能量守恒定律
一．选择题（共4小题）
1．如图所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为m的物体A相连，A放在光滑水平面上，有一质量与A相同的物体B，从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下，与A相碰后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升．下列说法正确的是（）
A．弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mgh
B．弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为
C．B能达到的最大高度为
D．B能达到的最大高度为h
2．关于家用电器工作时发生能量转化的描述，下列说法正确的是（）
A．电饭煲将内能转化为电能
B．电熨斗将机械能转化为电能
C．手摇发电机将机械能转化为电能
D．电吹风将机械能转化为电能
3．关于能量的转化，下列说法中不正确的是（）
A．水力发电机把机械能转化为电能
B．燃气热水器把化学能转化为水的内能
C．洗衣机把电能转化为机械能
D．太阳能电池把太阳能转化为内能
4．如图所示容器中，A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面为空气，大气压恒定．A、B底部由带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热．原先A中的水面比B中高，打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡．在这个过程中（）
A．大气压力对水做功，水的内能增加
B．水克服大气压力做功，水的内能减少
C．大气压力对水不做功，水的内能不变
D．大气压力对水不做功，水的内能增加
二．多选题（共3小题）
5．由能量守恒定律可知，能量不能无中生有．但在许多情况下，能量的利用过程是不可逆的．所有这些都提示我们，要珍惜现有的能源，要尽力提高现有能源的利用效率．下列关于能量和能源的说法正确的是（）（将正确的全部选出，只需填字母代号）．
A．能量守恒定律告诉我们能量取之不尽，用之不竭，所以没必要节约能源
B．内能总是自动地从高温物体向低温物体转移
C．热机是一种将内能转化为机械能的机械，但能量转化的效率不可能达到100%
D．可持续发展要求把发展多元结构的能源系统作为今后世界能源发展的战略
E．浪费资源有利于扩大消费，发展内需和国家经济建设
6．下列说法中正确的是（）
A．温度是物体内能大小的标志
B．直接来处自然界的能源叫一次能源
C．能源被使用过程中总能量虽然守恒，但能量的可利用价值会降低
D．太阳能、石油、天然气、地热能、核能都属于新能源
7．关于能量耗散，下列说法中正确的是（）
A．能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了
B．能量耗散表明能量守恒定律是不正确的
C．能量耗散表明在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但是在可利用的品质上降低了
D．能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性
三．实验题（共3小题）
8．用如图1实验装置验证质量分别为m1、m2的用轻绳连接的重物组成的系统机械能守恒，m1从高处由静止开始下落，m2上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，图2给出的是实验中获取的一条纸带：A、B、C、D、E、F为所取计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示，已知打点计时器所用电源的频率为f，当地的重力加速度为g
①在打B～E点过程中，系统重力势能的减少量△E p=，系统动能的增量△E k=（用题中和图中给出的字母表示）
②经计算发现，△E p总是略大于△E k，其主要原因是（写出两条即可）
9．在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，小明选择一条较为满意的纸带，如图甲所示。他舍弃前面密集的点，以O为起点，从A点开始选取纸带上连续点A、B、C…，测出O到A、B、C……的距离分别为h1、h2、h3……已知电源的频率为f，当地重力加速度为g。
（1）打B点时，重锤的速度v B为。
（2）小明利用数据描出的v2﹣h图线如图乙所示。图线不过坐标原点的原因是。
（3）根据v2﹣h图象计算出该直线斜率为k，在实验误差允许范围内，当k=时，重锤在下落过程中机械能守恒。
10．某兴趣小组利用自由落体运动来验证机械能守恒定律。
（1）在本实验中需要测量的物理量有
A、重物的质量B．重力加速度
C．重物下落的高度D．与重物下落高度所对应的瞬时速度
（2）下列器材中，实验必须用到的有
A．打点计时器B．重物C．天平D．毫米刻度尺E．秒表F．小车
（3）请完成以下实验操作步骤：
A．准备实验器材；
B．将打点计时器竖直固定在铁架台上
C．将重物连接在纸带上并穿过打点计时器：
D．接通电源，释放纸带，
E取下纸带，重复上述实验多次；
F 。
（4）图示是实验中打出的某条点透清晰的纸带。已知打点计时器所用电源的频率为50HZ．当地的重力加速度g=9.80m/s2，重物的质量为1.00kg．重物运动到B点的动能是J，重物运动到E点的动能是J，上述过程中，重物重力势能减少了J．（均取3位有效数字）
四．计算题（共2小题）
11．如图所示，在粗糙水平轨道OO1上的O点静止放置一质量m=0.25kg的小物块，它与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4，OO1的距离s=4m。在O1右侧固定了一半径R=0.32m的光滑的竖直半圆弧，现用F=2N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力。g=10m/s2）求：
（1）为使小物块到达O1，求拉力F作用的最短时间；
（2）若将拉力变为F1，使小物块由O点静止运动至OO1的中点位置撤去拉力，恰能使小物块经过半圆弧的最高点，求F的大小。
12．中国女排在2016年奥运会上夺得冠军。如图为排球场地示意图，排球场长18.0m，宽9.0m。某运动员跳起将球垂直网面水平扣出，扣球点离地面的高度为2.45m，离球场中线的水平距离为1.0m，排球直接落到距端线3.0m 处的界内。排球的质量为260g，可视为质点，空气阻力不计。取地面为零势能面，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）扣球时，排球的重力势能E P；
（2）扣球时，排球水平飞出的速度大小v0；
（3）排球落地前瞬间重力的功率P。
五．解答题（共4小题）
13．某地要把河水抽高20m，进入容积为864m3蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作．如果工作电压为380V，此时输入电动机的电功率为9kW，电动机的内阻为0.4Ω．已知水的密度为1×l03kg/m3，重力加速度取10m/s2．求：
（1）电动机内阻消耗的热功率；
（2）将蓄水池蓄入的水需要的时间（不计进、出水口的水流速度）．
14．如图所示，一块足够长的木板C质量为2m，放在光滑的水平面上，在木板上自左向右放有A、B两个完全相同的炭块（在木板上滑行时能留下痕迹），两炭块质量均为m，与木板间的动摩擦因数均为μ，开始时木板静止不动，A、B两炭块的初速度分别为v0、2v0，方向如图所示，A、B两炭块相距足够远．求：
（1）木板的最终速度；
（2）A、B两炭块在木板上所留痕迹的长度之和．
15．如图所示，一个倾角θ=45°的斜面固定于水平地面上，斜面顶端距水平地面的高度h=1m，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板．一个质量m=1kg的小物块（可视为质点）自斜面顶端从静止开始向下滑动，到达斜面底端时与挡板碰撞，假设小物块与挡板碰撞过程中无机械能损失．已知小物块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.2．重力加速度g=10m/s2．
（1）求小物块沿斜面下滑时的加速度大小a；
（2）求小物块第一次与挡板碰撞前的速度大小v；
（3）小物块最终停在挡板上，求整个过程中由于摩擦而产生的热量Q．
16．如图所示，粗糙斜面的倾角为θ=37°，斜面上方有一半径为R=1m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道，轨道与斜面相切于B点，轨道的最高点为C．一质量为m=8kg的小球沿斜面向上运动，到达A点时小球的动能为E KA=508J，经过B点后恰好能到达C点．已知小球与斜面间的动摩擦因数μ=，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）A、B两点间的距离；
（2）小球经过C点后第一次落到斜面上的位置．
