对功和能能的转化和守恒定律的理解和应用

对功和能、能的转化和守恒定律的理解和应用

江苏省新海高级 崔晓霞 222006

功和能是贯穿整个物理学中的两个基本概念，在整个中学物理中占有极为重要的地位；理解功和能的概念、功能关系和能的转化和守恒定律是本章学习的基本线索；能否正确、熟练、灵活的运用功能关系解题，是物理学习是否已经登堂入室的标志。

一、 对功能关系的理解

（一）、对功和能概念的理解：

虽然功和能是两个密切相关的物理量，但两个有本质区别（1）功是反映物体间在相互作用过程中能量转化多少的物理量，与具体的能量转化过程相联系，是一个过程量。做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就意味着有多少能量发生了转化，所以说：功是能量转化的量度。（2）能是反映物体具有做功本领的物理量，是状态量。物体处于一定的状态（如速度和相对位置），具有了对外做功的本领，也就具有一定的能量 。（3）做功的实质就是不同形式的能量之间发生转化，而“不是功变成了能”，只是“能量转化了多少”需要“用功来度量”。

例1.关于功和能的联系与区别，下列说法中正确的是：

A.功就是能，所以它们具有相同的单位

B.功是能量的量度

C.功是能量转化的量度，所以它们具有相同的单位

D. .物体做了多少功，就表示它原来具有多少能

答案：C

解析：功和能的单位都是焦耳，但是不能说功就是能，因为功是过程量，做功的过程就是能量转化的过程，所以功是能量转化的量度，而不能说功是能量的量度。做了多少功，就意味着有多少能量发生了转化

（二）、在力学领域中功能关系的主要形式

（1）合外力做的总功等于物体的动能变化（动能定理），即k E W ?=总

（2）重力做的功等于物体重力势能变化量的负值，即p G E W ?-=

弹簧弹力做的功等于弹性势能变化量的负值，即E W ?-=弹

（3）只有重力或弹力做功的系统，系统机械能守恒（机械能守恒定律），即总总21E E =

（4）除重力和弹力以外的其它力做的总功，等于系统机械能的变化量（功能原理）， 即机E W F ?=/

（5）一对滑动摩擦力对系统做的总功等于系统内能的增加，

即Q E fs =?=内相对||

例2．一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。若已知在这个过程中，

拉力F 所做的功的大小（绝对值）为A ，斜面对滑块作用所做的功

的大小为B ，重力做功大小为C ，空气阻力做的功的大小为D ，小

滑块动能的改变量等于 ，滑块重力势能的改变量等

于 ，滑块机械能的改变量等于 。

答案：A －B ＋C －D ； －C ； A －B －D

解析：根据功能关系，动能的改变量等于合外力做功的代数和，其中做负功的有空气阻力，斜面对滑块的作用力的功，因此D C B A E

k -+-=?；重力势能的改变量等于重力做功，因此C E p -=?；滑块机械能的改变量等于重力之外的其他力做的功，因此

D B A

E --=?机

例3． 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5—66所示。现在最低点C 处施加一竖直向下的力，将最低点缓慢拉至D 点。在此过程中，绳的重心位置（ ） A. 逐渐升高 B. 逐渐降低 C. 先降低后升高 D. 始终不变

答案：A

解析 ： 外力对绳索做功，绳索的机械能增加。由于绳索的动能不变，增加的必是重力势能，重力势能增加是重心升高的结果。正确选项为A 。

点评： 本题绳索重心的具体位置很难确定，且往往会错误地认为：外力将绳索向下拉，绳索的重心会逐渐降低。这里，我们应用功能原理，对问题作出了正确的判断。

二、能量的转化和守恒定律

能量的转化和守恒定律是19世纪自然科学的三个伟大发现之一，是自然界最重要、最基本、最可靠的规律之一，它的发现和利用，为不同学科的沟通与联系提供桥梁。

（一）、怎样理解能量的转化和守恒定律？第一类永动机能制造成功吗？

能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化成其它形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转移和转化过程中，能量的总量保持不变。这个规律叫能量转化和守恒定律。应从以下两个方面理解：（1）能量的转化：某种形式的能量减少，一定存在其它形式的能量增加。（2）能量的转移：某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加。因此，任何一部机器不可能无中生有的制造能量，也就是说第一类永动机是永远不可能造成功的！

例4． 约在1670年，英国赛斯特城的主教约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”，如图所示，在斜坡顶上放一块强有力的磁铁，斜坡上端有一个小孔，斜面下有一个连接小孔直至底端的弯曲轨道。维尔金斯认为：如果在斜坡底放一个小铁球，那么由于磁铁的吸引，小铁球就会向上运动，当小球运动到小孔P 处时，它就要掉下，再沿着斜

面下的弯曲轨道返回斜坡底端Q ，由于有速度而可以对外做功，然后又被

磁铁吸引回到上端，到小孔P 处又掉下。

在以后的二百多年里，维尔金斯的永动机居然改头换面地出现过多

次，其中一次是在1878年，即在能量转化和守恒定律确定20年后，而且

竟在德国取得了专利权！

请你分析一下，维尔金斯“永动机”能实现吗?

答案：见解析

解析： 维尔金斯“永动机”不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。小球上升过程中，磁场力对小球做正功，使小球增加了机械能；但小球下落时，同样也受到磁场力，而且磁场力做负功，这个负功与上升过程的正功相互抵消。可见，维尔金斯“永动机”不可能源源不断向外提供能量，所以维尔金斯“永动机”不可能实现。

点评： 能量守恒定律告诉我们：任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为另一种图5—

66

形式，而不能无中生有地制造能量，那种不消耗能量的所谓“永动机”是不可能造成的。人类利用自然，必须遵循自然规律，而不是去研制永远无法实现的“永动机”。

例5．如图所示，滑块从A 点由静止开始沿曲面下滑，过O

点后滑上右边曲面B 点时的速度恰好等于零，然后从B 点以初速

度V 滑下，到达A 点的速度恰好等于零，求A 、B 两点间的高度

差。

答案：g v h 42

=? 解析：从A 到B ，共涉及到三种能量，动能、重力势能、产生内能Q ，A 、B 两点速度都为零，故动能没变，重力势能减少了mg Δh , 故有Q ＝mg Δh ①；从B 到A ，共涉及到三种能量：动能、重力势能和内能，动能减少了22

