1、第4课时能量守恒定律与能源,1.功能关系(1)功是_的量度，即做了多少功就有多少_发生了转化。(2)做功的过程一定伴随着_，而且_必须通过做功来实现。2.能源,能量转化,能量,能量的转化,能量的转化,3.能量耗散,(1)定义：在能量的转化过程中，一部分能量转化为内能流散到周围环境中，我们无法把这些内能收集起来重新利用，这种现象叫做能量的耗散。(2)能量耗散带来的问题：一是可利用的能源越来越少，造成能源危机；二是使环境吸收的耗散能量越来越多，造成环境污染，温度升高。,4.能量守恒定律,(1)内容：能量既不会消灭，也_。它只会从一种形式_为其他形式，或者从一个物体_到另一个物体，而在转化和转移的过
2、程中，能量的总量_。(2)表达式：E减_。,不会创生,转化,转移,保持不变,E增,【思考判断】1.物体在速度增大时，其机械能可能在减小( )2.摩擦力在做功时，机械能一定会发生转化( )3.力对物体做了多少功，物体就具有多少能( )4.能量在转移或转化过程中，其总量会不断减少( )5.在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的( )6.既然能量在转移或转化过程中是守恒的，故没有必要节约能源( )7.节约可利用能源的目的是为了减少污染排放( )8.滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化( )9.一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少( ),考点一功能关系能源(c/d),要点突破功和能的
3、关系如下：,典例剖析【例1】 如图所示，人用平行于粗糙斜面的力将物体拉至斜面顶端，使物体获得动能，关于人体消耗的化学能，下面说法正确的是(),A.人体消耗的化学能等于物体动能B.人体消耗的化学能等于物体增加的重力势能C.人体消耗的化学能等于物体增加的机械能D.人体消耗的化学能大于物体增加的机械能,解析物体上升过程中，动能和重力势能增加，同时由于摩擦生热，人体消耗的化学能等于物体机械能的增量与系统增加的内能之和，故选项D正确。答案D,【例2】 已知货物的质量为m，在某段时间内起重机将货物以加速度a加速提升h，则在这段时间内叙述正确的是(重力加速度为g)(),A.货物的动能一定增加mahmgh B
4、.货物的机械能一定增加mah C.货物的重力势能一定增加mah D.货物的机械能一定增加mahmgh,解析准确把握功和对应能量变化之间的关系是解答此类问题的关键， 具体分析如下：,答案D,针对训练1.有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度。他的办法是：关好房间的门窗，然后打开冰箱的所有门让冰箱运转，且不考虑房间内外热量的传递。则开机后，室内的温度将(),A.升高B.保持不变C.开机时降低，停机时升高D.开机时升高，停机时降低解析电冰箱的压缩机运行时，一部分电能转化为内能，室内的温度将升高。答案A,2.出行是人们工作生活中必不可少的环节，出行的工具五花八门，使用的能源也各不相同。自行车、电动自行
5、车、普通汽车消耗能量的类型分别是(),生物能核能电能太阳能化学能A. B. C. D.解析人骑自行车是将生物能转化为机械能；电动自行车是将蓄电池的电能转化为机械能；普通汽车是将汽油的化学能转化为机械能，所以B正确。答案B,答案A,考点二能量守恒定律(c/d),要点突破1.对能量守恒定律的理解,(1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等。(2)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。这也是我们列能量守恒定律方程式的两条基本思路。,2.能量守恒定律解题思路,典例剖析【例1】 (2017温州模拟)蹦极是一项既惊险又刺激的运动，深受
6、年轻人的喜爱。如图所示，蹦极者从P点由静止跳下，到达A处时弹性绳刚好伸直，继续下降到最低点B处，B离水面还有数米距离。蹦极者(视为质点)在其下降的整个过程中，重力势能的减少量为E1，绳的弹性势能的增加量为E2，克服空气阻力做的功为W，则下列说法正确的是(),A.蹦极者从P到A的运动过程中，机械能守恒B.蹦极者与绳组成的系统从A到B的运动过程中，机械能守恒C.E1WE2D.E1E2W解析蹦极者从P到A及从A到B的运动过程中，由于有空气阻力做功，所以机械能减少，选项A、B错误；整个过程中重力势能的减少量等于绳的弹性势能增加量和克服空气阻力做功之和，即E1WE2，选项C正确，选项D错误。答案C,【例
