自由下落點由靜止開始自由下落, , 小球沿軌道到達最高點小球沿軌道到達最高點B B時恰好對軌道沒有壓力。已知時恰好對軌道沒有壓力。已知AP=2R,AP=2R,重力加速重力加速 度為度為g,g,則小球從則小球從P P到到B B的運動過程中的運動過程中( ( ) )D D 要點二對能量守恒定律的理解與應(yīng)用要點二對能量守恒定律的理解與應(yīng)用 例例22 三峽水電站是我國最大的水力發(fā)電站三峽水電站是我國最大的水力發(fā)電站, ,平均水位落差約為平均水位落差約為100 m,100 m,每每 秒約有秒約有1 110104 4 m m3 3的水用來發(fā)電的水用來

16、發(fā)電, ,水的重力勢能約有水的重力勢能約有20%20%轉(zhuǎn)化為電能。已知轉(zhuǎn)化為電能。已知 水的密度為水的密度為1.01.010103 3 kg/m kg/m3 3, ,火電廠每發(fā)一度電大約需耗標(biāo)準(zhǔn)煤火電廠每發(fā)一度電大約需耗標(biāo)準(zhǔn)煤0.3 kg,0.3 kg, 同時排放二氧化碳同時排放二氧化碳1 kg1 kg。關(guān)于三峽水電站。關(guān)于三峽水電站, ,下列說法正確的是下列說法正確的是( ( ) ) A.A.發(fā)電平均功率約為發(fā)電平均功率約為2 2101012 12 W W B.B.每天的發(fā)電量約為每天的發(fā)電量約為4.84.810107 7 kW kWh h C.C.相比于同功率的火電廠相比于同功率的火電廠,

17、 ,每天約可減少煤炭消耗每天約可減少煤炭消耗2 210106 6 kg kg D.D.相比于同功率的火電廠相比于同功率的火電廠, ,每天約可減少二氧化碳排放每天約可減少二氧化碳排放4.84.810106 6 kg kg B B 針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練2:2:太陽能汽車是利用太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能工作的太陽能汽車是利用太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能工作的 一種新型汽車。已知太陽輻射的總功率約為一種新型汽車。已知太陽輻射的總功率約為4 4101026 26 W, W,太陽到地球的距太陽到地球的距 離離r r約為約為1.51.5101011 11 m, m,假設(shè)太陽光傳播到達地面的過程中約有假設(shè)太

18、陽光傳播到達地面的過程中約有40%40%的能量損的能量損 耗耗, ,某太陽能汽車所用太陽能電池板接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為機械能的轉(zhuǎn)化某太陽能汽車所用太陽能電池板接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為機械能的轉(zhuǎn)化 效率約為效率約為15%,15%,汽車太陽能電池板的面積為汽車太陽能電池板的面積為8 m8 m2 2。如果驅(qū)動該太陽能汽車。如果驅(qū)動該太陽能汽車 正常行駛所需的機械功率的正常行駛所需的機械功率的20%20%來自太陽能電池來自太陽能電池, ,則該太陽能汽車正常行則該太陽能汽車正常行 駛所需的機械功率約為駛所需的機械功率約為( (已知半徑為已知半徑為r r的球表面積為的球表面積為S=4rS=4r2 2)()( )

19、 ) A.0.2 kWA.0.2 kWB.5 kWB.5 kW C.100 kWC.100 kWD.1 000 kWD.1 000 kW B B 要點三能量耗散要點三能量耗散 例例33 下列說法中不正確的是下列說法中不正確的是( ( ) ) A.A.某種形式的能減少某種形式的能減少, ,一定存在其他形式能的增加一定存在其他形式能的增加 B.B.因為能量守恒因為能量守恒, ,所以所以“能源危機能源危機”是不可能的是不可能的 C.C.能量耗散表明能量耗散表明, ,在能源的利用過程中在能源的利用過程中, ,能量在數(shù)量上并未減少能量在數(shù)量上并未減少, ,但在可但在可 利用的品質(zhì)上降低了利用的品質(zhì)上降低

20、了 D.D.能源的利用受能量耗散的制約能源的利用受能量耗散的制約, ,所以能源的利用是有條件的所以能源的利用是有條件的, ,也是有代也是有代 價的價的 B B 思路探究思路探究: :能量守恒定律與能量耗散矛盾嗎能量守恒定律與能量耗散矛盾嗎? ? 答案答案: :能量只能轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移能量只能轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移, ,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中總量不變在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中總量不變; ;能量耗散能量耗散 是指可以利用的能量轉(zhuǎn)化成無法收集起來重新利用的內(nèi)能是指可以利用的能量轉(zhuǎn)化成無法收集起來重新利用的內(nèi)能( (即品質(zhì)降即品質(zhì)降 低了低了),),但轉(zhuǎn)化過程仍遵循能量守恒定律但轉(zhuǎn)化過程仍遵循能量守恒定律, ,二者并不矛盾。二者并