一．选择题（共4小题）
1．如图所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为m的物体A相连，A放在光滑水平面上，有一质量与A相同的物体B，从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下，与A相碰后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升．下列说法正确的是（）
A．弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mgh
B ．弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为
C．B 能达到的最大高度为
D．B能达到的最大高度为h
【解答】解：A、B、对B下滑过程，据机械能守恒定律可得：mgh=，B刚到达水平地面的速度v0=。A碰撞过程，以AB组成的系统为研究对象，取向右为正方向，根据动量守恒定律可得：mv0=2mv，得A与B 碰撞后的共同速度为v=v0，所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为E pm =?2mv2=，故A错误，B正确；
C、D、当弹簧再次恢复原长时，A与B将分开，B以v 的速度沿斜面上滑，根据机械能守恒定律可得
mgh′=mv2，B 能达到的最大高度为，故C、D错误。故选：B。
2．关于家用电器工作时发生能量转化的描述，下列说法正确的是（）
A．电饭煲将内能转化为电能
B．电熨斗将机械能转化为电能
C．手摇发电机将机械能转化为电能
D．电吹风将机械能转化为电能
【解答】解：A、电饭煲、电熨斗都是将电能转化为内能，故A、B错误。
C、手摇发电机是将机械能转化为电能，故C正确；
D、电吹风是将电能转化为机械能和内能，故D错误。故选：C。
3．关于能量的转化，下列说法中不正确的是（）A．水力发电机把机械能转化为电能
B．燃气热水器把化学能转化为水的内能
C．洗衣机把电能转化为机械能
D．太阳能电池把太阳能转化为内能
【解答】解：A、水力发电机把水的机械能转化为电能，故A正确；
B、燃气热水器把化学能转化为水的内能，故B正确；
C、洗衣机把电能转化为机械能，故C正确；
D、太阳能电池把太阳能转化为电能，故D错误；
本题选错误的，故选：D。
4．如图所示容器中，A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面为空气，大气压恒定．A、B 底部由带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热．原先A中的水面比B中高，打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡．在这个过程中（）
A．大气压力对水做功，水的内能增加
B．水克服大气压力做功，水的内能减少
C．大气压力对水不做功，水的内能不变
D．大气压力对水不做功，水的内能增加
【解答】解：打开阀门K后，据连通器原理，最后A、B 两管中的水面将相平，如下图所示，即A中水面下降，B中水面上升；
设A管截面积为S1，水面下降距离为h1，B管截面积为S2，水面上升距离为h2，
由于水的总体积保持不变，则有S1h1=S2h2，
A管中大气压力对水做的功：W1=p0S1h1，
B管中大气压力对水做的功：W2=﹣p0S2h2，
大气压力对水做的总功：
W=W1+W2=p0S1h1﹣p0S2h2，
∵S1h1=S2h2，
∴W=0，即大气压力对水不做功；
由于水的重心降低，重力势能减小，由能量守恒定律知水的内能增加。故D正确。
故选：D。
二．多选题（共3小题）
5．由能量守恒定律可知，能量不能无中生有．但在许多情况下，能量的利用过程是不可逆的．所有这些都提示我们，要珍惜现有的能源，要尽力提高现有能源的利用效率．下列关于能量和能源的说法正确的是（）（将正确的全部选出，只需填字母代号）．
A．能量守恒定律告诉我们能量取之不尽，用之不竭，所以没必要节约能源
B．内能总是自动地从高温物体向低温物体转移
C．热机是一种将内能转化为机械能的机械，但能量转化的效率不可能达到100%
D．可持续发展要求把发展多元结构的能源系统作为今后世界能源发展的战略
E．浪费资源有利于扩大消费，发展内需和国家经济建设
【解答】解：A、能量虽然守恒，但是有些能量耗散了不能再，利用所以要节约资源，A错误；
B、热量总是自动地从高温物体向低温物体转移，B正确；
C、热机是一种将内能转化为机械能的机械，但能量转化的效率不可能达到100%，因为由能量损耗，C正确；
D、可持续发展要求把发展多元结构的能源系统作为今后世界能源发展的战略，D正确；
E、浪费资源是对后代的犯罪，E错误；
故选：BCD。
6．下列说法中正确的是（）
A．温度是物体内能大小的标志
B．直接来处自然界的能源叫一次能源
C．能源被使用过程中总能量虽然守恒，但能量的可利用价值会降低
D．太阳能、石油、天然气、地热能、核能都属于新能源
【解答】解：A、物体的温度是物体内部分子热运动的平均动能的标志，不是物体内能大小的标志，故A错误；
B、一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源；由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品，称为二次能源；故B正确；
C、能源被使用过程中总能量虽然守恒，但能量的可利用价值会降低，故需要节约能源，故C正确；
D、新能源，又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式，指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等；石油、天然气、地热能都属于新能源；故D错误；
故选：BC。
7．关于能量耗散，下列说法中正确的是（）A．能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了
B．能量耗散表明能量守恒定律是不正确的
C．能量耗散表明在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但是在可利用的品质上降低了
D．能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性
【解答】解：A、能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变过程，但是总的能量是守恒的，能量不能凭空产生，也不能凭空消失，故AB错误；
C、能量耗散表明在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但是在可利用的品质上降低了，C正确；
D、根据热力学定律可知，宏观自然过程自发进行是有其方向性，能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性，故D正确。
故选：CD。三．实验题（共3小题）
8．用如图1实验装置验证质量分别为m1、m2的用轻绳连接的重物组成的系统机械能守恒，m1从高处由静止开始下落，m2上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，图2给出的是实验中获取的一条纸带：A、B、C、D、E、F为所取计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示，已知打点计时器所用电源的频率为f，当地的重力加速度为g
①在打B～E点过程中，系统重力势能的减少量△E p=（m2﹣
m1）g（△x2+△
x3+△x 4），系统动能的增量△E k=（m1+m2）（（）2
﹣（）2）（用题中和图中给出的字母表
示）
②经计算发现，△E p总是略大于△E k，其主要原因是纸带通过打点计时器受摩擦力及重物受空气阻力（写出两条即可）
【解答】解：①计数点B的瞬时速度
为：v B==，
同理，计数点B的瞬时速度为：v E=
系统动能的增加量为：△E k=（m1+m2）
（（）2﹣（）2）。
m1的重力势能增加了：m1gh=m1g（△x2+△x3+△x4），m2的重力势能减小了：m2gh=m2g（△x2+△x3+△x4），系统重力势能的减小量为：△E p=（m2﹣m1）g（△x2+△x3+△x4）。
②由上述计算得△E k＜△E p，造成这种结果的主要原因是纸带通过打点计时器受摩擦力及重物受空气阻力。
故答案为：①（m2﹣m1）g（△x2+△x3+△x4）；（m1+m2）（（）2﹣（）2）；②纸带通过打点计时器受摩擦力及重物受空气阻力。
9．在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，小明选择一条较为满意的纸带，如图甲所示。他舍弃前面密集的点，以O为起点，从A点开始选取纸带上连续点A、B、C…，测出O到A、B、C……的距离分别为h1、h2、h3……已知电源的频率为f，当地重力加速度为g。
（1）打B点时，重锤的速度v B为
。
（2）小明利用数据描出的v2﹣h图线如图乙所示。图线不过坐标原点的原因是打下O点时重锤速度不为零。