1

mv ，重力势能增加了mg Δh ，产生内能仍

为Q ，故有Q h mg mv +?=221 ② 由①②得：g v h 42

=? 点评：能的转化和守恒定律不但能定性说明一些问题，也能定量解决一些问题。能的转化和守恒定律是解决物理问题的基本依据之一。

（二）、 能量既然是守恒的，不可消灭，为什么我们还要节约能源？

能量虽然可以转化和转移，但自发的能量转化和转移是有方向的。例如火炉把屋子烤暖，这时高温物体的内能变成低温物体的内能，谁也不能把这些散失的能量重新收集到火炉中再次用来取暖，冒起的煤烟和散开的煤灰不可能自发的重新组合成一堆煤炭。机械能可以完全转化为内能，反过来，内能就不可能自动地、不引起其它变化的完全变为机械能；在热传递的过程中，内能总是自动地从高温物体向低温物体转移，而不可能自动地从低温物体向高温物体转移。大量的事实说明了，在能量的转化和转移过程中，能的量是守恒的，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。

例6． 随着人类能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案将站台抬高了一些，与站台连接的轨道有一个小的坡度。请你从提高能量利用效率的角度，分析这种设计的优点。

答案：见解析

解析 列车进站时，利用上坡使部分动能转化为重力势能加以储存，减少了因刹车而损耗的机械能；列车出站时，利用下坡把储存的重力势能又转化为动能，起到节能的作用，从而提高了能量的利用率。

点评： 节约能源是涉及社会可持续发展的重大问题，应该引起人们的极大关注。上海“明珠线”某轻轨车站的上述设计方案，正是从节约能源的角度提出的。这里，我们看到了物理规律与实际生活的密切联系及其发挥的重要作用。

《能量的转化与守恒》观评课

《能量的转化与守恒》观评课 董剑2018-06-22 10:52 本人听了冯培娟老师执教的《能量的转化与守恒》,受益匪浅。本节课是初中科学功和能章节的重难点，涉及能量在转化和转移中的守恒以及方向性这两方面的知识，具有知识性、抽象性和推理性的特征。冯老师能抓住本节教材的重点和难点，以生为本、以疑为线、以启发为主、以拓展为目标，在课上，老师、学生、听课教师都能快乐的学习和参与，尤其是学生积极的学习状态给听课教师留下了深刻的印象，使本节课的教学取得了较好的效果。一、目标明确，思路清晰 冯老师能从知识、能力、思想情感等几个方面来把握，知识目标有量化要求，能力、思想情感目标也有所要求，体现学科特点；能以新课程的大纲为指导，体现年段、单元教材特点，符合学生年龄实际和认识规律，难易适度。准确地定位出本节课的教学目标：1、通过学生参与活动和探究知识，理解能量守恒定律和能举出生活中能量转化和转移守恒的例子；2、初步形成用能量转化和守恒的观点分析自然现象的意识，了解能量的转化和转移有一定的方向性。由此展开教学，达到预期的教学效果。 二、设计合理，环环相扣 冯老师依据新课程改革《科学课程标准》中教学设计理念：面向全体学生，立足学生发展，突出科学探究等基本理念。“在探究状态下学习”贯穿整个课堂教学，改变了学生被动接受的传统的教学模式。整个课堂设计层次分明、结构紧凑、逻辑严密、前后呼应。三、教学过程，跌宕起伏

（一）创设情境，巧妙激趣 情境是连接学生与书本知识的桥梁，它可以缩短学生与所学知识之间的时空距离，可以帮助教师把学生带入其境，探寻其理。冯老师抓住高年级学生的心理和思维特征，创设了贴近生活的情境：能否使用永动车解决雾霾的天气？学生由此展开讨论，但大部分的学生不明白永动车的工作原理。并以此设置悬念，引入课题，一开始就让学生处在浓厚的学习兴趣中，激发学生学习欲望，让“要求学生学”变成了“学生要求学”。 （二）温故知新，学以致用 本节课的设计是在合理考虑学生对能量转化的已有认知的基础上开展，让学生始终处于积极的思考和探究。回顾压缩气体、气体对外做功、电视机、采用冷敷降体温的生活现象，说明能量转化和守恒的普遍意义。通过学生比较分析这些生活实例在内容上的共同点，进一步让学生认识这样的事实：能的总量保持不变，即能量转化和守恒定律。利用旧知迁移进行新知的学习，并且进行小组交流，利用集体的智慧解决问题。这不仅加深对能的转化和守恒定律的理解、拓展思维的深广度、强化理论联系实际的意识与实践能力，而且发展综合疏理与归纳能力等的目标，促进学生学能的全面发展。 （三）注重探究，方法多样 本节课在教学设计和实际授课中营造了浓厚的探究氛围，冯老师能针对学生的重点、难点、关键点、易错点、知识结合点、思维汇聚点等作为设问设计的主要依据；通过设问，由点到面、由浅入深、由单一走向综合、由显见走向灵活。有学生的独立思考，如：让学生进行猜测“矿泉水瓶的速度为什么会越来越快？”。有交流合作学习和互相补充，如“势能转化为动能和内能，这三者之间有什么关系?”，“依据又是什么?”。有学生参与体验，如

第4章 功和能 机械能守恒定律习题

第4章 功和能 机械能守恒定律习题 4-5 如图所示，A 球的质量为m ，以速度 v 飞行，与一静止的球B 碰撞后，A 球 的速度变为1 v ，其方向与 v 方向成90°角。B 球的质量为5m ，它被碰撞后以速 度2 v 飞行，2 v 的方向与 v 间夹角为arcsin(35)θ=。求： （1）两球相碰后速度1 v 、2 v 的大小； （2）碰撞前后两小球动能的变化。 解：（1）由动量守恒定律 12A A B m v m v m v =+ 即 12 12255c o s 5s i n m v i m v j m v m v j m v i m v j θθ=-+=-++ 于是得 2125cos 5sin mv mv mv mv θθ=??=? 21215cos 4335sin 5454v v v v v v v θθ= ====??= （2）A 球动能的变化 222 221111317()2224232 kA E mv mv m v mv mv ?=-=-=- B 球动能的变化 2222111505()22432 kB B E m v m v mv ?=-=?=

