高三物理一輪復(fù)習(xí)能量守恒（24張）ppt課件

1、能量守恒一能量守恒一陳魯民陳魯民教學(xué)目的：教學(xué)目的：1.了解能的轉(zhuǎn)化和守恒定律了解能的轉(zhuǎn)化和守恒定律2.掌握能的轉(zhuǎn)化和守恒定律掌握能的轉(zhuǎn)化和守恒定律在中學(xué)中的表達(dá)和運(yùn)用在中學(xué)中的表達(dá)和運(yùn)用3.掌握利用能的轉(zhuǎn)化和守恒掌握利用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律分析處理問題定律分析處理問題內(nèi)能內(nèi)能電能電能磁場能磁場能光能光能核能核能能的能的轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化和守和守恒恒機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒E1=E2熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律E=W+Q閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律P=P內(nèi)內(nèi)+P外外法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律和楞次定律光電效應(yīng)方程光電效應(yīng)方程Ekm=hv-W核反響質(zhì)能方程核反響質(zhì)能方程E=mc2機(jī)械能機(jī)

2、械能做功和能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系：做功和能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系：1.外力做的總功：外力做的總功：2.重力彈簧力、分重力彈簧力、分子力、電場力做功：子力、電場力做功：3.除重力彈簧彈力除重力彈簧彈力外其他力做的功：外其他力做的功：4.相對滑動(dòng)時(shí)系統(tǒng)內(nèi)滑相對滑動(dòng)時(shí)系統(tǒng)內(nèi)滑動(dòng)摩擦力做的總功：動(dòng)摩擦力做的總功：5.抑制安培力做的功：抑制安培力做的功：動(dòng)能的增量動(dòng)能的增量勢能的變化量勢能的變化量機(jī)械能的增量機(jī)械能的增量產(chǎn)生的內(nèi)能產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化的電能轉(zhuǎn)化的電能解題思緒解題思緒1.弄清楚每個(gè)規(guī)律的運(yùn)用條件及各力弄清楚每個(gè)規(guī)律的運(yùn)用條件及各力做功同相應(yīng)能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系做功同相應(yīng)能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系2.明確所研討的問題中涉及幾種方式的

3、明確所研討的問題中涉及幾種方式的能，每種方式的能在各過程中如何轉(zhuǎn)能，每種方式的能在各過程中如何轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，根據(jù)能量守恒列出方程化或轉(zhuǎn)移，根據(jù)能量守恒列出方程例例1解解練習(xí)練習(xí)1解解例例2練習(xí)練習(xí)2例例1練習(xí)練習(xí)1例例2解解練習(xí)練習(xí)2解解例例 1 和平號(hào)空間站墜落過程可簡化為從一個(gè)近和平號(hào)空間站墜落過程可簡化為從一個(gè)近圓軌道開場，與大氣摩擦升溫汽化銷毀，剩下殘圓軌道開場，與大氣摩擦升溫汽化銷毀，剩下殘片墜入大海。此過程中，空間站原來的機(jī)械能中片墜入大海。此過程中，空間站原來的機(jī)械能中除一部分用于銷毀和被殘片帶走外還有一部分能除一部分用于銷毀和被殘片帶走外還有一部分能量量E 經(jīng)過其它方式散失不思索

4、墜落過程中化學(xué)經(jīng)過其它方式散失不思索墜落過程中化學(xué)反響的能量。反響的能量。1 試導(dǎo)出以下各物理量的符號(hào)表示散失能量試導(dǎo)出以下各物理量的符號(hào)表示散失能量E 的公式。的公式。2 算出算出E 的數(shù)值結(jié)果保管兩位有效數(shù)字的數(shù)值結(jié)果保管兩位有效數(shù)字 墜落開場時(shí)空間站的質(zhì)量墜落開場時(shí)空間站的質(zhì)量M=1.17105 kg 軌道距地面的高度為軌道距地面的高度為 h=146 km 地球半徑地球半徑 R=6.4106 m 墜落空間范圍內(nèi)重力加速度可看作墜落空間范圍內(nèi)重力加速度可看作 g=10 m/s2 入海殘片的質(zhì)量入海殘片的質(zhì)量 m=1.210 4 kg 入海殘片的溫度升高入海殘片的溫度升高T=3000 K 入