（3）根据v2﹣h图象计算出该直线斜率为k，在实验误差允许范围内，当k=2g时，重锤在下落过程中机械能守恒。
【解答】解：（1）B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则v B ==。
（2）小明用实验测得数据画出v2﹣h图象图线不过坐标原点，即h=0时，速度不为零，可打下O点时重锤速度不为零。
（3）若机械能守恒，有：
mgh=mv2，即v2=2gh，v2﹣h图线的斜率在误差允许的范围内k=2g，则机械能守恒。
故答案为：
（1）；（2）打下O点时重锤速度不为零；（3）2g。
10．某兴趣小组利用自由落体运动来验证机械能守恒定律。
（1）在本实验中需要测量的物理量有C
A、重物的质量B．重力加速度
C．重物下落的高度D．与重物下落高度所对应的瞬时速度
（2）下列器材中，实验必须用到的有ABD
A．打点计时器B．重物C．天平D．毫米刻度尺E．秒表F．小车
（3）请完成以下实验操作步骤：
A．准备实验器材；
B．将打点计时器竖直固定在铁架台上
C．将重物连接在纸带上并穿过打点计时器：
D．接通电源，释放纸带，
E取下纸带，重复上述实验多次；
F 。
（4）图示是实验中打出的某条点透清晰的纸带。已知打点计时器所用电源的频率为50HZ．当地的重力加速度
g=9.80m/s2，重物的质量为1.00kg．重物运动到B点的动能是 2.47J，重物运动到E点的动能是 3.94J，上述过程中，重物重力势能减少了 1.48J．（均取3位有效数字）
【解答】解：（1）A、实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，所以不需要测量重物的质量，故A错误。
B、重力加速度是已知的，不需要测量，故B错误。
C、重物下落的高度需要测量，故C正确。
D、瞬时速度是根据纸带上的数据计算得出的，不是直接测量的，故D错误。
故选：C。
（2）验证机械能守恒定律，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，mgh=mv2，质量可以约去，实验不需要天平，瞬时速度可以通过打点计时器纸带进行处理计算得出，不需要秒表，打点计时器需要交流电源，还要刻度尺测量长度，所以必须的物理量为ABD。故选：ABD
（3）根据实验操作步骤，还差拆除装置，整理器材；（4）B点的瞬时速度为：
v B ==m/s=2.2225m/s，
同理有：
v E
=m/s=2.8705m/s，则动能的增加量为：
△E kB =mv B2=×1×2.22252J=2.47J；△E kE =mv E2=×1×2.87052J=3.94J。
重物由B点运动到E点，重力势能减少了：
△E p=mgh=1×9.8×（19.34﹣4.25）×10﹣2J=1.48J，
故答案为：（1）C；（2）ABD；（3）拆除装置，整理器材；（4）2.47，3.94，1.48。
四．计算题（共2小题）
11．如图所示，在粗糙水平轨道OO1上的O点静止放置一质量m=0.25kg的小物块，它与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4，OO1的距离s=4m。在O1右侧固定了一半径R=0.32m的光滑的竖直半圆弧，现用F=2N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力。g=10m/s2）求：（1）为使小物块到达O1，求拉力F作用的最短时间；（2）若将拉力变为F1，使小物块由O点静止运动至OO1的中点位置撤去拉力，恰能使小物块经过半圆弧的最高点，求F的大小。
【解答】解：（1）为使小物块到达O1点，小物块到达O1点的速度大于等于0，恰好到达时，由动能定理可得：Fx﹣μmgs=0
代入数据解得：x=2m
由牛顿第二定律：F﹣μmg=ma
解得：a=4m/s2
由运动公式：x=at2
解得t=1s
（2）设小物块到达O1点的速度为v2 时，刚好到达最高
点时的速度为v，
由牛顿第二定律：mg=m
由机械能守恒定律：
在水平轨道上运动，应用动能定理：
联立解得：F1=3N
答：（1）为使小物块到达O1，拉力F作用的最短时间是1s；
（2）若将拉力变为F1，使小物块由O点静止运动至OO1的中点位置撤去拉力，恰能使小物块经过半圆弧的最高点，F的大小是3N。
12．中国女排在2016年奥运会上夺得冠军。如图为排球场地示意图，排球场长18.0m，宽9.0m。某运动员跳起将球垂直网面水平扣出，扣球点离地面的高度为2.45m，离球场中线的水平距离为1.0m，排球直接落到距端线3.0m 处的界内。排球的质量为260g，可视为质点，空气阻力不计。取地面为零势能面，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）扣球时，排球的重力势能E P；
（2）扣球时，排球水平飞出的速度大小v0；
（3）排球落地前瞬间重力的功率P。
【解答】解：（1）由于扣球点离地面的高度为h=2.45m，根据重力势能公式可得：E p=mgh=6.37J；
（2）由题意知排球运动的水平位移为：x=9.0m+1.0m﹣3.0m=7.0m，排球做平抛运动，则有：水平方向：x=v0t
竖直方向上：h=
代入数据解得：v0=10m/s，t=0.7s；
（3）排球落地的竖直方向的瞬时速度：v y=gt，排球落地前瞬间重力的功率为：P=mgv y
代入数据联立得：P=18.2W。
答：（1）扣球时，排球的重力势能为6.37J；（2）排球水平飞出的速度大小为10m/s；
（3）排球落地前瞬间重力的功率为18.2W。
五．解答题（共4小题）
13．某地要把河水抽高20m，进入容积为864m3蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作．如果工作电压为380V，此时输入电动机的电功率为9kW，电动机的内阻为0.4Ω．已知水的密度为1×l03kg/m3，重力加速度取10m/s2．求：（1）电动机内阻消耗的热功率；
（2）将蓄水池蓄入的水需要的时间（不计进、出水口的水流速度）．
【解答】解：（l）设电动机的电功率为P，则：
P=UI ①
设电动机内阻r上消耗的热功率为P r，则：
P r=I2r ②
代入数据解得：
P r=（）2r=（）2×0.4=224.4W
（2）设蓄水总质量为M，所用抽水时间为t．已知抽水高度为h，容积为V，水的密度为ρ，则
M=ρV
设质量为M的河水增加的重力势能为△Ep，则：
△E p=Mgh
设电动机的输出功率为P0，则：
P0=P﹣P r
根据能量守恒定律得：
P0t×60%×80%=△E p
代入数据解得：
t≈41023s
答：（1）电动机内阻消耗的热功率为224.4W；
（2）将蓄水池蓄入864m3的水需要的时间约为41023s．
14．如图所示，一块足够长的木板C质量为2m，放在光滑的水平面上，在木板上自左向右放有A、B两个完全相同的炭块（在木板上滑行时能留下痕迹），两炭块质量均为m，与木板间的动摩擦因数均为μ，开始时木板静止不动，A、B两炭块的初速度分别为v0、2v0，方向如图所示，A、B两炭块相距足够远．求：
（1）木板的最终速度；
（2）A、B两炭块在木板上所留痕迹的长度之和．
【解答】解：（1）选ABC整体为研究对象，由水平方向动量守恒可得：
mv0+2mv0=（m+m+2m）v
解得：v=
（2）全过程根据能量守恒，得
μmgx=m +m（2v0）2﹣4mv2
解得，x=
答案：（1）木板的最终速度（2）A、B两炭块在木板上所留痕迹的长度之和为15．如图所示，一个倾角θ=45°的斜面固定于水平地面上，斜面顶端距水平地面的高度h=1m，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板．一个质量m=1kg的小物块（可视为质点）自斜面顶端从静止开始向下滑动，到达斜面底端时与挡板碰撞，假设小物块与挡板碰撞过程中无机械能损失．已知小物块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.2．重力加速度g=10m/s2．
（1）求小物块沿斜面下滑时的加速度大小a；
（2）求小物块第一次与挡板碰撞前的速度大小v；（3）小物块最终停在挡板上，求整个过程中由于摩擦而产生的热量Q．
【解答】解：
（1）根据牛顿第二定律mgsinθ﹣μmgcosθ=ma
小物块下滑时的加速度大小
（2）小物块做匀加速运动
第一次与挡板碰撞前的速度大小v=4m/s
（3）根据能量守恒一开始的重力势能全部转化为内能Q=mgh
整个过程中由于摩擦而产生的热量Q=10J
16．如图所示，粗糙斜面的倾角为θ=37°，斜面上方有一半径为R=1m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道，轨道与斜面相切于B点，轨道的最高点为C．一质量为m=8kg的小球沿斜面向上运动，到达A点时小球的动能为E KA=508J，经过B点后恰好能到达C点．已知小
球与斜面间的动摩擦因数μ=，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）A、B两点间的距离；
（2）小球经过C点后第一次落到斜面上的位置．
【解答】解：（1）小球恰好到达C点，小球在C点做圆周运动所需向心力由小球重力提供，
由牛顿第二定律可得：mg=m①，