碰撞过程动能的变化 2222 12111222232 k B E mv m v mv mv ?=+-=- 或如图所示，A 球的质量为m ，以速度u 飞行，与一静止的小球B 碰撞后，A 球的速度变为1v 其方向与u 方向成090，B 球的质量为5m ，它被撞后以速度2v 飞行，2v 的方向与u 成θ (5 3arcsin =θ)角。求： (1)求两小球相撞后速度12υυ、的大小； (2)求碰撞前后两小球动能的变化。 解 取A 球和B 球为一系统，其碰撞过程中无外力作用，由动量守恒定律得 水平： 25cos mu m υθ= （1） 垂直： 2105sin m m υθυ=- （2） 联解（1）、（2）式，可得两小球相撞后速度大小分别为 134 u υ= 214u υ= 碰撞前后两小球动能的变化为 22232 7214321mu mu u m E KA -=-??? ??=? 22 32504521mu u m E KB =-?? ? ????=? 4- 6在半径为R 的光滑球面的顶点处，一物体由静止开始下滑，则物体与顶点的高度差h 为多大时，开始脱离球面？ 解：根据牛顿第二定律 2 2c o s c o s v m g N m R v N m g m R θθ-==- 物体脱离球面的条件是N=0，即 2 c o s 0v m g m R θ-= 由能量守恒 图

物理 功能关系和能的转化与守恒定律 基础篇

物理总复习：功能关系和能的转化与守恒定律 【考纲要求】 1、理解力做功与能量转化的关系； 2、理解能量守恒定律； 3、掌握用能量守恒解题的思路、步骤和方法。 【考点梳理】 考点一、功能关系 1、常见力做功与能量转化的对应关系 （1）重力做功：重力势能和其它形式能相互转化； （2）弹簧弹力做功：动能和弹性势能相互转化； （3）滑动摩擦力做功：机械能转化为内能； （4）分子力做功：动能和分子势能相互转化； （5）电场力做功：电势能和其它形式能相互转化； （6）安培力做功：电能和机械能相互转化． 2、功能关系 做功的过程就是能量转化的过程，做多少功就有多少某种形式的能转化为其它形式的能。功是能量转化的量度，这就是功能关系的普遍意义。 要点诠释：功能关系的主要形式有以下几种： （1）合外力做功等于物体动能的增加量（动能定理），即=k W E ?合。 （2）重力做功对应重力势能的改变，12G p p p W E E E =-=- 重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加。 （3）弹簧弹力做正功，弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加。 （4）除重力以外的其它力做的功与物体机械能的增量相对应，即=W E ? ①除重力以外的其它力做多少正功，物体的机械能就增加多少； ②除重力以外的其它力做多少负功，物体的机械能就减少多少； ③除重力以外的其它力不做功，物体的机械能守恒。 （5）电场力做功与电势能的关系，=AB p W E ? 电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。 （6）安培力做正功，电能转化为其它形式的能；克服安培力做功，其它形式的能转化为电能。 另外，在应用功能关系时应注意，搞清力对“谁”做功的问题，对“谁”做功就对应“谁”的位移，引起“谁”的能量变化。如子弹物块模型中，摩擦力对子弹的功必须用子弹的位移去解。功引起子弹动能的变化，但不能说功就是能，也不能说“功变成能”。功是能量转化的量度，可以说在能量转化的过程中功扮演着重要角色。 考点二、能量守恒定律 能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其它形式，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，能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。 用能量守恒解题的步骤： （1）首先分清有多少种形式的能在变化；

高中物理必修2能量 能量转化与守恒定律-例题解析

能量 能量转化与守恒定律-例题解析 与前面学习的机械能守恒受条件限制不同，能量的转化和守恒是无条件的.能量守恒定律是最基本、最普遍、最重要的自然规律之一.任何形式的能量相互之间都可以转化，但转化过程并不减少它们的总量. 我们在分析物理过程、求解实际问题时，对减少的某种能量，要能追踪它的去向；对增加的能量，要能查寻它的来源.可以按照“总的减少量等于总的增加量”列出数学方程. 能源利用实际就是不同形式能量间的转换，把不便于人们利用的能量形式转变成便于利用的形式.(比如把水的机械能转变成电能) 【例1】 一质量为2 kg 的物块从离地80 m 高处自由落下，测得落地速度为30 m/s ，求下落过程中产生的内能.(g =10 m/s 2 ) 思路:下落过程中减少的机械能变成了内能. 解析:根据能量守恒，产生的内能为： E =mgh － 21mv 2=(2×10×80－2 1 ×2×302) J=700 J. 【例2】 如图4－28，一固定的楔形木块，其斜面的倾角为θ=30°，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮，一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A 和B 连接，A 的质量为4m ，B 的质量为m .开始时将B 按在地上不动，然后放开手，让A 沿斜面下滑而B 上升.物块A 与斜面间无摩擦.设当A 沿斜面下滑s 距离后，细线突然断了.求物块B 上升的最大高度. A B 图4－28 思路:本题是恒力作用的情形，可以采用隔离法，用牛顿定律求解，也可以利用机械能守恒求解.现在 我们直接根据普遍的能量守恒定律求解. 物块A 下滑时，减少的重力势能有三个去处：使自己的动能增加，使物块B 的动能、重力势能都增加. 细线断后，物体B 做竖直上抛运动. 解析:细线断时，A 、B 的速度大小相同，设为v ，B 上升的高度为h 1=s ，由能量守恒得： 4mgs sin θ= 21×4m ×v 2+2 1mv 2 +mgs 设物体B 在细线断后还能再上升h 2，单独对物体B 上升h 2的这一段用能量守恒得： 2 1mv 2 =mgh 2 联立以上两式可得：h 2= 5 1s 所以，物体B 上升的最大高度为：h =h 1+h 2= 5 6s . 点评:当我们直接用普遍的能量守恒定律求解时，发现根本不需要再去考虑零势能面、机械能守恒的条件了. 【例3】 “和平号”空间站已于2001年3月23日成功地坠落在南太平洋海域，坠落过程可简化为从一个近圆轨道(可近似看作圆轨道)开始，经过与大气摩擦，空间站的绝大部分经过升温、熔化，最后汽化而销毁，剩下的残片坠入大海.此过程中，空间站原来的机械能中，除一部分用于销毁和一部分被残片带走外，还有一部分能量E ′通过其他方式散失(不考虑坠落过程中化学反应的能量变化).(1)试导出用下列各物理量的符号表示散失能量E ′的公式.(2)算出E ′的数值(结果保留两位有效数字). 坠落开始时空间站的质量M =1.17×105 kg ；轨道离地面的高度为h =146 km ；地球半径R 地=6.4×106 m ；坠落

