2024-2025學(xué)年高中物理第七章機(jī)械能守恒定律10能量守恒定律與能源3教案新人教版必修2

PAGE1-第十節(jié)能量守恒定律與能源【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．能推斷物體的機(jī)械能是否守恒2．能正確理解各種功能關(guān)系，并能用來(lái)解題【主要內(nèi)容】一、功能關(guān)系1．重力做功與重力勢(shì)能改變的關(guān)系重力做正功，重力勢(shì)能削減；重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加；重力做多少功，重力勢(shì)能就改變多少，即WG=－△EP＝Ep1－Ep22．彈力做功與彈性勢(shì)能改變的關(guān)系彈力做正功，彈性勢(shì)能削減；彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加；彈力做多少功，彈性勢(shì)能就改變多少，即W彈=－△EP彈=Ep1－Ep23．滑動(dòng)摩擦力做功與系統(tǒng)內(nèi)能改變的關(guān)系一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做的凈功（即總功）等于滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)位移（或相對(duì)路程）的乘積的負(fù)值，等于系統(tǒng)增加內(nèi)能的負(fù)值，即W總=－fS相=－Q4．合外力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的改變，即W合=△EK5.外力做功與機(jī)械能改變的關(guān)系除重力和彈簧彈力以外的其它力做的總功等于物體機(jī)械能的增量，即除重力和彈簧彈力以外的其它力做多少正功，機(jī)械能就增加多少；克服除重力和彈簧彈力以外的其它力做多少功，機(jī)械能就削減多少。（E2、E1分別為系統(tǒng)末狀態(tài)和初狀態(tài)的機(jī)械能）二、能量守恒定律1．能量守恒定律：能量既不會(huì)，也不會(huì)，它只會(huì)從一種形式為其它形式，或者從一個(gè)物體到其它物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量總量。2．能量耗散：（1）燃料燃燒時(shí)，一旦把自己的熱量釋放出去，就不會(huì)再次自動(dòng)起來(lái)供人類重新利用。電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能又通過(guò)燈泡轉(zhuǎn)化成和，熱和光被其他物質(zhì)汲取之后變成四周環(huán)境的內(nèi)能，我們也無(wú)法把這些內(nèi)能收集起來(lái)重新利用，這種現(xiàn)象叫做能量的耗散。（2）能量耗散表明，在能源的利用過(guò)程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能量在數(shù)值上并未，但在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用的變成了不便于利用的了。（3）能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過(guò)程的。能源的利用受這種的制約，所以能源的利用是有條件的，也是有代價(jià)的?！镜湫屠}】例1、一質(zhì)量勻稱不行伸長(zhǎng)的繩索，重為G，A、B兩端固定在天花板上，如圖所示，今在最低點(diǎn)C施加一豎直向下的力，將繩拉至D點(diǎn)在此過(guò)程中，繩索AB的重心位置將（）DADABC、先降低后上升 D、無(wú)法判定例2、質(zhì)量為m的物體，從靜止起先以2g的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)hA、物體的重力勢(shì)能削減2mghB、物體的機(jī)械能保持不變C、物體的動(dòng)能增加2mghD、物體的機(jī)械能增加mgh例3、(雙選)如圖所示，卷?yè)P(yáng)機(jī)的繩索通過(guò)定滑輪用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．F對(duì)木箱做的功等于木箱增加的動(dòng)能與木箱克服摩擦力所做的功之和B．F對(duì)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勢(shì)能D．F對(duì)木箱做的功等于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力做的功之和例4、V0如圖所示，在光滑水平面上靜止放著一塊質(zhì)量為M=4kg，長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)的木板A，一質(zhì)量為m=1kg的小木塊B以V0=4m/s的初速度滑上長(zhǎng)木板。小木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μV0（2）從小木塊滑上木板的瞬間到達(dá)到共同速度的瞬間，小木塊和木板的位移各是多大？（3）摩擦力對(duì)木塊和木板各做多少功？它們的總功為多少？（4）系統(tǒng)損失的機(jī)械能為多少？（5）比較（3）和（4）的結(jié)果能得到什么結(jié)論。例5、如圖所示，一木塊靜置在光滑的水平面上，一顆子彈沿水平方向射入木塊，若子彈進(jìn)入木塊的深度為，與此同時(shí)木塊沿水平面移動(dòng)了，設(shè)子彈在木塊中受到的阻力大小不變，則在子彈進(jìn)入木塊的過(guò)程中（）A、子彈損失的動(dòng)能與木塊獲得的動(dòng)能之比為S1SS1S2C、木塊獲得的動(dòng)能與系統(tǒng)獲得的內(nèi)能之比為D、木塊獲得的動(dòng)能與系統(tǒng)獲得的內(nèi)能之比為【課后作業(yè)】1．（多選）關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說(shuō)法中正確的是()A．舉重運(yùn)動(dòng)員把重物舉起來(lái)．體內(nèi)的一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能B．電流通過(guò)電阻絲使電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．某種形式的能量削減，肯定存在其他形式的能量增加D．做功過(guò)程是能量轉(zhuǎn)化過(guò)程，某過(guò)程做了10J的功，肯定有10J的能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化2．（單選）物體沿粗糙斜面下滑，下列說(shuō)法中正確的是()．A．機(jī)械能削減，內(nèi)能不變B．機(jī)械能削減，總能量不守恒C．機(jī)械能削減，內(nèi)能削減D．機(jī)械能削減，內(nèi)能增加E．重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能不變3．（多選）質(zhì)量為m的物體在豎直向上的恒力F作用下減速上升了H，在這個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的有()A．物體的重力勢(shì)能增加了mgHB．物體的動(dòng)能削減了FHC．物體的機(jī)械能增加了FHD．物體重力勢(shì)能的增加小于動(dòng)能的削減4．（多選）一物體靜止在升降機(jī)的地板上，在升降機(jī)加速上升的過(guò)程中，地板對(duì)物體的支持力所做的功等于()．A．物體勢(shì)能的增加量B．物體動(dòng)能的增加量C．物體動(dòng)能的增加量加上物體勢(shì)能的增加量D．物體動(dòng)能的增加量加上克服重力所做的功5．（單選）如圖所示，木塊A放在木塊B上左端，用恒力F將A拉至B的右端。第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功為W1，生熱為Q1；其次次讓B可以在光滑地面上自由滑動(dòng)，這次F做的功為W2，生熱為Q2，則應(yīng)有()A.W1<W2，Q1=Q2 B.W1=W2，Q1=Q2C.W1<W2，Q1<Q2 D.W1=W2，Q1<Q2＊6．(雙選)如圖所示，長(zhǎng)木板A放在光滑的水平面上，物體B以水平速度沖上A后，由于摩擦力作用，最終停止在木板A上，則從B沖上木板A到相對(duì)木板A靜止的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．物體B動(dòng)能的削減量等于B克服摩擦力做的功B．物體B克服摩擦力做的功小于B動(dòng)能的削減量C．物體B損失的機(jī)械能等于木板A獲得的動(dòng)能與系統(tǒng)損失的機(jī)械能之和D．摩擦力對(duì)木板A做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的改變量7．（多選）關(guān)于能量耗散，下列說(shuō)法