5、海殘片的入海速度為聲速入海殘片的入海速度為聲速 v=340 m/s 空間站資料每千克升溫空間站資料每千克升溫1K，平均所需能量，平均所需能量 C=1.0103 J.每銷毀每銷毀1 kg資料平均所需能量資料平均所需能量=1.0107 J 例例1解：解：Ep=MghQ汽汽=(M-m)E =Ep+ Ek-( Q汽汽+Q殘殘+Ek殘殘) = Mg(R+3h)/2- (M-m) -mcT-mv2/2代入數(shù)值解得：代入數(shù)值解得：E =2.91012 JEpEkQ汽汽Q殘殘Ek殘殘E+=+由能量守恒由能量守恒E =Ep+ Ek-( Q汽汽+Q殘殘+Ek殘殘)Mg=Mv12/(R+h)Ek= Mv12/2=M

6、g(R+h)/2Q殘殘=mcTEk殘殘=mv2/2代入解得：代入解得：練習(xí)練習(xí)1、如圖：是一個(gè)橫截面積為半圓，半、如圖：是一個(gè)橫截面積為半圓，半徑為徑為R的光滑柱面，一根不可伸長的細(xì)線的光滑柱面，一根不可伸長的細(xì)線兩端分別系物體兩端分別系物體A、B，且，且mA =2mB =2m，由圖示位置由靜止開場釋放由圖示位置由靜止開場釋放A物體，當(dāng)物物體，當(dāng)物體體B到達(dá)半圓頂點(diǎn)時(shí)，求繩的張力對物體到達(dá)半圓頂點(diǎn)時(shí)，求繩的張力對物體B所做的功。所做的功。練習(xí)練習(xí)1解解A和和B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒mAgR/2-mBgR=mAv2/2+mBv2/2繩拉力對繩拉力對B做得功等于做得功等于B機(jī)械能

7、的增量機(jī)械能的增量W=mBgR+mBv2/2聯(lián)立解得：聯(lián)立解得：W=(+2)mgR/3例例2 如下圖電動(dòng)機(jī)經(jīng)過輕質(zhì)絕緣繩牽引一根原來靜如下圖電動(dòng)機(jī)經(jīng)過輕質(zhì)絕緣繩牽引一根原來靜止的長止的長1m，質(zhì)量為，質(zhì)量為0.1 kg，電阻，電阻R為為1的導(dǎo)體棒的導(dǎo)體棒MN沿導(dǎo)體框架運(yùn)動(dòng)，豎直放置的導(dǎo)體框架處于方向垂直沿導(dǎo)體框架運(yùn)動(dòng)，豎直放置的導(dǎo)體框架處于方向垂直紙面向里磁感強(qiáng)度紙面向里磁感強(qiáng)度B=1 T的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體架與框的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體架與框架豎直接觸良好。當(dāng)導(dǎo)體棒由靜止上升架豎直接觸良好。當(dāng)導(dǎo)體棒由靜止上升3.8m時(shí)獲得穩(wěn)時(shí)獲得穩(wěn)定的速度，該過程中導(dǎo)體棒產(chǎn)生的熱量定的速度，該過程中導(dǎo)體棒產(chǎn)生的熱量

8、 Q=2 J。電動(dòng)。電動(dòng)機(jī)牽引導(dǎo)體棒過程中，電壓表、電流表示數(shù)恒為機(jī)牽引導(dǎo)體棒過程中，電壓表、電流表示數(shù)恒為7 V、1A，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻 r=1 ，不計(jì)框架電阻及一切摩擦，不計(jì)框架電阻及一切摩擦，g=10 m/s2 ，求，求1電動(dòng)機(jī)的輸出功率；電動(dòng)機(jī)的輸出功率；2棒能到達(dá)的穩(wěn)定速度；棒能到達(dá)的穩(wěn)定速度；3棒從靜止到達(dá)穩(wěn)定速棒從靜止到達(dá)穩(wěn)定速度所需求的時(shí)間。度所需求的時(shí)間。例例2解解由能量守恒得：由能量守恒得：P=UI-I2r穩(wěn)定時(shí)棒受力平衡穩(wěn)定時(shí)棒受力平衡由能量守恒知，從靜止到穩(wěn)定由能量守恒知，從靜止到穩(wěn)定=6 (w)P=FvF=mg+BILI=BLv/R聯(lián)立解得：聯(lián)立解得：v=2 (