机械能守恒定律及其应用

机械能守恒定律及其应用·典型例题精析 链，则当铁链刚挂直时速度多大？ [思路点拨] 以铁链和地球组成的系统为对象，铁链仅受两个力：重力G和光滑水平桌面的支持力N，在铁链运动过程中，N与运动速度v垂直，N 不做功，只有重力G做功，因此系统机械能守恒．铁链释放前只有重力势能，但由于平放在桌面上与悬吊着两部分位置不同，计算重力势能时要分段计算．选铁链挂直时的下端点为重力势能的零标准，应用机械能守恒定律即可求解． [解题过程] 初始状态：平放在桌面上的部分铁链具有的重力势能

mv2，又有重力势能 根据机械能守恒定律有E1＝E2．所以E p1＋E p2＝E k2＋E p2，故 [小结] (1)应用机械能守恒定律解题的基本步骤由本题可见一斑．①根据题意，选取研究对象．②明确研究对象在运动过程中受力情况，并弄清各力做功情况，分析是否满足机械能守恒条件．③恰当地选取重力势能的零势能参考平面，确定研究对象在过程的始、末状态机械能转化情况．④应用机械能守恒定律列方程、求解． (2)本题也可从线性变力求平均力做功的角度，应用动能定理求解，也可应用F－h图线(示功图)揭示的功能关系求解，请同学们尽可发挥练习．

[例题2] 如图8－54所示，长l的细绳一端系质量m的小球，另一端固定于O点，细绳所能承受拉力的最大值是7mg．现将小球拉至水平并由静止释放，又知图中O′点有一小钉，为使小球可绕O′点做竖直面内的圆周运动．试求OO′的长度d与θ角的关系(设绳与小钉O′相互作用中无能量损失)． [思路点拨] 本题所涉及问题层面较多．除涉及机械能守恒定律之外，还涉及圆周运动向心力公式．另外还应特别注意两个临界条件：①要保证小球能绕O′完成圆周运动，圆周半径就不得太长，即OO′不得太短；②还必须保证细绳不会被拉断，故圆周半径又不能太短，也就是OO′不能太长．本题的研究中应以两个特殊点即最高点D和最低点C入手，依上述两临界条件，按机械能守恒和圆运动向心力公式列方程求解． [解题过程] 设小球能绕O′点完成圆周运动，如图8－54所示．其最高点为D，最低点为C．对于D点，依向心力公式有 (1)

初中物理《能量的转化和守恒》教学设计优秀教案

《能量的转化和守恒》教学设计优秀教案 一、教学目标 （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。 2．通过学生讨论体会能量不会凭空消失，培养学生探究物理规律的能力。 （三）情感态度和价值观 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。 二、教学重难点 本节以能量为线索，通过提问和讨论的方式，让学生对能量的转移和转化有一个感性的认识最后突出能量守恒定律及应用的重要性。能量的转化和守恒是自然科学的核心内容之一，从更深层次上反映了物质运动和相互作用的本质，与日常生活息息相关，学习这部分内容对学生树立科学的世界观、形成可持续发展的意识以及进一步学习其他科学技术，都是十分重要的。本节内容由两部分内容组成，“能量的转化”和“能量守恒定律”。能量守恒定律是本节重点，能量的转化和用能量守恒的观点分析物理现象是本节难点。 三、教学策略 先从学生熟悉的能量入手，比如内能、机械能之间的转化，在扩展到光能、电能、化学能等，同时结合图片来加深学生的理解。能量转化过程示意图需要在学生们充分讨论后再填写，答案不要求统一，合理就行。在学生知道各种能量之间可以相互转化的基础上，组织学生做好探究实验，讲解能量守恒定律时，要突出定律的物理意义，即“转化”和“守恒”。 四、教学准备 多媒体课件、黑塑料袋、水、温度计、太阳能电池、小电扇、钢笔杆、碎纸屑、乒乓球、小球撞击演示器。 五、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图

谈能量转化与守恒定律

谈能量转化与守恒定律 能量转化与守恒定律：能量既不能创生，也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体上，而总的能量始终保持不变。这就是能的转化与守恒定律——简称能量守恒定律。 作者从教已经有27年了，每次讲完能量转化与守恒的内容后，总感到有很多缺憾，一直想对其中的内容实行一些研究，但始终无从下手。通过对物理学年谱的分析，并仔细阅读了郭奕玲、沈慧君所著的《物理学史》一书中相关内容，同时，分析了同一时期西方近代史、中国近代史，以及部分哲学家的思想，颇有收益，现整理成文后，供大家参考，其中多有不对之处，请大家批评指正。 这篇文章中，作者想尝试说明五点内容：1、定律的形成过程；2、影响定律描述的因素； 3、定律对社会发展的作用； 4、定律与“低碳”； 5、定律与解决物理问题的新方法等五个方面的问题。 一、能量转化与守恒定律的形成过程 19 世纪40 年代以前，自然科学的发展为能量转化与守恒原理奠定了基础。主要从以下几个方面作了准备。 1．力学方面的准备 早在力学初步形成时就已有了能量守恒思想的萌芽。例如，1590年，伽利略研究斜面问题和摆的运动中，理解到物体自由降落所达到的速度能够使它回到原高度。斯梯芬(Stevin，1548—1620)研究杠杆原理，惠更斯研究完全弹性碰撞等都涉及能量守恒问题。17 世纪法国哲学家笛卡儿已经明确提出了运动不灭的思想。以后德国哲学家莱布尼兹(Leibniz，1646—1716)引进活力(Visviva)的概念，首先提出活力守恒原理，他认为用mv2 度量的活力在力学过程中是守恒的，宇宙间的“活力”的总和是守恒的。D．伯努利(DanielBernoulli，1700—1782)的流体运动方程实际上就是流体运动中的机械能守恒定律。永动机不可能实现的历史教训，从反面提供了能量守恒的例证，成为导致建立能量守恒原理的重要线索。 至19 世纪20 年代，力学的理论著作强调“功”的概念，把它定义成力对距离的积分，