21、不矛盾。 解析解析: :能量守恒定律是自然界中普遍存在的規(guī)律能量守恒定律是自然界中普遍存在的規(guī)律, ,它適用于任何形式它適用于任何形式 的能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化, ,選項選項A A正確正確; ;能量耗散是指可以利用的能量轉(zhuǎn)化成能量耗散是指可以利用的能量轉(zhuǎn)化成 無法收集起來重新利用的內(nèi)能無法收集起來重新利用的內(nèi)能( (即品質(zhì)降低了即品質(zhì)降低了),),但轉(zhuǎn)化過程仍遵循能但轉(zhuǎn)化過程仍遵循能 量守恒定律量守恒定律, ,選項選項B B錯誤錯誤,C,D,C,D正確。正確。 針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練3:3:下列哪些現(xiàn)象屬于能量的耗散下列哪些現(xiàn)象屬于能量的耗散( ( ) ) A.A.利用水流能發(fā)電產(chǎn)生電能利用

22、水流能發(fā)電產(chǎn)生電能 B.B.電能在燈泡中變成光能電能在燈泡中變成光能 C.C.電池的化學(xué)能變成電能電池的化學(xué)能變成電能 D.D.火爐把屋子烤暖火爐把屋子烤暖 D D 解析解析: :能量耗散是指其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能能量耗散是指其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能, ,最終流散在周圍環(huán)境中最終流散在周圍環(huán)境中 無法重新收集并加以利用的現(xiàn)象無法重新收集并加以利用的現(xiàn)象, ,則選項則選項D D正確。正確。 要點四綜合運用功能關(guān)系解決實際問題要點四綜合運用功能關(guān)系解決實際問題 例例44 某砂場為提高運輸效率某砂場為提高運輸效率, ,研究砂粒下滑的高度與砂粒在傳送帶上研究砂粒下滑的高度與砂粒在傳送帶上 運動的關(guān)系運動

23、的關(guān)系, ,建立如圖所示的物理模型。豎直平面內(nèi)有一傾角建立如圖所示的物理模型。豎直平面內(nèi)有一傾角=37=37的的 直軌道直軌道AB,AB,其下方右側(cè)放置一水平傳送帶其下方右側(cè)放置一水平傳送帶, ,直軌道末端直軌道末端B B與傳送帶間距可與傳送帶間距可 近似為零近似為零, ,但允許砂粒通過。轉(zhuǎn)輪半徑但允許砂粒通過。轉(zhuǎn)輪半徑R=0.4 mR=0.4 m、轉(zhuǎn)軸間距、轉(zhuǎn)軸間距 L=2 mL=2 m的傳送的傳送 帶以恒定的線速度逆時針轉(zhuǎn)動帶以恒定的線速度逆時針轉(zhuǎn)動, ,轉(zhuǎn)輪最低點離地面的高度轉(zhuǎn)輪最低點離地面的高度H=2.2 mH=2.2 m?，F(xiàn)將?，F(xiàn)將 一小物塊放在距離傳送帶高一小物塊放在距離傳送帶高h

24、 h處靜止釋放處靜止釋放, ,假設(shè)小物塊從直軌道假設(shè)小物塊從直軌道B B端運動端運動 到達傳送帶上到達傳送帶上C C點時點時, ,速度大小不變速度大小不變, ,方向變?yōu)樗较蛴?。已知小物塊與方向變?yōu)樗较蛴?。已知小物塊與 直軌道和傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為直軌道和傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為=0.5=0.5。(g(g取取10 m/s10 m/s2 2,sin 37,sin 37= = 0.6,cos 370.6,cos 37=0.8)=0.8) 答案答案: :(1)4 m/s(1)4 m/s(2)h3 m(2)h3 m (1)(1)若若h=2.4 m,h=2.4 m,求小物塊到達求小物塊到達B B端

25、時速度的大小。端時速度的大小。 (2)(2)若小物塊落到傳送帶左側(cè)地面若小物塊落到傳送帶左側(cè)地面, ,求求h h需要滿足的條件。需要滿足的條件。 (3)(3)改變小物塊釋放的高度改變小物塊釋放的高度h,h,小物塊從傳送帶的小物塊從傳送帶的D D點水平向右拋出點水平向右拋出, ,求小求小 物塊落地點到物塊落地點到D D點的水平距離點的水平距離x x與與h h的關(guān)系式及的關(guān)系式及h h需要滿足的條件。需要滿足的條件。 規(guī)律方法規(guī)律方法 (1)(1)綜合運用功能關(guān)系解決實際問題的基本思路綜合運用功能關(guān)系解決實際問題的基本思路 當(dāng)涉及摩擦力做功當(dāng)涉及摩擦力做功, ,機械能不守恒時機械能不守恒時, ,一