7、2】 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能到达最高点C。(不计空气阻力)试求：,(1)物体在A点时弹簧的弹性势能；(2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能。,【例3】 如图所示，一水平方向的传送带以恒定的速度v2 m/s 沿顺时针方向匀速转动，传送带右端固定着一光滑的四分之一圆弧面轨道，并与弧面下端相切。一质量m1 kg的物体自圆弧面轨道的最高点静止滑下，圆弧轨道的半径R0.45 m，
8、物体与传送带之间的动摩擦因数为0.2，不计物体滑过曲面与传送带交接处时的能量损失，传送带足够长，g10 m/s2，求：,(1)物体从第一次滑上传送带到离开传送带经历的时间； (2)物体从第一次滑上传送带到离开传送带的过程中，传送带对物体做的功及由于摩擦产生的热量。,答案(1)3.125 s(2)2.5 J12.5 J,【方法总结】用能量观点分析传送带问题传送带模型因初始条件，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转化观点分析。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
9、擦力和重力对滑块做功的代数和等于滑块动能的增量。,针对训练1.(2015浙江10月学考)画作瀑布如图所示。有人对此画作了如下解读：水流从高处倾泻而下，推动水轮机发电，又顺着水渠流动，回到瀑布上方，然后再次倾泻而下，如此自动地周而复始。这一解读违背了(),A.库仑定律 B.欧姆定律C.电荷守恒定律 D.能量守恒定律解析水从高处倾泻而下，推动水轮机发电，水减少的重力势能一部分转化为电能，水的机械能减少，水又顺着水渠流动，回到瀑布上方，机械能又变为原来的值，这违背了能量守恒定律，选项D正确。答案D,答案C,答案280 J,1.(如图)蹦床是青少年喜欢的一种体育活动，蹦床边框用弹簧固定有弹性网角，运动
10、员从最高点落下直至最低点的过程中，空气阻力大小恒定，则运动员(),A.刚接触网面时，动能最大B.机械能一直减少C.重力势能的减少量等于弹性势能的增加量D.重力做功等于克服空气阻力做功,解析当运动员受到的弹力、阻力、重力三力的合力为零时加速度为零，动能最大，A错误；在此过程中除重力外，运动员受到的弹力和阻力一起做负功，所以运动员的机械能减小，B正确；全过程由功能关系知mghW阻Ep弹，所以C、D错误。答案B,2.质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落到地面后出现一个深为h的坑，如图所示，在此过程中(),A.重力对物体做功mgHB.地面对物体的平均阻力为mgHC.外力对物体做的总功为零D.物
11、体重力势能减少mgH答案C,3.如图所示，木块放在光滑水平面上，一颗子弹水平射入木块中，受到阻力为f，射入深度为d，此过程木块位移为s，下列说法中不正确的是(),A.子弹损失的动能为f(sd)B.木块增加的动能为fsC.子弹动能的减少等于木块动能的增加D.子弹、木块系统总机械能的损失为fd答案C,4.如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧一端固定，另一自由端恰好与水平线AB平齐，静止放于倾角为53的光滑斜面上。一长为L9 cm的轻质细绳一端固定在O点，另一端系一质量为m1 kg的小球，将细绳拉至水平，使小球从位置C由静止释放，小球到达最低点D时，细绳刚好被拉断。之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩，最大压缩量为x5 cm。(取g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6)求：,(1)细绳受到的拉力的最大值；(2)D点到水平线AB的高度h；(3)弹簧所获得的最大弹性势能Ep。,答案(1)30 N(2)16 cm(3)2.9 J,