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

机械能守恒定律

机械能守恒定律 一、教法建议 抛砖引玉 我们建议：本单元的数学采用下述的三个步骤顺序进行 第一步：通过演示实验使学生认识到机械能的转化与守恒是客观存在的。 演示的项目可以选用下列一些内容： ①将小球竖直上抛——让学生观察动能转化为重力势能的过程；当小球达到最高点后自由落下——让学生观察重力势能转化为动能的过程。 ②用细绳拴小球构成“单摆”，使单摆往复摆动——让学生观察摆球在竖直面内沿圆弧线摆动过程中重力势能与动能之间的交替转化。 ③旋动“麦克斯韦滚摆”——使学生观察“滚摆”的重力热能与动能之间的交替转化。在此过程中既有因滚摆重心上下变化的移动动能的变化，也有滚摆绕轴的转动动能的变化，可以开阔学生的眼界，提高学生的兴趣，但不必对其中的转动动能作定量讲述。（注：在很多中学的物理实验室中都有“麦克斯韦滚摆”这种数学仪器。如果没有，借一成品进行仿制也不很困难。） ④拨动“弹簧振子”——使学生观察弹性势能与动能之间的相互转化。不必对弹性势能作定量的讲述。 作这些演示实验的目的是为了使学生认识到：“机械能守恒定律”是在科学实验的基础上总结出来的，是客观存在的，并不是单纯依靠数理推导得出的。 第二步：在“功能原理”的基础上，推导出“机械能守恒定律”的数学表达形式，并说明此定律成立的条件。 在本章第二单元中，我们导出“功能原理“最简单的数学表达形式： W F =ΔE 在此基础上，我们就可以导出下面的“机械能守恒定律”的最简单的数学表达形式： 当W F =0时——定律的条件 则ΔE=0——定律的结论 这种表达形式虽然简单，但是不便于应用，因此我们可以再写出本章第二单元中导出的“功能原理”的展开形式： ?? ? ??+-??? ??+=-02022121mgh mv mgh mv fs Fs i i 将W F =Fs-fs 代入上式可得： ?? ? ??+-??? ??+=02022121mgh mv mgh mv W i i F 在此基础上，我们就可以导出“机械能守恒定律”的展开形式： 当W F =0时——定律的条件 则 02022 121mgh mv mgh mv t i +=+ （注：关于W F =0的物理意义，我们将在后面“指点迷津”中作专题说明。） 第三步：通过例题和习题，使学生更深入具体地理解定律的物理意义，并能正确灵活地用于解答有关的物理问题。 我们将在后面的“学海导航”中讲述少量的例题，并在“智能显示”中提供大量的习题。请同学们不要先看答案，而应独立思考，求解以后再进行核对，并从中总结出思维方法来。 指点迷津 1．W F =0的物理意义是什么？在W F 中包括什么？不包括什么？ 首先说明：这个论题有些超过了课本中讲述的内容，但是对于物理基础较好的学生是很有益处的，可以提高他们的理解能力；对于物理基础较差的学生也可作尝试性阅读，若感觉困难，可以不学。 在本章第二单元的推导过程和专题论述中，同学们已经知道：“功能原理”中的W F 是不包含重力做功W G 的。因此W F =0的意义就有下列两种说法（注意：说法虽不同，但本质相同）：

能量的转化与守恒教案[能量的转化与守恒]

能量的转化与守恒教案[能量的转化与守恒] 能量的转化与守恒导学案 课前预习 读课本，解答下列问题： 1、自然界中有哪些能量？它们分别对应于哪些运动形式？ 2、各种能量之间都可以直接转化吗？ 3、能量既不会，它只会从一种形式个物体到另一个物体，而在和的过程中，能量的总量。这就是能量守恒定律。 课堂导学 教学目标 ☆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。 ☆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。 ☆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。器材：黑色的塑料袋，温度计，小电机，太阳能电池，碎纸屑，乒乓球等 新课导学 一、引入新课 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。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？在学生讨论 的基础上，引出本课的课题 二、能的转化 1、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。

机械能守恒定律及其应用

机械能守恒定律及其应用 一、重力做功与重力势能 1．重力做功的特点 (1)重力做功与路径无关，只与始、末位置的高度差有关． (2)重力做功不引起物体机械能的变化． 2．重力做功与重力势能变化的关系 (1)定性关系：重力对物体做正功，重力势能就减小；重力对物体做负功，重力势能就增大． (2)定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减小量．即W G ＝－(E p2－E p1)＝E p1－E p2＝－ΔE p . (3)重力势能的变化量是绝对的，与参考面的选取无关． 3．弹性势能 (1)概念：物体由于发生弹性形变而具有的能． (2)大小：弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量越大，劲度系数越大，弹簧的弹性势能越大． (3)弹力做功与弹性势能变化的关系：类似于重力做功与重力势能变化的关系，用公式表示：W ＝－ΔE p . 二、机械能守恒定律及其应用 1．机械能：动能和势能统称为机械能，其中势能包括弹性势能和重力势能． 2．机械能守恒定律 (1)内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变． (2)表达式：mgh 1＋12m v 12＝mgh 2＋1 2m v 22. 3．守恒条件：只有重力或弹簧的弹力做功． ■判一判 记一记 (1)克服重力做功，物体的重力势能一定增加．( ) (2)发生弹性形变的物体都具有弹性势能．( ) (3)弹簧弹力做正功时，弹性势能增加．( ) (4)物体速度增大时，其机械能可能在减小．( ) (5)物体所受合外力为零时，机械能一定守恒．( ) (6)物体受到摩擦力作用时，机械能一定要变化．( ) (7)物体只发生动能和重力势能的相互转化时，物体的机械能一定守恒．( ) (8)做曲线运动的物体机械能可能守恒．( ) 例I :对机械能守恒的理解及判断 1．对机械能守恒条件的理解 (1)只受重力作用，例如做平抛运动的物体机械能守恒． (2)除重力外，物体还受其他力，但其他力不做功或做功代数和为零． (3)除重力外，只有系统内的弹力做功，并且弹力做的功等于弹性势能变化量的负值，那么系统的机械能守恒，注意并非物体的机械能守恒，如与弹簧相连的小球下摆的过程机械能减少． 2．机械能是否守恒的三种判断方法 (1)利用机械能的定义判断：若物体动能、势能之和不变，机械能守恒．