26、般應(yīng)用能量守恒定律解決一般應(yīng)用能量守恒定律解決 問題。問題。 解題時解題時, ,首先確定初末狀態(tài)首先確定初末狀態(tài), ,然后分析狀態(tài)變化過程中哪種形式的然后分析狀態(tài)變化過程中哪種形式的 能量減少能量減少, ,哪種形式的能量增加哪種形式的能量增加, ,求出減少的能量總和求出減少的能量總和EE減 減和增加 和增加 的能量總和的能量總和EE增 增, ,最后由 最后由EE減 減=E =E增 增列式求解。 列式求解。 (2)(2)常用的幾種功能關(guān)系常用的幾種功能關(guān)系 功功能的變化能的變化表達式表達式 重力做功重力做功 正功正功重力勢能減少重力勢能減少 W WG G=-E=-Ep p =E=Ep1 p1-E

27、 -Ep2 p2負功負功重力勢能增加重力勢能增加 彈力做功彈力做功 正功正功彈性勢能減少彈性勢能減少 W W彈 彈=-E =-Ep p =E=Ep1 p1-E -Ep2 p2負功負功彈性勢能增加彈性勢能增加 合力做功合力做功 正功正功動能增加動能增加 W W合 合=E =Ek k =E=Ek2 k2-E -Ek1 k1負功負功動能減少動能減少 除重力除重力( (或系或系 統(tǒng)內(nèi)彈力統(tǒng)內(nèi)彈力) )外外 其他力做功其他力做功 正功正功機械能增加機械能增加 W W其他 其他=E =E =E=E2 2-E-E1 1 負功負功機械能減少機械能減少 兩物體間滑動摩擦兩物體間滑動摩擦 力對物體系統(tǒng)做功力對物體

28、系統(tǒng)做功 內(nèi)能變化內(nèi)能變化F Ff fx x相對 相對=Q =Q 針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練4:4:( (20162016浙江浙江1010月選考月選考) )如圖如圖1 1所示所示, ,游樂場的過山車可以底朝上游樂場的過山車可以底朝上 在豎直圓軌道上運行在豎直圓軌道上運行, ,可抽象為圖可抽象為圖2 2的模型。傾角為的模型。傾角為4545的直軌道的直軌道ABAB、半、半 徑徑R=10 mR=10 m的光滑豎直圓軌道和傾角為的光滑豎直圓軌道和傾角為3737的直軌道的直軌道EFEF。分別通過水平光。分別通過水平光 滑銜接軌道滑銜接軌道BC,CEBC,CE平滑連接平滑連接, ,另有水平減速直軌道另有水平減速直軌

29、道FGFG與與EFEF平滑連接平滑連接,EG,EG 間的水平距離間的水平距離l=40 ml=40 m?，F(xiàn)有質(zhì)量?，F(xiàn)有質(zhì)量m=500 kgm=500 kg的過山車的過山車, ,從高從高h=40 mh=40 m處的處的A A點點 靜止下滑靜止下滑, ,經(jīng)經(jīng)BCDCEFBCDCEF最終停在最終停在G G點。過山車與軌道點。過山車與軌道AB,EFAB,EF的動摩擦因數(shù)的動摩擦因數(shù) 均為均為1 1=0.2,=0.2,與減速直軌道與減速直軌道FGFG的動摩擦因數(shù)的動摩擦因數(shù)2 2=0.75=0.75。過山車可視為質(zhì)。過山車可視為質(zhì) 點點, ,運動中不脫離軌道。求運動中不脫離軌道。求: : (1)(1)過山

30、車運動至圓軌道最低點過山車運動至圓軌道最低點C C時的速度大小。時的速度大小。 (2)(2)過山車運動至圓軌道最高點過山車運動至圓軌道最高點D D時對軌道的作用力。時對軌道的作用力。 答案答案: :(2)7 000 N,(2)7 000 N,方向豎直向上方向豎直向上 (3)(3)減速直軌道減速直軌道FGFG的長度的長度x x。( (已知已知sin 37sin 37=0.6,cos 37=0.6,cos 37=0.8,g=0.8,g取取 10 m/s10 m/s2 2) ) 答案答案: :(3)30 m(3)30 m 課堂達標(biāo)課堂達標(biāo) 1.1.以下關(guān)于能量和能源的認(rèn)識以下關(guān)于能量和能源的認(rèn)識,

