高中物理第4章能量守恒与可持续发展本章整合4课件沪科版必修_第1页
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文档简介

本章整合本章知识可分为三个组成部分。第一部分为机械能;第二部分为机械能守恒定律;第三部分为能量与能源。一、机械能二、机械能守恒定律

三、能量与能源

一、功能关系的理解和应用做功的过程就是能量转化的过程,做功的数值就是能的转化数量,这是功能关系的普遍意义。不同形式的能的转化又与不同形式的功相联系,这是贯穿整个物理学的一个重要思想。学会正确分析物理过程中的功能关系,对于提高解题能力是至关重要的。【例1】

(2016·四川理综)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1900J,他克服阻力做功100J。韩晓鹏在此过程中(

)A.动能增加了1900J

B.动能增加了2000JC.重力势能减小了1900J D.重力势能减小了2000J解析:由动能定理ΔEk=WG-Wf=1

900

J-100

J=1

800

J,即动能增加了1

800

J,故A、B均错;由功能关系ΔEp=-WG=-1

900

J,即重力势能减少了1

900

J,故D错误,C正确。答案:C方法技巧力学领域中功能关系的主要形式:

二、能量观点分析传送带问题传送带模型因初始条件不同,滑块的运动规律各不相同,但总体而言可以从力和运动及能量观点分析。这里重点学习从能量观点分析传送带问题。主要可分为两类:1.在水平传送带模型中,摩擦力对滑块所做的功与滑块动能增量相等;系统的摩擦热产生在滑块与传送带相对滑行阶段。2.在倾斜传送带模型中,摩擦力和重力对滑块做功的代数和等于滑块动能的增量。【例2】

如图所示,一传送皮带与水平面夹角为30°,以2m/s的恒定速度顺时针运行。现将一质量为10kg的工件轻放于底端,经一段时间送到高2m的平台上,工件与皮带间的动摩擦因数μ=

,求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能。(g取10m/s2)解析:设工件向上运动距离s时,速度达到传送带的速度v,由动能定理可知代入数据,解得s=0.8

m说明工件未到达平台时,速度已达到v,所以工件动能的增量为ΔEk=

mv2=20

J到达平台时,工件重力势能增量为ΔEp=mgh=200

J因此传送带的位移s'=2s=1.6

m由于滑动摩擦力做功而增加的内能为ΔE内=fΔx=μmg(s'-s)cos

30°=60

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