高中物理必修2能的转化和守恒定律

能的转化和守恒定律 教学目标 1、知识目标：巩固机械能、电能、化学能及光能之间能相互转化；热传递是热能的转移；通过实验、讨论理解能转化和守恒定律。知道永动机是不能实现的. 2、技能目标：能在同学相互合作讨论的基础上，自己动手寻找材料，设计简单的实验并得出结论。 3、过程与方法：通过小组自主实验获得感性认识；通过交流达到经验、成果共享的目的；通过补充实验拓宽思路；通过探究“永动机”能否实现，巩固定律内容，寻求科学真谛。 3、兴趣和情感目标：通过自主实验激发学习自然科学兴趣，培养发现问题、解决问题的能力；培养克服困难、勇于创新的探索精神和团结协作精神；体验“世界是物质的，物质是运动的，运动是有规律的”的辩证唯物主义思想。 重点能的转化和守恒定律的得出 难点自主探究实验中，实验材料收集和实验方按设计。 媒体准备 实验准备：小车木块小球(两个) 太阳能电池板音乐蜂鸣器小发电机 微型电风扇学生自备器材 多媒体演示文稿 教学过程 学生活动 教学设计意图 课前准备 1、创设问题情境、布置学生实验：

在学习完《电磁感应发电机》后，发表谬论：针对今年严重缺电现象，老师想出了一个绝妙的方案。把一支很细的管子插入水中会发现水在管中会上升一段距离。这就是我们说的毛细现象。如图,若将管子上部分剪去。水就会源源不断的从上端流出。如果有足够多的毛细管，并将流出的水接住，就可以用这些水发电。我们就可以不用任何能源而输出大量电能。一次投资永远受益,既有很大的社会效益,又有巨大的经济效益。请同学们回去讨论，并动手实验证实一下。如果成功就可以申请专利并投入生产。(学生很开心) 2、分组: 一组6—8人，合作完成下列表格。 观察毛细管中水的上升情况： 你选用了哪些材料进行实验。 你预计实验会有什么结果。 实验中观察到哪些现象。 实验中遇到了什么困难,是如何解决的。 通过实验你们得出什么结论。 为了更易观察,你对实验有何改进。 你们有没有用其它方法进行类似实验。 同组实验同学名单及实验时间： 签名时间。 3、了解学生实验结果为课堂讨论作好准备。把精彩内容制作到演示文稿中。 讲授新课

高中物理专题：机械能守恒定律的应用

专题13 机械能守恒定律及其应用 1．机械能： 机械能是物体动能、重力势能、弹性势能的统称，也可以说成物体动能和势能之总和. 2.机械能守恒定律 （1）内容：在只有重力或弹力做功时，物体（系统）动能与重力势能可以相互转化，而总的机械能保 持不变. （2）表达式：E12或1122 3.机械能守恒定律的条件和机械能守恒定律的常用数学表达式： （1）守恒条件： ①一个物体：只有重力做功或弹力做功（看是否包含弹簧，包含弹簧，守恒；不包含则不守恒） ②物体系统：弹力和重力一起做功，只有重力势能和弹性势能的相互转化，没有其他形式的能量产生 ③如果有外力作用，但是外力不做功或做功为零，没有其他形式的能量产生，物体或系统机械能守恒。（2）常用数学表达式: ①守恒观点：1122 必须选择参考平面 ②转化观点：Δ＝-Δ，（Δ增＝Δ减或Δ减＝Δ增）．运用的关键在于弄清重力势能的增加(或减少)量， 可不选取参考面而直接计算初、末状态的势能差 ③转移观点：Δ＝-Δ（Δ增＝Δ减或Δ减＝Δ增），“转移观点”， 4.应用机械能守恒定律解题的基本步骤 （1）.根据题意，选取研究对象（物体或相互作用的物体系）. （2）.分析研究对象在运动过程中所受各力的做功情况，判断是否符合机械能守恒的条件． （3）.若符合定律成立的条件，先要选取合适的零势能的参考平面，确定研究对象在运动过程的初、末 状态的机械能值． （4）.根据机械能守恒定律列方程，并代人数值求解． 【问题一】物体或物体系统机械能守恒是否定律的条件的应用 1.一个物体：只有重力做功或只有弹力做功，只管整个过程始末状态，不管中间过程；有弹簧时要包含弹簧才守恒。 2.物体系统：系统只有动能和势能的转化，无其他形式能量的产生。 3.注意：无论是从做功来看还是从能量的转化来看都只有动能和势能的相互转化，无其他形式的能量产生。 4.如果其他除重力、弹力外的其他力做功，机械能不守恒 【例题1】如图5-4-1所示，一轻质弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬挂点等高的地方无初速 度释放，让其自由摆下，不及空气阻力，重物在摆向最低点的位置的过程中（） 图5-4-1 A．重物重力势能减小 B．重物重力势能与动能之和增大 C．重物的机械能不变 D. 重物的机械能减少