31、,正確的是正確的是( ( ) ) A.“A.“永動機永動機”( (不需要消耗其他形式的能量不需要消耗其他形式的能量, ,能持續(xù)地運動下去的機器能持續(xù)地運動下去的機器) ) 違反了能量守恒定律違反了能量守恒定律 B.B.因為能量不會消失因為能量不會消失, ,所以我們沒必要節(jié)約能源所以我們沒必要節(jié)約能源 C.C.石油、天然氣都是自然界自主生成的可再生能源石油、天然氣都是自然界自主生成的可再生能源 D.D.我國煤炭和石油的資源豐富我國煤炭和石油的資源豐富, ,不需要大力開發(fā)新能源不需要大力開發(fā)新能源 A A 解析解析: :能量是守恒的能量是守恒的, ,但是我們能直接利用的能源卻是有限的但是我們能直接

32、利用的能源卻是有限的, ,故節(jié)約故節(jié)約 能源是必要的能源是必要的, ,選項選項B B錯誤錯誤; ;石油、天然氣都是不可再生能源石油、天然氣都是不可再生能源, ,選項選項C C錯錯 誤誤; ;我國煤炭和石油資源雖然很豐富我國煤炭和石油資源雖然很豐富, ,但我國能源消耗量也是很大但我國能源消耗量也是很大, ,所所 以大力開發(fā)新能源迫在眉睫以大力開發(fā)新能源迫在眉睫, ,選項選項D D錯誤。只有選項錯誤。只有選項A A正確。正確。 2.(2.(20172017浙江浙江4 4月選考月選考) )火箭發(fā)射回收是航天技術(shù)的一大進步。如圖所示火箭發(fā)射回收是航天技術(shù)的一大進步。如圖所示, ,火箭火箭 在返回地面前

33、的某段運動在返回地面前的某段運動, ,可看成先勻速后減速的直線運動可看成先勻速后減速的直線運動, ,最后撞落在地面上。最后撞落在地面上。 不計火箭質(zhì)量的變化不計火箭質(zhì)量的變化, ,則則( ( ) ) A.A.火箭在勻速下降過程中火箭在勻速下降過程中, ,機械能守恒機械能守恒 B.B.火箭在減速下降過程中火箭在減速下降過程中, ,攜帶的檢測儀器處于失重狀態(tài)攜帶的檢測儀器處于失重狀態(tài) C.C.火箭在減速下降過程中合力做功等于火箭機械能的變化火箭在減速下降過程中合力做功等于火箭機械能的變化 D.D.火箭著地時火箭著地時, ,火箭對地的作用力大于自身的重力火箭對地的作用力大于自身的重力 D D 解析解

34、析: :勻速下降階段勻速下降階段, ,火箭除受重力外火箭除受重力外, ,還受阻力還受阻力, ,且阻力做負功且阻力做負功, ,所以機械能所以機械能 不守恒不守恒, ,選項選項A A錯誤錯誤; ;在減速階段在減速階段, ,加速度向上加速度向上, ,處于超重狀態(tài)處于超重狀態(tài), ,而火箭克服阻力而火箭克服阻力 做的功等于機械能的減少做的功等于機械能的減少, ,選項選項B,CB,C錯誤錯誤; ;火箭著地時速度突然減小火箭著地時速度突然減小, ,則地面對則地面對 火箭的力大于火箭的重力火箭的力大于火箭的重力, ,由牛頓第三定律可知火箭對地的作用力大于自身由牛頓第三定律可知火箭對地的作用力大于自身 的重力的

35、重力, ,故選項故選項D D正確。正確。 3.3.如圖所示如圖所示, ,質(zhì)量為質(zhì)量為m m的鉤碼在彈簧測力計的作用下豎直向上運動。設(shè)彈的鉤碼在彈簧測力計的作用下豎直向上運動。設(shè)彈 簧測力計的示數(shù)為簧測力計的示數(shù)為F FT T, ,不計空氣阻力不計空氣阻力, ,重力加速度為重力加速度為g g。則。則( ( ) ) A.FA.FT T=mg=mg時時, ,鉤碼的機械能不變鉤碼的機械能不變 B.FB.FT Tmgmgmg時時, ,鉤碼的機械能才增加鉤碼的機械能才增加 D.D.無論無論F FT Tmgmg或或F FT Tmg,mg,鉤碼的機械能都增加鉤碼的機械能都增加 D D 解析解析: :無論無論F FT T與與mgmg的關(guān)系如何的關(guān)系如何,F,FT T與鉤