46能量守恒定律

1、第六节第六节 能量的转化与守恒能量的转化与守恒一、各种各样的能量一、各种各样的能量1. 自然界的能量：自然界存在各种形式的能量，如自然界的能量：自然界存在各种形式的能量，如_、内能、电能、电磁能、核能、化学能等内能、电能、电磁能、核能、化学能等2能量举例能量举例(1)被拉开的弓、声音具有被拉开的弓、声音具有_机械能(2)内能是指无规则运动的粒子的内能是指无规则运动的粒子的_和和_的总和的总和(3)原子弹爆炸具有原子弹爆炸具有_，太阳能也是，太阳能也是_动能势能核能核能机械能二、能量的转化与守恒定律二、能量的转化与守恒定律转移转化1能量的转移和转化：同种形式的能可以在不同物体间或能量的转移和转化

2、：同种形式的能可以在不同物体间或物体不同部位发生物体不同部位发生_，不同形式的能可以相互，不同形式的能可以相互_，自，自然界中不断地发生着能量的转移和转化然界中不断地发生着能量的转移和转化转移不变2能量转化与守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭能量转化与守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式空消失，它只能从一种形式_为另一种形式，或者从一个物为另一种形式，或者从一个物体体_到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量_3. 能量转化和转移的方向性：低温物体的内能不会能量转化和转移的方向性：低温物体的内能不会_给高温物体；能量的利用总

3、有损耗，效率不可能达到给高温物体；能量的利用总有损耗，效率不可能达到 100%.这这都因为能量的转化和转移具有都因为能量的转化和转移具有_，具体表现为热力学第二，具体表现为热力学第二定律定律自发传递方向性转化要点要点1 1能量守恒定律的理解与应用能量守恒定律的理解与应用1理解理解(1)某种形式的能量减少，一定存在另一种形式能量的增某种形式的能量减少，一定存在另一种形式能量的增加，且减少量和增加量相等加，且减少量和增加量相等(2)某个物体的能量减少，一定存在别的物体的能量增加，某个物体的能量减少，一定存在别的物体的能量增加，且减少量和增加量相等且减少量和增加量相等2意义意义(1)能量守恒定律是普

4、遍适用的，对宏观世界、微观世界、能量守恒定律是普遍适用的，对宏观世界、微观世界、高速运动及高速运动及低速运动等都成立低速运动等都成立(2)能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系，揭示了自然能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系，揭示了自然科学是相互联系、相互统一的科学是相互联系、相互统一的(3)能量守恒定律的建立，揭示了自然界各种运动形式不仅能量守恒定律的建立，揭示了自然界各种运动形式不仅具有多样性，而且具有统一性，宣布了具有多样性，而且具有统一性，宣布了“第一类永动机第一类永动机”是不是不可能制成的可能制成的3应用应用(1)分清哪些能量形式的能在变化及其转化方向；分清哪些能量形式的能在变化及其转

5、化方向；(2)分别列出减少的能量分别列出减少的能量E减减和增加的能量和增加的能量E增增；(3)列出方程列出方程E减减E增增，代入数据计算，代入数据计算【例【例1】(双选双选)一颗子弹以某一水一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出对于这一过程，下列说法正确水平面上的木块，并从中穿出对于这一过程，下列说法正确的是的是()A子弹减少的机械能等于木块增加的机械能子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B子弹和木块组成的系统的机械能的损失量等于系统产子弹和木块组成的系统的机械能的损失量等于系统产生的热量生的热量C子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的子

6、弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和内能之和D子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和加的内能之和解析：解析：子弹射穿木块的过程中，由于相互间摩擦力的作用子弹射穿木块的过程中，由于相互间摩擦力的作用使得子弹的动能减少，木块获得动能，同时产生热量，且系统使得子弹的动能减少，木块获得动能，同时产生热量，且系统产生的热量在数值上等于系统机械能的损失，产生的热量在数值上等于系统机械能的损失，A 选项没考虑系选项没考虑系统内能的增加，统内能的增加，C选项应考虑系统选项应考虑系统(子弹、木块子弹、木块)内能的增加，故内能的增加

7、，故选选 B、D.答案：答案：BD1下列说法正确的是下列说法正确的是()CA随着科技的发展，永动机是可以制成的随着科技的发展，永动机是可以制成的B太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了但照射到宇宙空间的能量都消失了C“既要马儿跑，又让马儿不吃草既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的守恒定律，因而是不可能的D有种有种“全自动全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生的电源，却能一直走动，说明能量可

8、以凭空产生要点要点2 2功能关系的理解与运用功能关系的理解与运用(2)(2)重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加重力做功等于重力势能增量的负值，表达式为加重力做功等于重力势能增量的负值，表达式为 W WG GE Ep p. .1功是能量转化的量度功是能量转化的量度不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的做功的过不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的做功的过程就是各种形式的能量之间转化的过程，做了多少功，就有多程就是各种形式的能量之间转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生转化，因此，功是能量转化的量度少能量发生转化，因此，功是能量

9、转化的量度2几种常见的功与能的转化关系几种常见的功与能的转化关系(1)合外力对物体做功，使其他形式的能与动能之间相互转合外力对物体做功，使其他形式的能与动能之间相互转化，表达式为化，表达式为 W合合Ek.(4)(4)除重力和弹力以外的力做功，使其他形式的能与机械能之间除重力和弹力以外的力做功，使其他形式的能与机械能之间相互转化，表达式为相互转化，表达式为 W W外外E E. .3解题步骤解题步骤(1)认真审题，明确研究对象和物理情景认真审题，明确研究对象和物理情景(3)选定过程及确定过程中力做功和能量转化的关系选定过程及确定过程中力做功和能量转化的关系(2)(2)分析研究对象的受力情况和运动情

10、况分析研究对象的受力情况和运动情况(4)(4)根据功能关系列方程求解根据功能关系列方程求解(3)弹力做正功，弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加弹力做正功，弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加弹力做功等于弹性势能增量的负值，表达式为弹力做功等于弹性势能增量的负值，表达式为 W弹弹E弹弹【例【例2】如图如图 461 所示，质量为所示，质量为 m 的物体，从半径为的物体，从半径为R 的竖直半圆形轨道的边缘由静止开始下滑，滑至最低点时速的竖直半圆形轨道的边缘由静止开始下滑，滑至最低点时速度为度为 v，则物体沿轨道下滑的过程中，产生的热能是多少？若，则物体沿轨道下滑的过程中，产生的热能是多少？若摩

11、擦力大小不变，则摩擦力是多大？摩擦力大小不变，则摩擦力是多大？图 461思路点拨：思路点拨：物体下滑时受重力、轨道对它的弹力和摩擦力，物体下滑时受重力、轨道对它的弹力和摩擦力，我们分析一下这几个力做功情况以及发生了哪些能量的变化，我们分析一下这几个力做功情况以及发生了哪些能量的变化，再对应功和能的关系列方程即可再对应功和能的关系列方程即可2.(双选，双选，2011 年佛山一中期末年佛山一中期末)在奥运比赛项目中，高台跳在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项质量为水是我国运动员的强项质量为 m 的跳水运动员进入水中后受的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为 F，那么，那么在他减速下降高度为在他减速下降高度为 h 的过程中，下列说法正确的是的过程中，下列说法正确的是(g 为当地为当地的重力加速度的重力加速度)()A他的动能减少了他的动能减少了 FhB他的重力势能减少了他的重力势能减少了 mghC他的机械能减少了他的机械能减少了(Fmg)hD他的机械能减少了他的机械能减少了 Fh