能量的转化和守恒习题含答案

能量的转化和守恒 一、选择题 1、下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是（） A. 高山上滚下的石块越来越快，说明重力势能转化为动能 B. 酒精燃烧时，将化学能转化为内能 C. 发电机发电时，将机械能转化为电能 D. 人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生 2、一个人用同样大小的水平方向的力拉木箱，分别在光滑和粗糙两种水平地面 前进相同的距离．关于拉力所做的功，下列说法中正确的是() A．在粗糙地面上做功较多 B．在光滑地面上做功较多 C．物体运动快的，做功较多 D．两次做功一样多 3、关于功和功率，下列说法正确的是() A、机器做功少，功率一定小 B、功率小的机器做功不一定慢。 C、功率大的机器做功一定快 D、功率大的机器一定比功率小的机器做功多 4、甲物体的比热大于乙物体的比热，若（） A．甲、乙质量相等，则甲吸收的热量一定多 B．甲、乙吸收的热量相等，则乙升高的温度一定多 C．甲、乙质量相等，它们升高的温度相同，则甲吸收的热量一定多 D．甲、乙质量相等，它们放出的热量也相等，则甲降低的温度一定多 5.能量转化是非常普遍的现象，下列关于能量转化的叙述正确的是（）

A．洗衣机甩干衣服时，将内能转化为机械能 B．电池放电的过程，将电能转化为化学能 C．炉灶中烘焙燃烧时，将内能转化为化学能 D．用电热水器烧水时，将电能转化为内能 6、质量较小的鸽子与质量较大的大雁在空中飞行，如果它们的动能相等，那么 () A．大雁比鸽子飞得快 B．鸽子比大雁飞得快 C．大雁比鸽子飞得高 D．鸽子比大雁飞得高 7.“神六”升空和飞行员安全返回，意味着我国航天技术又有了新的突破。火 箭发射时能量的转化情况主要是（） A．太阳能转化为机械能 B．电能转化为机械能 C．化学能转化为机械能 D．机械能转化为化学能 8.下列说法正确的是（） A．功率大的机械，机械效率一定高 B．在相同的时间内做功多的机械，功率一定大 C．机械效率高的机械一定省力 D．做有用功多的机械，机械效率一定高 9.下列各项中，其中没有做功的是（） A．叉车举起货物 B．直升机吊起架电线的铁塔 C．马拉动原木 D．李刚用力推但没有推动大石块 10．下列情况中能量转化关系表述不正确的是（） A．木柴燃烧时，化学能转化为内能

2021届高三物理一轮复习力学功和能机械能守恒定律功能关系专题练习

2021届高三物理一轮复习力学功和能机械能守恒定律功能关系专题练习一、填空题 1．在雅典奥运会上，我国举重运动员取得了骄人的战绩．在运动员举起杠铃过程中，是___________能转化为杠铃的___________能． 2．如图所示，某兴趣小组希望通过实验求得连续碰撞中的机械能损失，做法如下：在光滑水平面上，依次有质量为m，2m，3m……10m的10个小球，排列成一直线，彼此间有一定的距离，开始时后面的九个小球是静止的，第一个小球以初速度v0向着第二个小球碰去，结果它们先后全部粘合到一起向前运动．求全过程中系统损失的机械能为__________， 3．一小物体以100J的初动能滑上斜面,当动能减少80J时,机械能减少32J,则当物体滑回原出发点时动能为__________ J 4．在某一高度用细绳提着一质量m=0.2kg的物体，由静止开始沿竖直方向运动过程中物体的机械能与位移关系的E，x图象如图所示，图中两段图线都是直线．取g=10m/s2，物体在0，6m过程中，速度一直_______（增加、不变、减小）；物体在x=4m时的速度大小为________， 5．重为20N的物体从某一高度自由落下，在下落过程中所受的空气阻力为2N，则物体在下落1m的过程中，物体的重力势能减少了________，克服阻力做功________，物体动能增加了_________， 6．如图所示，一个质量为m的小球用细线悬挂于O点，用手拿着一根光滑的轻质细杆靠着线的左侧水平向右以速度v匀速移动了距离L，运动中始终保持悬线竖直，这个过程中小球的速度为是_________，手对轻杆做的功为是_________. 7．一只排球在A点被竖直抛出，此时动能为20 J，上升到最大高度后，又回到A点，动能变为12 J，假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定，A点为零势能点，则在整个运动过程中，排球的动能变为10 J 时，其重力势能的可能值为________，_________， 8．如图所示，水平传送带的运行速率为v，将质量为m的物体轻放到传送带的一端，物体随传送带运动到另一端。若传送带足够长，则整个传送过程中，物体动能的增量为_________，由于摩擦产生的内能为 _________，

能的转化和守恒定律练习题(含答案)

能的转化和守恒定律练习题(含答案) 1、光滑的水平面上有一木块,一支枪以水平方向连发两颗子弹均穿过了木块.设子弹离开枪口 时的速度相同,子弹两次穿过木块所受的阻力大小相同,木板仅做平动,质量恒定,那么两颗子 弹先后穿过木块的过程中( ). (A)两颗子弹损失的动能相同 (B)木块每次增加的动能相同 (C)每次产生的热量相同 (D)木块每次移动的距离相同 2、在光滑水平面上运动的物体,受到一个与速度同方向的推力,物体的温度与环境的温度相同,在这过程中以物体为研究对象( ). (A)与热传递等效的功是正功,物体的内能增加 (B)与热传递等效的功是零,内能不变 (C)动能定理中的功是正功,动能增加 (D)动能定理中的功是零,动能不变 3、对于一定质量的理想气体,在下列各过程中,可能发生的过程是( ). (A)气体膨胀对外做功,温度升高 (B)气体吸热,温度降低 (C)气体放热,压强增大 (D)气体放热,温度不变 4、在“冲击摆”实验中,下列有关能的转换的说法中正确的是( ). (A)子弹的动能转变成摆和子弹的内能 (B) 子弹的动能转变成子弹和摆的动能 (C) 子弹的动能转变成子弹和摆的势能 (D)子弹的动能一部分转变成子弹和摆的内能,另一部分转变成子弹和摆的机械能 5、质量为2kg 的木块置于光滑水平的桌面上, 质量为10g 的铅弹从水平方向射入木块后, 与 木块一起向前运动, 落地点与桌子边缘的水平距离是0.4m. 在入射的过程中内能增量的 60%被铅弹吸收, 使铅弹的温度升高了92.6℃. 已知铅的比热容是130.2J/kg ·K, g=10m/s 2, 求桌面的高度? 6、把质量是300g 的金属容器置于绝热装置中，在金属容器内盛有800g15℃的水，水中装有50Ω的电阻丝，当接上电压是220V 的电源达2min 后，水温上升到47℃，求制作容器的那种金属的比热容. 7、质量m=20g 的子弹以v=100m/s 的水平速度射向一个质量M=480g 、静止在光滑水平面 上的木块, 子弹陷入木块的深度l =10.0cm 后, 二者以同一速度向前运动. 在这过程中子弹 的动能改变多少? 子弹和木块系统的内能改变多少? 从子弹与木块接触, 到子弹陷入木块 以至二者以同一速度共同运动之前的这段短暂时间内, 木块向前移动的距离是多少? 8、若铅弹打在墙壁上时, 铅弹的动能有50%转换为铅弹的内能, 铅弹的温度升高了130℃, 求铅弹打到墙壁时的速度. (铅的比热容为130.2J/kg ·K) 9、一台四缸四冲程的内燃机, 活塞面积是3002 cm , 活塞冲程是300mm. 在第三冲程, 活塞 所受平均压强是 4.4510 帕, 在这个冲程中, 燃气所做的功是多少? 如果飞轮转速是 300r/min , 这台内燃机燃气做功的功率是多少? 10、一质量为0.14kg 的铜制物块放置在粗糙水平地面上，一粒质量10g 的铜制