小球由A到C的全过程，由能量守恒定律得：
E KA=mg（ABsin37°+R+Rcos37°）+μmgcos37°×AB
+mv C2
②，
由①②解得：AB=4.5m．（2）作CO延长线交斜面于D点，从C点平抛后，
小球第一次落到斜面上F点，过F点作CO的垂线，与CO交于E点．
小球离开C点后做平抛运动，由平抛规律得：
水平方向：FD?cos37°=v C t ③，
竖直方向：FDsin37°+R +=gt2 ④，
由③④解得：FD=3.75m，而AB=4.5m，BD=0.75m，即AD=3.75m
所以A点与F点重合，小球经C点后第一次落到斜面上的位置为A点．
答：（1）A、B两点间的距离是4.5m；
（2）小球经过C点后第一次落到斜面上的A点．
教科版小学六年级科学上册能量守恒定律简介
能量守恒定律简介 世界是由运动的物质组成的，物质的运动形式多种多样，并在不断相互转化正是在研究运动形式转化的过程中，人们逐渐建立起了功和能的概念能是物质运动的普遍量度，而功是能量变化的量度。 这种说法概括了功和能的本质，但哲学味道浓了一些在物理学中，从19世纪中叶产生的能量定义：“能量是物体做功的本领”，一直延用至今但近年来不论在国外还是国内，物理教育界却对这个定义是否妥当展开过争论于是许多物理教材，例如现行的中学教材，都不给出能量的一般定义，而是根据上述定义的思想，即物体在某一状态下的能量，是物体由这个状态出发，尽其所能做出的功来给出各种具体的能量形式的操作定义（用量度方法代替定义）。 能量概念的形成和早期发展，始终是和能量守恒定律的建立过程紧密相关的由于对机械能、内能、电能、化学能、生物能等具体能量形式认识的发展，以及它们之间都能以一定的数量关系相互转化的逐渐被发现，才使能量守恒定律得以建立这是一段以百年计的漫长历史过程随着科学的发展，许多重大的新物理现象，如物质的放射性、核结构与核能、各种基本粒子等被发现，都只是给证明这一伟大定律的正确性提供了更丰富的事实尽管有些现象在发现的当时似乎形成了对这一定律的冲击，但最后仍以这一定律的完全胜利而告终。能量守恒定律的发现告诉我们，尽管物质世界千变万化，但这种变化决不是没有约束的，最基本的约束就是守恒律也就是说，一切运动变化无论属于什么样的物质形式，反映什么样的物质特性，服从什么样的特定规律，都要满足一定的守恒律物理学中的能量、动量和角动量守恒，就是物理运动所必须服从的最基本的规律与之相较，牛顿运动定律、麦克斯韦方程组等都低了一个层次。 定律内容 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。能量守恒定律如今被人们普遍认同，但是并没有严格证明。 1)自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应：物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷的运动具有电能、原子核内部的运动具有原子能等
能量守恒定律教学设计
《能量守恒定律》教学设计 （第一课时） 一．学习任务分析 1．教材的地位和作用 能量守恒定律是自然界普遍规律，它是不仅是解决力学问题的金钥匙之一，同时它也统领了整个高中物理力，热，电，光，原等各个章节。学了这章的知识，对于变力等问题就有了解决的方法和手段。学了这章的知识，学生解决物理问题的思维方法也要开阔，对物理问题即要从力和运动的角度分析，还要从功和能关系的分析。 2．教学重点和难点： 1．机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件；能够正确分析物体系统所具有的机械能；能够应用机械能守恒定律解决有关问题。 2．能否正确选用机械能守恒定律解决问题是本节学习的另一难点。通过本节学习应让学生认识到，从功和能的角度分析、解决问题是物理学的重要方法之一；同时进一步明确，在对问题作具体分析的条件下，要能够正确选用适当的物理规律分析、处理问题。 。 二．学习者情况分析 在学习这一内容之前，所教的学生已知道功，能，动能，势能，重力势等概念。掌握了重力能变化与重力功的关系，合外力功与动能变化的关系等规律；会计算恒力的功，会用动能定理计算变力的功，会用动能定理计算描述变速运动的物理量。在能力方面已近学过许多物理规律的推导，具有一定的演绎推理能力。经过以往的多媒体教学，他们比较熟悉和习惯用计算机课件上课的方式.学生对物理学的研究方法已有一定的了解，，在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。 在非智力因素方面，学生学习积极主动，对学习物理有较浓厚兴趣；有较强的好奇心和求知欲，乐于探究自然界的奥秘；敢于坚持正确观点，勇于修正错误；喜欢和同龄人一起学习，有将自己的见解与他人交流的愿望，具有团队精神。 三．教学目标分析 1．知识与技能： ①．通过实验能验证机械能守恒定律。 ②．理解机械能守恒定律。会用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题。
能量守恒定律应用
【本讲教育信息】 一、教学内容： 能量守恒定律及应用 二、考点点拨 能的转化和守恒定律是自然界最普遍遵守的守恒定律，它在物理学中的重要地位是无可替代的，而用能的转化和守恒定律的观点解决相关问题是高中阶段最重要的内容之一，是历年高考必考和重点考查的内容。 三、跨越障碍 （一）功与能 功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量转化，而且能的转化必通过做功来实现。 功能关系有： 1. 重力做的功等于重力势能的减少量，即P G E W ?-= 2. 合外力做的功等于物体动能的增加量，即K E W ?=∑ 3. 重力、弹簧弹力之外的力对物体所做的功等于物体机械能的增加量，即E W ?=其它 4. 系统内一对动摩擦力做的功等于系统损失的机械能，等于系统所增加的内能，即相对动内s f Q E E ?==?=? （二）能的转化和守恒定律 1. 内容：能量既不能凭空产生，也不会凭空消失。它只能从一个物体转移到另一个物体或从一种形式转化为另一种形式，而能的总量不变。 2. 定律可以从以下两方面来理解： （1）某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量相等。 （2）某个物体的能量减少，一定存在另一物体的能量增加，且减少量和增加量相等。 这也是我们应用能量守恒定律列方程式的两条基本思路。 （三）用能量守恒定律解题的步骤 1. 分清有多少种形式的能（如动能、势能、内能、电能等）在变化。 2. 分别列出减少的能量减E ?和增加的能量增E ?的表达式。 3. 列恒等式减E ?=增E ? 例1：如图所示，质量为m 的小铁块A 以水平速度0v 冲上质量为M 、长为l 、置于光滑水平面C 上的木板B 。正好不从木板上掉下。已知A 、B 间的动摩擦因数为μ，此时长木板对地位移为s 。求这一过程中：
九年级物理全册 第十四章 第三节 能量的转化和守恒教学设计 (新版)新人教版
能量的转化和守恒 教学目标 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。 教学重难点 1．分析能量的转化，知道能量守恒定律。 2．用能量守恒的观点分析物理现象。 教学过程 导入新课 复习设疑，导入新课 出示以下两个问题，学生思考回答： (1)通过前面的学习，我们已知道的能的形式有哪几种？(机械能、内能、电能、化学能、光能、生物能，等等) (2)在“机械功和机械能”的学习中，我们分析了机械能的转化问题，请你对此谈谈自己的认识，并举例加以说明。 设疑引学：既然动能和势能可以相互转化，那么，自然界中不同形式的能量之间是否也可以互相转化呢？在转化过程中能量又遵循何种规律呢？ 这就是今天我们要一起来研究的问题。 推进新课 一、能的转化 1．指导学生完成下面四个小实验，观察实验发生的现象，讨论其能量转化情况： (1)来回迅速摩擦双手。 (2)黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好，放在阳光下。 (3)将连在小电扇上的太阳电池对着阳光。 (4)用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片。 讨论得出：(1)机械能转化为内能。(2)光能转化为内能。(3)光能转化为电能再转化为机械能。(4)机械能转化为电能及内能。 教师分析：摩擦生热，摩擦是机械运动现象，生热是热现象，摩擦能够生热，说明机械运动现象和热现象有联系。 学生分析其他实验后得出：光现象、热现象、电现象与机械运动现象之间都有联系。 2．除了电能与化学能之间可以相互转化外，还能举出其他形式的能相互转化的例子吗？请分别对机械能和内能、机械能和电能、电能和内能、电能和光能进行讨论。 (学生讨论，教师巡回指导，具体事例参照如下： 机械能→内能：自行车、汽车在刹车时摩擦生热；汽油机、柴油机在压缩冲程中，汽缸内气体因被压缩而发热等。 内能→机械能：内燃机在做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功；爆竹爆炸时，火药燃烧产生的内能使爆竹炸飞和升空。 机械能→电能：水电站的水力发电，水的机械能转化为电能。 电能→机械能：电动机通电后转动，电能转化为机械能。 电能→内能：电炉、电熨斗、电热水壶等通电后，电能转化为内能。 电能→光能：白炽灯通电后发光，发光二极管通电后发光等。 光能→电能：太阳能电池等。) 二、能量守恒定律 演示实验：将乒乓球从一定高度落下 观察分析：为什么乒乓球弹起的高度越来越低？损失的能量到哪儿去了？ 讨论得出：机械能越来越小，通过摩擦把机械能转化成了内能。 从而引出能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，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
