2024-2025學年高中物理第七章機械能守恒定律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【學習目標】1．能推斷物體的機械能是否守恒2．能正確理解各種功能關系，并能用來解題【主要內(nèi)容】一、功能關系1．重力做功與重力勢能改變的關系重力做正功，重力勢能削減；重力做負功，重力勢能增加；重力做多少功，重力勢能就改變多少，即WG=－△EP＝Ep1－Ep22．彈力做功與彈性勢能改變的關系彈力做正功，彈性勢能削減；彈力做負功，彈性勢能增加；彈力做多少功，彈性勢能就改變多少，即W彈=－△EP彈=Ep1－Ep23．滑動摩擦力做功與系統(tǒng)內(nèi)能改變的關系一對滑動摩擦力做的凈功（即總功）等于滑動摩擦力與相對位移（或相對路程）的乘積的負值，等于系統(tǒng)增加內(nèi)能的負值，即W總=－fS相=－Q4．合外力做功與物體動能改變的關系合外力對物體做的功等于物體動能的改變，即W合=△EK5.外力做功與機械能改變的關系除重力和彈簧彈力以外的其它力做的總功等于物體機械能的增量，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)的機械能）二、能量守恒定律1．能量守恒定律：能量既不會，也不會，它只會從一種形式為其它形式，或者從一個物體到其它物體，而在轉化和轉移的過程中，能量總量。2．能量耗散：（1）燃料燃燒時，一旦把自己的熱量釋放出去，就不會再次自動起來供人類重新利用。電池中的化學能轉化為電能，電能又通過燈泡轉化成和，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。（2）能量耗散表明，在能源的利用過程中，即在能量的轉化過程中，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）能量耗散從能量轉化的角度反映出自然界中宏觀過程的。能源的利用受這種的制約，所以能源的利用是有條件的，也是有代價的?！镜湫屠}】例1、一質(zhì)量勻稱不行伸長的繩索，重為G，A、B兩端固定在天花板上，如圖所示，今在最低點C施加一豎直向下的力，將繩拉至D點在此過程中，繩索AB的重心位置將（）DADABC、先降低后上升 D、無法判定例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動hA、物體的重力勢能削減2mghB、物體的機械能保持不變C、物體的動能增加2mghD、物體的機械能增加mgh例3、(雙選)如圖所示，卷揚機的繩索通過定滑輪用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動，在移動過程中，下列說法正確的是()A．F對木箱做的功等于木箱增加的動能與木箱克服摩擦力所做的功之和B．F對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能D．F對木箱做的功等于木箱增加的機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，長度足夠長的木板A，一質(zhì)量為m=1kg的小木塊B以V0=4m/s的初速度滑上長木板。小木塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μV0（2）從小木塊滑上木板的瞬間到達到共同速度的瞬間，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)損失的機械能為多少？（5）比較（3）和（4）的結果能得到什么結論。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，若子彈進入木塊的深度為，與此同時木塊沿水平面移動了，設子彈在木塊中受到的阻力大小不變，則在子彈進入木塊的過程中（）A、子彈損失的動能與木塊獲得的動能之比為S1SS1S2C、木塊獲得的動能與系統(tǒng)獲得的內(nèi)能之比為D、木塊獲得的動能與系統(tǒng)獲得的內(nèi)能之比為【課后作業(yè)】1．（多選）關于能量轉化的說法中正確的是()A．舉重運動員把重物舉起來．體內(nèi)的一部分化學能轉化為重力勢能B．電流通過電阻絲使電能轉化為機械能C．某種形式的能量削減，肯定存在其他形式的能量增加D．做功過程是能量轉化過程，某過程做了10J的功，肯定有10J的能量發(fā)生了轉化2．（單選）物體沿粗糙斜面下滑，下列說法中正確的是()．A．機械能削減，內(nèi)能不變B．機械能削減，總能量不守恒C．機械能削減，內(nèi)能削減D．機械能削減，內(nèi)能增加E．重力勢能減小，動能增加，機械能不變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，在這個過程中，下列說法中正確的有()A．物體的重力勢能增加了mgHB．物體的動能削減了FHC．物體的機械能增加了FHD．物體重力勢能的增加小于動能的削減4．（多選）一物體靜止在升降機的地板上，在升降機加速上升的過程中，地板對物體的支持力所做的功等于()．A．物體勢能的增加量B．物體動能的增加量C．物體動能的增加量加上物體勢能的增加量D．物體動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，這次F做的功為W2，生熱為Q2，則應有()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到相對木板A靜止的過程中，下列說法正確的是()A．物體B動能的削減量等于B克服摩擦力做的功B．物體B克服摩擦力做的功小于B動能的削減量C．物體B損失的機械能等于木板A獲得的動能與系統(tǒng)損失的機械能之和D．摩擦力對木板A做的功等于系統(tǒng)機械能的改變量7．（多選）關于能量耗散，下列說法