机械能守恒定律一

机械能守恒定律一 1. 下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是（） A.水平路面上汽车刹车的过程 B.投出的实心球在空中运动的过程 C.人乘电梯加速上升的过程 D.木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程 2. 将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，图象如图所示．以下判断正确的是（） A.前内货物处于失重状态 B.最后内货物处于失重状态 C.货物的总位移为 D.前内与最后内货物的平均速度相同 3. 下列关于功和能的说法正确的是（） A.作用力做正功，反作用力一定做负功 B.物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化 C.若物体除受重力外，还受到其他力作用时，物体的机械能也可能守恒 D.竖直向上运动的物体重力势能一定增加，动能一定减少 4. 一个人站在阳台上，以相同的速率分别把三个球竖直向下、竖直向上、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率（） A.上抛球最大 B.下抛球最大 C.平抛球最大 D.一样大 5. 一个质量为的滑块以初速度沿光滑斜面向上滑行，重力加速度为，以斜面底端为参考平面，当滑块从斜面底端滑到高为的地方时，滑块的机械能为（） A. B. C. D. 6. 把、两小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是（） A.两小球落地时速度相同 B.两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C.从开始运动至落地，重力对两小球做的功相同 D.从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同 7. 下列叙述中正确的是（） A.物体所受的合外力为零时，物体的机械能守恒 B.物体只受重力、弹力作用，物体的机械能守恒 C.在物体系内，只有重力、弹力做功，物体系机械能守恒 D.对一个物体系，它所受外力中，只有弹力做功，物体系机械 能守恒 8. 图示为儿童蹦极的照片，儿童绑上安全带，在两根弹性绳的 牵引下上下运动。在儿童从最高点下降到最低点的过程中（） A.重力对儿童做负功 B.合力对儿童做正功 C.儿童的机械能守恒 D.绳的弹性势能增大 9. 下列遵守机械能守恒定律的运动是（） A.平抛物体的运动 B.雨滴匀速下落 C.物体沿斜面匀速下滑 D.竖直平面内匀速运动的物体 10. 如图所示，斜坡式自动扶梯将质量为的小华从地面送 到高的二楼，取，在此过程中小华的（） A.重力做功为，重力势能增加了 B.重力做功为，重力势能增加了 C.重力做功为，重力势能减小了 D.重力做功为，重力势能减小了 11. 在下列所述实例中，若不计空气阻力，机械能守恒的是（） A.抛出的铅球在空中运动的过程 B.木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程 C.汽车在关闭发动机后自由滑行的过程 D.电梯加速上升的过程 12. 如图所示，踢毽子是一项深受大众喜爱的健身运动项目。 在某次踢毽子的过程中，毽子离开脚后，恰好沿竖直方向向上 运动，毽子在运动过程中受到的空气阻力不可忽略。毽子在上 升的过程中，下列说法正确的是（）

第4章功和能机械能守恒定律习题说课材料

第 4 章功和能机械能守恒定律习题

第4章功和能机械能守恒定律习题 4-5如图所示， A 球的质量为m,以速度v飞行，与一静止的球B碰撞后，A球的速度变为V1，其方向与v方向成90°角。B球的质量为5m，它被碰撞后以速度V.2飞行，V2的方向与v间夹角为arcsin(3.；5)。求： (i)两球相碰后速度V i、V2的大小； (2)碰撞前后两小球动能的变化 v v 1 v? ------------------- v 5cos 5“ sin2 4 v 3 3 v-i 5v2 sin 5 v 4 5 4 2A球动能的变化 解: 于是得 mv 5mv? cos mq 5mv2si n (1)由动量守恒定律 5mv2cos 5mv2sin

B 球动能的变化 2 1 1 2 5 2 E kB m B v ； 0 5m(—v)2 mv 2 2 2 4 32 碰撞过程动能的变化 或如图所示，A 球的质量为m ，以速度u 飞行，与一静止的小球 度变为W 其方向与u 方向成900，B 球的质量为5m ，它被撞后以速度 V 2飞行，v 2的方向 3 arcs in )角。求: 5 （1）求两小球相撞后速度 「 2的大小; 碰撞前后两小球动能的变化为 1 3u 2 1 2 7 2 E KA m — mu mu KA 2 4 2 32 2 L 1厂 u 5 2 E KB 5m — 0 -- mu 2 4 32 4- 6在半径为R 的光滑球面的顶点处，一物体由静止开始下滑，则物体与顶点 的高度差h 为多大时，开始脱离球面？ 解：根据牛顿第二定律 1m(3v)2 2 4 2 mv 2 2 mv 32 1 2 2 1 2 二 mv -m B v 2 mv 2 2 2 2 2 mv 32 B 碰撞后，A 球的速 水平： mu 5m 2 cos （1） 垂直： 0 5m 2sin m j （2） 联解（1） 、（2 ）式，可得两小球相撞后速度大小分 别为 3u 1 4 1 2 4u A c r V] k （2）求碰撞前后两小球动能的变化。 解取A 球和B 球为一系统，其碰撞过程中无外力作用，由动量守恒定律得 图