《能量守恒定律》教学设计
《能量守恒定律》教学设计集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
《能量守恒定律》教学设计 （第一课时） 福建省泉州市第一中学叶其武 一．学习任务分析 1．教材的地位和作用 能量守恒定律是自然界普遍规律，它是不仅是解决力学问题的金钥匙之一，同时它也统领了整个高中物理力，热，电，光，原等各个章节。学了这章的知识，对于变力等问题就有了解决的方法和手段。学了这章的知识，学生解决物理问题的思维方法也要开阔，对物理问题即要从力和运动的角度分析，还要从功和能关系的分析。 2．教学重点和难点： 1．机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件；能够正确分析物体系统所具有的机械能；能够应用机械能守恒定律解决有关问题。 2．能否正确选用机械能守恒定律解决问题是本节学习的另一难点。通过本节学习应让学生认识到，从功和能的角度分析、解决问题是物理学的重要方法之一；同时进一步明确，在对问题作具体分析的条件下，要能够正确选用适当的物理规律分析、处理问题。 。 二．学习者情况分析 在学习这一内容之前，所教的学生已知道功，能，动能，势能，重力势等概念。掌握了重力能变化与重力功的关系，合外力功与动能变化的关系等规律；会计算恒力的功，会用动能定理计算变力的功，会用动能定理计算描述变速运动的物理量。在能力方面已近学过许多物理规律的推导，具有一定的演绎推理能力。经过以往的多媒体教学，他们比较熟悉和习惯用计算机课件上课的方式.学生对物理学的研究方法已有一定的了解，，在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。 在非智力因素方面，学生学习积极主动，对学习物理有较浓厚兴趣；有较强的好奇心和求知欲，乐于探究自然界的奥秘；敢于坚持正确观点，勇于修正错误；喜欢和同龄人一起学习，有将自己的见解与他人交流的愿望，具有团队精神。 三．教学目标分析 1．知识与技能： ①．通过实验能验证机械能守恒定律。 ②．理解机械能守恒定律。会用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题。 ③了解自然界中存在多种形式的能量。知道能量守恒定律是最基本，最普遍的自然规律之一。 2．过程与方法： ①．让学生通过已有日常生活和实践中的能量转化的经历，提出如何验证能量转化和守恒定律。接着让学生设计验证性实验，体会验证性实验的探究过程。 ②．在探究过程中，渗透科学研究方法，知道影响实验的有关因素并加以控制，例如各种阻力。会纪录，分析和处理数据。 ③讨论实验得出的结论以及如何减小实验误差。
(完整word版)高中物理能量守恒定律【高中物理能量守恒定律公式
高中物理能量守恒定律【高中物理能量守恒定律公式 在高中物理学习过程中，能量守恒属于一项极为重要的知识点，熟练掌握这一内容对于提高学生的物理知识分析能力有很大帮助，下面是小编给大家带来的高中物理能量守恒定律公式，希望对你有帮助。高中物理能量守恒定律公式 1.阿伏加德罗常数NA=×1023/mol;分子直径数量级10-10米 2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积，S:油膜表面积2｝ 3.分子动理论内容：物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。 4.分子间的引力和斥力r10r0，f引=f斥≈0，F分子力≈0，E分子势能≈0 5.热力学第一定律W+Q=ΔU{，W:外界对物体做的正功，Q:物体吸收的热量，ΔU:增加的内能，涉及到第一类永动机不可造出｝ 6.热力学第二定律 克氏表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其它变化; 开氏表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化{涉及到第二类永动机不可造出｝ 7.热力学第三定律：热力学零度不可达到{宇宙温度下限：-摄氏度｝ 注: 布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小，布朗运动越明显,温度越高越剧烈; 温度是分子平均动能的标志; 分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快; 分子力做正功，分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小; 气体膨胀,外界对气体做负功W0;吸收热量，Q>0 物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和，对于理想气体分子间作用力为零，分子势能为零; r0为分子处于平衡状态时，分子间的距离; 其它相关内容：能的转化和定恒定律/能源的开发与利用、环保/物体的内能、分子的动能、分子势能。高中物理能量守恒知识点 功是一个过程量，与力在空间的作用过程相关。恒力功的计算公式与物体运动过程无关;重力功、弹力功与路径无关。功是一个标量，但有正负之分。 功率P：功率是表征力做功快慢的物理量、是标量：P=W/t 。若做功快慢程度不同，上式为平均功率。注意恒力的功率不一定恒定，如初速为零的匀加速运动，第一秒、第二秒、第三秒……内合力的平均功率之比为1：3：5……。已知功率可以求力在一段时间内所做的功W=Pt，这时可能是变力再做功。上式常常用于分析解决机车牵引功率问题，常设有以下两种约束条件：1)发动机功率一定：牵引力与速度成反比，只要速度改变，牵引力F=P/v 将改变，这时的运动一定是变加速运动。2)机车以恒力启动：牵引力F恒定，由P=Fv可知，若车做匀加速运动，则功率P将增加，这种过程直到P达到机车的额定功率为止。 能：自然界有多种运动形式，与不同运动形式相应的存在不同形式的能量：机械运动--机械能;热运动--内能;电磁运动--电磁能;化学运动--化学能;生物运动--生物能;原子及原子核运动--原子能、核能……。动能：物体由于有机械运动速度而具有的能量Ek=mv2/2 能，包括动能和势能，都是标量。都是状态量，如动能由速度决定，重力势能由高度决定，弹性势能由形变状态决定。都具有相对性，物体速度相对于不同的参照物有不同的结果，相应的动能相对于不同的参照物有不同的动能。势能相对于不同的零势能参考面有不同的结果，势能有可能取负值，它意味着此时物体的势能比零势能低。
能量守恒定律
能量守恒定律 定律内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。 1)自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应：物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷的运动具有电能、原子核内部的运动具有原子能等等。 (2)不同形式的能量之间可以相互转化：“摩擦生热是通过克服摩擦做功将机械能转化为内能；水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起，表明内能转化为机械能；电流通过电热丝做功可将电能转化为内能等等”。这些实例说明了不同形式的能量之间可以相互转化，且是通过做功来完成的这一转化过程。 (3)某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等．某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。 三维空间的直角坐标系 1．作为坐标系必须满足三要素：原点、单位和方向，三维空间的直角坐标系关键一个问题是方向，二维平面直角坐标系怎么排列都行，三维时三个相互垂直的坐标轴方向该如何排列呢，出现了两种情况，为了明确，我们采用的是右手螺旋法则，即的方向顺序按拇、食、中指排列见图7-12．空间直角坐标系建立以后。涉及一系列术语，它们的坐标表达（）为1）、原点（0，0，0）2）、坐标轴X轴（，0，0） Y轴（0，，0） Z轴（0，0，）3）、坐标面 XOY 面（，，0 ） YOZ面（0，，） ZOX面（，0，）4）、卦限：三个相互垂直的坐标面把三维空间分成了八个卦限，各卦限内点（）由其取值的正负来分见图7-2。3．注意同一个解析式在不同的空间坐标系下有不同的含义。例如：一维直线上表示一个点二维平面上表示一条直线三维空间上表示一个平面在三维几何空间这个点集与三元数组集合由坐标系的建立使之成为一一对应了，以后不引起混淆时，我们常不加区别的说（）为几何空间中的一点，或几何空间的点是（）。二、上两点间的距离、邻域、区域等概念1．上两点间的距离一维直线上的两点间的距离是绝
7.10能量守恒定律学案
第七章机械能守恒定律 10能量守恒定律与能源 学习目标 1.理解能量守恒定律,知道能源和能量耗散. 2.通过对生活中能量转化的实例分析,理解能量守恒定律的确切含义. 3.感知我们周围能源的耗散,树立节能意识. 自主探究 1.能量 (1)概念 一个物体能够对外,我们就说这个物体具有.如运动的物体可以推动与其接触的另一个物体一起向前运动,对被推动的物体做功,说明运动的物体具有能量,又如流动的河水、被举高的重物、被压缩的弹簧、高温高压气体……都能对外做功.因此这些物体都具有能量. (2)形式 能量有各种不同的形式:运动的物体具有;被举高的重物具有;发生弹性形变的物体具有;由大量粒子构成的系统具有.另外自然界中还存在化学能、电能、光能、太阳能、风能、潮汐能、原子能等不同形式的能.不同的能与物体的不同运动形式相对应,如机械能对应;内能与大量微观粒子的相对应. (3)能量的转化 各种不同形式的能量可以相互转化,而且在转化过程中保持不变,也就是说当某个物体的能量减少时,一定存在其他物体的能量,且减少量一定增加量;当某种形势的能量减少时,一定存在其他形式的能量增加,且减少量一定增加量. (4)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.做功的过程就是各种形式的的过程.且做了多少功,就有能量发生转化(或转移),因此,功是能量转化(或转移)的. 2.能量守恒定律 (1)内容 能量既不会,也不会,它只会从一种形式为另一种形式,或者从一个物体到别的物体,在转化或转移过程中,能量的总量,这个规律叫做能量守恒定律. (2)定律的表达式 ①;②. 3.能源和能量耗散 (1)能源是人类社会活动的物质基础.人类利用能源大致经历了三个时期,即,,. (2)能量耗散 燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去,它就不会起来供人类重新利
能量守恒定律
量守恒定律的定义 这就叫做质量守恒定律(law of conservation of mass) 原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变。 质量守恒定律简解 种变化或过程，其总质量保持不变。18 后，这一定律始得公认。20 简称质能守恒定律）。 验证 20世纪初，德国和英国化学家分别做了精确度极高的实验，以求能得到更精确的实验结果，反应前后的质量变化小于一千万分之一，这个误差是在实验误差允许范围之内的，因此质量守恒定律是建立在严谨的科学实验基础之上的。质量守恒定律就是参加化学反应的各 物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。例如， 质量守恒定律即， 中，参加反应的各物质的总和等于反应后生成的各物质总和。微观解释：在化学反应前后，原子的种类，数目，质量均不变。六个不变：宏观：1.反应前后物质总质 量不变 3.物质的总质量不变微观：4.原子的种类不变；5.原子的数
目不变；6.原子的质量不变。两个一定改变：宏观：物质种类改变。微观：物质的粒子构成方式一定改变。两个可能改变：宏观：元素的化合价可能改变微观：分子总数可能改变。 质量守恒定律发现简史 1756年俄国化学家罗蒙诺索夫把锡放在密闭的容器里煅烧，锡发生变化，生成白色的氧化锡，但容器和容器里的物质的总质量，在煅烧前后并没有发生变化。经过反复的实验，都得到同样的结果，于是他认为在化学变化中物质的质量是守恒的。但这一发现当时没有引起科学家的注意，直到1777年法国的拉瓦锡做了同样的实验，也得到同样的结论，这一定律才获得公认。但要确切证明或否定这一结论，都需要极精确的实验结果，而拉瓦锡时代的工具和技术(小于%的质量变化就觉察不出来)不能满足严格的要求。因为这是一个最基本的问题，所以不断有人改进实验技术以求解决。1908年德国化学家朗道耳特(Landolt)及1912年英国化学家 罗蒙诺索夫 曼莱(Manley)做了精确度极高的实验，所用的容器和反应物质量为1 000 g左右，反应前后质量之差小于 1 g，质量的变化小于一千万分之一。这个差别在实验误差范围之内，因此科学家一致承认了这一定律。 发展
机械能守恒定律公式汇总
机械能守恒定律单元公式汇总 做功： W=FS ·COS θ θ为力与位移的夹角 重力做功： G W =mg Δh Δh 为物体初末位置的高度差 重力势能：p E =mgh h 为物体的重心相对于零势面的高度 重力做功和重力势能变化的关系： G W =-Δp E 即重力做功与重力势能的变化量相反 弹性势能： p E =21k 2L L 为弹簧的形变量 弹力做功与弹性势能的关系： F W =-Δp E 即弹力做功与弹性势能的变化量相反 动能定理： 合W =Δk E =21m 22V -2 1m 21V 即合外力做功等于动能的变化量 合外力做功两种求解方式：1）先求合外力合F ，再求合F ·S ·COS θ 2）先求各个分力做功再求和，+++321W W W ....... 机械能守恒定律：条件：只有重力弹力做功 公式：末初E E =即初总机械能等于末机械能 变形公式：Δk E =-ΔP E 即动能的变化量与势能的变化量相反 如果是A 与B 的系统机械能守恒： 1)2211P K P K E E E E +=+即初的总机械能等于末的总机械能 2)Δk E =-ΔP E 即 Δ1k E +Δ2k E =-（Δ1P E +Δ2P E ）即总的动能的变化量与总的势能的变化量相反 3)ΔA E =-ΔB E 即 Δ1k E +Δ1P E =-（Δ2k E +Δ2P E ）即A 的总机械能变化量与B 的总机械能的变化量相反 能量守恒定律：末初E E =即初总能量等于末的总能量 机械能变化的情况：1）W=Δ机E 即除重力、系统内弹力外其他力做功的多少为机 械能变化量（即其他力给原有系统能量或消耗原有系统能量） 2)摩擦力做功对机械能影响： Q X F =相对f 即摩擦力乘以相对位移等于产生的热量（内能）即机械能的损失
九年级物理能量守恒定律
能量守恒定律学案 学习目标 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，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。 三、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。
学习过程： 一、思考： 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。 思考：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？ 二、新课学习 1．能的转化 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。 （1）摩擦手，手发热：能转化为能。 （2）黑塑料袋盛水，阳光下，温度升高：能转化为能。 （3）连在太阳电池的小电扇对着阳光，转动起来：能转化为能。 （4）钢笔杆摩擦后会吸引小纸片：能转化为能。 看来各种形式的能，在一定的条件下是可以相互转化的，仔细观察下面的能量相互转化的图示，你能不能找到更多的实例？
关于高中物理知识点总结之能量守恒定律与能源知识点
关于高中物理知识点总结之能量守恒定 律与能源知识点 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。这就是能量守恒定律，如今被人们普遍认同。 1.化学能：由于化学反应，物质的分子结构变化而产生的能量。 2.核能：由于核反应，物质的原子结构发生变化而产生的能量。 3.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另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。 ●内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，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。 即 E机械能1+E其它1=E机械能2+E其它2 ●能量耗散：无法将释放能量收集起来重新利用的现象叫能量耗散，它反映了自然界中能量转化具有方向性。 1.可再生能源：可以长期提供或可以再生的能源。 2.不可再生能源：一旦消耗就很难再生的能源。
3.能源与环境：合理利用能源，减少环境污染，要节约能源、开发新能源。 1.太阳能 2.核能 3.核能发电 4、其它新能源：地热能、潮汐能、风能。 能源品种繁多，按其来源可以分为三大类：一是来自地球以外的太阳能，除太阳的辐射能之外，煤炭、石油、天然气、水能、风能等都间接来自太阳能;第二类来自地球本身，如地热能，原子核能(核燃料铀、钍等存在于地球自然界);第三类则是由月球、太阳等天体对地球的引力而产生的能量，如潮汐能。 【一次能源】指在自然界现成存在，可以直接取得且不必改变其基本形态的能源，如煤炭、天然气、地热、水能等。由一次能源经过加工或转换成另一种形态的能源产品，如电力、焦炭、汽油、柴油、煤气等属于二次能源。 【常规能源】也叫传统能源，就是指已经大规模生产和广泛利用的能源。表2-1所统计的几种能源中如煤炭、石油、天然气、核能等都属一次性非再生的常规能源。而水电则属于再生能源，如葛洲坝水电站和未来的三峡水电站，只要长江水不干涸，发电也就不会停止。煤和石油天然气则不然，它们在地壳中是经千百万年形成的(按现在的采用速率，石
初中九年级：物理教案-能量守恒定律
新修订初中阶段原创精品配套教材 物理教案－能量守恒定律教材定制 / 提高课堂效率 /内容可修改 Physics Lesson Plan-Law of Conservation of Energy 教师：风老师 风顺第二中学 编订：FoonShion教育
物理教案－能量守恒定律 “能量守恒定律”教学目标 a. 知道能的转化在自然界中是非常普遍的，并能举一些能的转化的例子 b. 知道能量守恒定律的内容，并能用它来说明一些简单的问题 C. 建立朴素的唯物主义观，对学生进行思想教育 教学建议 教材分析 分析：本节内容是对本章及以前所学物理知识从能量的观点进行了一次综合、深化和再认识．教材首先分析自然界中各种能量之间的转化，揭示它们之间的本质联系：能量，并分析一系列熟知的能量转化的事例，指出能量的转化与守恒．最后阐述了能的转化与守恒定律的普遍性和重要性．教法建议 建议一：能量守恒定律是一个实验规律，列举能量转化的实例，是学生理解和掌握能量守恒的基础，因此在教学过
程中要充分利用学生已知知识，对这些实例中的能的转化进行具体分析． 建议二：在教学过程中，应重点强调定律的两个方面：转化与守恒．另外还要强调该定律的普遍性和重要性，可列举19世纪的自然科学史对学生进行教育． “能量守恒定律”教学设计示例课题 能量守恒定律 教学重点 能量转化与守恒 教学难点 对能量转化与守恒的理解 教学方法 讲授 知识内容 教师活动 学生活动 一、能量的多样性 对应于不同的运动形式，能的形式也是多种多样的 二、能的转化 不同形式的能之间可以相互转化；做功的过程是能的转化的过程 三、能量守恒定律
高中物理分子动理论、能量守恒定律公式总结
高中物理分子动理论、能量守恒定律公式总结 1、阿伏加德罗常数A N ＝6.02×1023/mol ；分子直径数量级10-10 米 2、油膜法测分子直径S V d = ｛V :单分子油膜的体积(m 3)，S :油膜表面积(m 2)｝ 3、分子动理论内容：物质是由大量分子组成的；大量分子做无规则的热运动；分子间存在相互作用力。 4、分子间的引力和斥力(1)0r r <，斥引f f <，分子力F 表现为斥力；(2) 0r r >，斥引f f >， 分子力F 表现为引力；(3) 0r r =，斥引f f =； (4) 010r r >，0≈=斥引f f ，0≈分子力F ，0≈分子势能E 5、热力学第一定律U Q W ?=+｛(做功和热传递，这两种改变物体内能的方式，在效果上是等效的)，W:外界对物体做的正功(J)，Q :物体吸收的热量(J)，U ?:增加的内能(J)，涉及到第一类永动机不可造出 6、热力学第二定 律 克氏表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其它变化（热传导的方向性）； 开氏表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化（机械能与内能转化的方向性）｛涉及到第二类永动机不可造出｝ 7、热力学第三定律：热力学零度不可达到｛宇宙温度下限：－273.15摄氏度（热力学零度）｝ 注: (1)、布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小，布朗运动越明显,温度越高越剧烈； (2)、温度是分子平均动能的标志； (3)、分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快； (4)、分子力做正功，分子势能减小,在0r 处斥引f f =且分子势能最小； (5)、气体膨胀,外界对气体做负功W<0；温度升高，内能增大0>?U ；吸收热量，0>Q (6)、物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和，对于理想气体分子间作用力为零，分子势能为零； (7)、0r 为分子处于平衡状态时，分子间的距离； (8)、其它相关内容：能的转化和定恒定律/能源的开发与利用、环保/物体的内能、分子的动能、分子势能。
教科版九年级物理11.1《能量守恒定律》优质教案
1.能量守恒定律 教学目标 教学过程 情景导入 出示课件：五一假期，我们会去逛公园放松心情，而荡秋千图片便是其中的一个项目．荡秋千时若不加外力自己会停下来，这是为什么？那么怎样才能使秋千越荡越高？从学生的交流、讨论中引入新课。 合作探究 探究点一形形色色的能量 展示教材图 11 － 1 － 1 ，让学生观察并寻找能量的足迹，并思考：这些过程中，能量都由什么形式变成了什么别的形式？它们遵循什么规律呢？ 对学生的回答给予肯定或者纠正。
教师：我们今天就要找出，在能量不断转化、转移的过程中遵循的规律。 学生观察，并展开积极讨论。 指出能量转化的过程中，能量的各种形式。 探究点二不同形式能量的相互转化 1.能量是可以互相转化的。 举出一些例子，如：太阳灶将太阳能转化为水的内能；人踢球，人自身储存的化学能通过人体做功，转化为皮球的机械能，等等。要求学生回忆，并举出一些例子。 2.能量是可以转移的。 举出一些例子，如：打台球时，两颗台球之间发生了动能的转移；人们通过热水袋取暖，就是热水的内能转移至人体。要求学生回忆，并举出一些例子。 教师：那么，大家就根据你们的理解，寻找能量的足迹吧！ 让学生以小组为单位，根据图 11 － 1 － 2 ，开展“能源转化的识别”活动。 对于这个活动，教师可以在课前提供一个表格，以供各个小组填写。让小组代表回答本小组的讨论结果，并进行总结：能量是可以在不同的物体之间转移的，也可以转化成其他不同的形式的能。 学生思考，并抢答。学生思考，并举出一些例子。 学生以四个人为一个小组，讨论分析图 11 － 1 － 2 中各种能量的名称。并分析其中的转化与转移过程。推举代表，表述本小组的讨论结果。 探究点三能量守恒定律 首先，让学生自行阅读教材中的对话部分。进而，配合多媒体，向学生简单介绍焦耳测定热功当量的实验。并举一些别的例子，如荡秋千过程中，如果没有别的损耗，每次秋千总是能够回到原来的高度等等。举例中，也可以向学生指出，能量转化过程中，往往存在损耗，
《能量守恒定律》学案
《能量守恒定律》（学案） 班级_____________ 姓名_____________ 2014/3/11 【学习目标】 1、理解能量守恒定律及其重要意义。 2、知道第一类永动机不可能成功的原因。 3、会用能量转化与守恒的观点分析解决有关问题。 【学习过程】 一、能量守恒定律 1、_________可以改变物体的内能，_________也可改变物体的内能。 2、通过________机械能可转化为内能，其它形式的能量也可转化为内能。 3、能量守恒定律 能量既不会___________，也不会_________，它只会从一种形式__________为其地形式，或 者从一个物体_______另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量____________，这个规律叫做能量守恒定律。 4．定律的表达式：________________________。 5.发现能量守恒定律的意义：能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃，是哲学和自然科学长期发展和进步的结果，它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。 重点说明：该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一，是学习物理学的一条主线。在应用中，要分清系统中有多少种形式的能，发生了哪些转化和转移。 二、第一类永动机是不可能造成的 1、第一类永动机：不需要任何_________或_________去能不断对外做功，这种机器称为第一类永动机。 2、第一类永动机违背了_____________________。 【反馈训练】 1．(单选)对一定量的气体，下列说法正确的是() A．在体积缓慢地不断增大的过程中，气体一定对外界做功 B．在压强不断增大的过程中，外界对气体一定做功 C．在体积不断被压缩的过程中，内能一定增加 D．在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变 2．(单选)一木块在一不光滑的V形槽内来回滑动的过程中，下列说法正确的是() A．机械能守恒 B．能量正在消失
能量守恒定律
一. 教学内容： 第九节实验：验证机械能守恒定律 第十节能量守恒定律与能源 二. 知识要点： 1. 会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。掌握验证机械能守恒定律的实验原理。通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法。培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度。 2. 理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义。 三. 重难点解析： 1. 实验：验证机械能守恒定律 实验目的：验证机械能守恒定律。 实验原理： 通过实验，分别求做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量。若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律：△EP=△EK 实验器材 打点计时器及电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、带有铁夹的铁架台、导线。 实验步骤： （1）如图所示装置，将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器。
（2）用手握着纸带，让重物静止地靠近打点计时器的地方，然后接通电源，松开纸带，让重物自由落下，纸带上打下一系列小点。 （3）从打出的几条纸带中挑选第一、二点间的距离接近2mm且点迹清晰的纸带进行测量，记下第一个点的位置O，并在纸带上从任意点开始依次选取几个计数点1、2、3、4…，并量出各点到O点的距离h1、h2、h3…，计算相应的重力势能减少量，mgh。如图所示。 （4）依步骤（3）所测的各计数点到O点的距离hl、h2、h3…，根据公式vn= 计算物体在打下点l、2…时的即时速度v1、v2…。计算相应的动能 （5）比较实验结论： 在重力作用下，物体的重力势能和动能可以互相转化，但总的机械能守恒。 选取纸带的原则： （1）点迹清晰。 （2）所打点呈一条直线。 （3）第1、2点间距接近2mm。 本实验应注意的几个问题： （1）安装打点计时器时，必须使两个纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力； （2）实验时必须保持提起的纸带竖直，手不动。待接通电源，让打点计时器工作稳定后再松开纸带，以保证第一点是一个清晰的点； （3）打点计时器必须接50Hz的4V?D6V的交流电； （4）选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近2mm的点迹清晰且各点呈一条直线的纸带；
第二十章 能源与能量守恒定律
一、关于栏目 1．思维点拨：主要是介绍本节的重要知识点和应注意的事项，一般在200-300字左右。 2．轻松练习：主要是与本节知识相关的基础训练题，题型能够是选择、填空、连线等题型，一般控制在8个小题，题号连续编排。 3．实验探究：主要是与本节知识相关的科学探究试题，能够是实验题、简答题、计算题，一般控制在2-3个试题。 4．自我评价：是一章后面的自我评价，一般适合45分钟，题型能够是选择题（6-8个）、填空题（4-5）、探究题（1-2）、计算题（2-3）。其中实验题包含在所列的题型中，总题量在13-18个左右。 5.图的序号例如：用6-1表示，一次类推 二、关于其它 （一）编写进程 1.2012年5月11日以前交稿件，要做到齐、清、定“ 3.2012年5月15日以前审定完稿件， （二）稿件要求 1．按照编写范例实行编写。 2．稿件的呈交方式为电子文件，录入采用word文档的形式。页面设置纸张规格：采用A4；页边距上下均采用2.54、左右采用2.50。答案按照字数的1：1.5留空。答案放在最后，计算、简答、探究只要最后结果或提示。不能略。 2012年4月26日 第二章声音与环境 2.1 我们怎样听见声音 【思维点拨】 1．声音的发生 声音的发生是因为发声体的振动而发生的，振动停止，发声也停止． 2．声音的传播 真空不能传声，声音必须靠物质传播，这种物质我们称之为介质．一切气体、液体、固体物质都能做传播声音的介质． 3．声速 声音在各种不同的介质中，传播的速度是不同的；同一种物质中，因为温度的不同，其声音的
传播速度也不同． 声音在15℃的空气中的传播速度是340m/s，通常我们说话的声音在空气中的传播速度就是指这个速度． [注意] 1．一切发声的物体都在振动，但物体的振动不一定能引起人耳的听觉；另外，有物体振动，但没有传播声音的介质，人耳听不到声音． 2．声音在固体、液体、气体中的传播速度是不同的，一般情况下，声音在固体中传播速度最大，在气体中最小． 3．发声的振动记录下来，需要时再让物体按照记录下来的振动规律去振动，就会产生 与原来一样的声音，这样就能够将声音保存下来． 【轻松练习】 1.“山间铃响马帮来”这句话中，铃响是因为铃身受金属珠子的撞击而发声，在山间小路上人们听到远处传来的铃声，是通过传入人耳。 2.音叉振动时，邻近的空气粒子随音叉振动，形成一系列疏密相间的形状向四周传播，这就是 。 3.人潜入水中，仍然能听到岸上人的讲话声，著名音乐家贝多芬晚年失聪，他将硬捧一端抵在钢琴盖板顶上，另一端咬在牙齿中间，通过硬棒来“听”钢琴的弹奏，根据以上两例，请说出传声物质除了气体外，还有和。 4.科学家为了探测海底某处的深度，向海底垂直发射超声波，经过4s收到回波信号，海洋中该处深度为 m。（声音在海水中传播速度是1500m/s），用这种方法不能用来测量月亮与地球之间的距离，其原因是。 5.玻璃鱼缸中盛有金鱼，用细棍轻轻敲击鱼缸上沿，金鱼立即受惊，这时鱼接收到声波的主要途径是。 A．鱼缸——空气——水——鱼 B．空气——水——鱼 C．鱼缸——水——鱼 D．水——鱼 6.雷雨来临时，电光一闪即逝，雷声却隆上持续，这是因为。 A．雷打个不停 B．雷声经过地面、山岳、云层多次反射造成 C．电光比雷声的速度快 D．以上说法都不对 7.人们倾听地声，利用岩层发生形变时的地声异常来预报地震这是利用了。 A．地震声不能由空气传到人耳 B．固体传播声音快 C．固体传播声音慢 D．以上说法都不对 8.百米赛跑时，终点计时员必须看发令枪的烟火就开始计时，如果计时员听到枪声才开始计时，所记录的成绩与运动员的实际成绩相比，一定。 A．少了0.294S B．多了0.294S C．一样 D．少了2.94S 9.把一个鼓平放后，在上面放上一些纸屑，然后用力敲打鼓面使之发声，这时会看到什么现象？此现象说明了什么？ 10.有经验的土著居民在打猎时，经常伏身贴地，他能听到一般人站立时不易觉察的动静，并且能即时发现猎物，结合所学知识，试分析其道理。 【探究实验】 10.有经验的土著居民在打猎时，经常伏身贴地，他能听到一般人站立时不易觉察的动静，并且能即时发现猎物，结合所学知识，试分析其道理。
能量守恒定律与能源教案_物理_教学设计_人教版
第十节能量守恒定律与能源 （宗彦峰陕西师大附中 710061） 【教材版本】人教版 【设计理念】通过对本节课的学习，帮助学生树立科学的世界观,形成科学理论是发展的观念,也为学生能够在广阔的知识背景中考虑问题,提高理论联系 实际的能力奠定基础,使得学生的有关能量的知识结构更加的完善。 【教材分析】本节内容安排在学习了机械能之后，学生已经有了有关能量转化的一些图景，体会到能量概念是对自然现象的抽象和概括。从而从“机械能的 转化与守恒”联想扩展到“自然界中各种能量在转化和转换中总能量守恒”。【学情分析】学生通过机械能的学习，已经形成了有关能量转化的一些图景，具备了从“机械能的转化与守恒”联想扩展到“自然界中各种能量在转化和 转换中总能量守恒”的基础。 【教学目标】 1、知识与技能 1．知道能量是一个重要的物理量，知道能量守恒确立的两类重要事实。 2.能应用能量守恒解决一些问题。 3.知道能量耗散，了解自然界中宏观过程中的能量守恒以及能量转化和转移 的方向性，认识到提高效率的重要性， 4.知道能源短缺和环境恶化是关系到人类社会能否持续发展的重大问题，增 强节约能源和环境保护的意识。 2、过程与方法 通过文献查阅和调查研究的方法、问题讨论法 3、情感、态度与价值观 通过文献查阅和调查研究的方法，使学生认识到能量守恒定律是人们认识自然的重要工具，能源关系到人类的衣食住行，关系到国家的兴旺发达。培养节约能源和环境保护的意识。 【重点难点】 1、教学重点
能量守恒定律、能量的耗散 2、教学难点 能量守恒定律的理解 【教学方法】查阅文献+调查研究+交流讨论 【教学思路】通过学生进行素材的采集和整理，通过上网查询、资料检索等形式查找能量守恒定律的形成和建立过程的资料，通过调查访问的形式搜集生产、生活中与能源有关的材料，对自己获取的材料进行分析研究，形成自己的观点和想法，以便在课堂上进行讨论交流。 【教学过程】 一、课前准备 A、查找有关能量守恒定律形成和建立过程的资料。 B、通过调查的形式，搜集生产、生活中与能源有关的资料，能弄清楚涉及了那些能量、能量的转化方向、能量转化中那些力做工引起了各种形式能量的转化和转移。 C、通过获取素材、整理素材、形成观点的过程，认真体会能量是更深层次上反映运动和相互作用的本质，能量守恒定律是人类认识自然的重要工具。 二．新课教学 一）能量守恒定律 1、能量形式的多样性 2、能量的转化 3、能量守恒定律:能量既不可会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变． 4 、能量守恒定律的普遍性和重要性 二）、能源和能量耗散 1、能源的利用经历 2、能量耗散 三．教学过程过程 环节1、各组的调查研究的成果的展示和交流