9、m/s)Pt=mgh+mv2/2+Q解得：解得：t= 1 (s)練習(xí)練習(xí)2、如圖金屬桿、如圖金屬桿a在離地在離地h 高處從靜止開場沿高處從靜止開場沿弧形軌道下滑，導(dǎo)軌平行的程度部分有豎直向上弧形軌道下滑，導(dǎo)軌平行的程度部分有豎直向上的勻強(qiáng)磁場的勻強(qiáng)磁場B，程度軌道上原來放有一金屬桿，程度軌道上原來放有一金屬桿b，知知a桿的質(zhì)量為桿的質(zhì)量為ma，且與，且與b桿的質(zhì)量比為桿的質(zhì)量比為ma:mb=3:4，程度導(dǎo)軌足夠長，不計(jì)摩擦。求，程度導(dǎo)軌足夠長，不計(jì)摩擦。求1a和和b的最終速度分別是多大的最終速度分別是多大?2整個(gè)過程中回路產(chǎn)生的內(nèi)能是多少？整個(gè)過程中回路產(chǎn)生的內(nèi)能是多少？3假設(shè)知假設(shè)知a、b桿

10、的電阻之桿的電阻之比比Ra:Rb=3:4,其他電阻不計(jì)，其他電阻不計(jì)，整個(gè)過程中整個(gè)過程中a、b上產(chǎn)生的熱上產(chǎn)生的熱量分別是多少？量分別是多少？練習(xí)練習(xí)2 解：解：magh=mav12/2 mav1=(ma+mb)v V=32gh/7釋放的電能等于機(jī)械能的減小量釋放的電能等于機(jī)械能的減小量E=magh-mav2/2-mbv2/2 =4magh/7E=Qa+Qb Qa/Qb=Ra/Rb Qa= 12magh/49 Qb= 16magh/49 A下滑時(shí)機(jī)械能守恒，至程度與下滑時(shí)機(jī)械能守恒，至程度與b相互作用動(dòng)量守恒相互作用動(dòng)量守恒回想小結(jié)回想小結(jié):3.明確所研討的問題中涉及幾種方式明確所研討的問題

11、中涉及幾種方式的能，每種方式的能在各過程中如何的能，每種方式的能在各過程中如何轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，根據(jù)能量守恒列出方程。轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，根據(jù)能量守恒列出方程。1.養(yǎng)成從能量守恒的角度去分析問題的養(yǎng)成從能量守恒的角度去分析問題的習(xí)慣；習(xí)慣；2.明確所研討的問題中有哪些力做功，明確所研討的問題中有哪些力做功，所做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系；所做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系；1從從h 高處以初速度高處以初速度v 豎直上拋一個(gè)質(zhì)豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為量為m 的小球，假設(shè)取拋出點(diǎn)處物體的的小球，假設(shè)取拋出點(diǎn)處物體的重力勢能為零，重力勢能為零， 不計(jì)空氣阻力，那么物不計(jì)空氣阻力，那么物體著地時(shí)的機(jī)械能為體著地時(shí)的機(jī)械能為 A. mgh B

12、. mgh + mv2/2 C. mv2/2 D. mv2/2 - mgh機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒答案：答案：C2. 如下圖，如下圖， 木塊木塊A放在木塊放在木塊B上左端，上左端， 用恒力用恒力F 將將A 拉至拉至B的右端，第一次將的右端，第一次將B 固定在地面上，固定在地面上，F(xiàn) 做功為做功為 W1，生熱為，生熱為Q1；第二次讓；第二次讓B 可以在光可以在光滑地面上自在滑動(dòng)，這次滑地面上自在滑動(dòng)，這次F 做的功為做的功為W2，生熱，生熱為為Q2，那么應(yīng)有：，那么應(yīng)有： A. W1 W2, Q1 =Q2 B. W1= W2, Q1 =Q2 C. W1 W2, Q1 Q2 D. W1= W2, Q1

13、 汽的內(nèi)能汽的內(nèi)能-水的內(nèi)能水的內(nèi)能C. 2.25kJ = 汽的內(nèi)能汽的內(nèi)能-水的內(nèi)能水的內(nèi)能 D. 2.25kJ 汽的內(nèi)能汽的內(nèi)能-水的內(nèi)能水的內(nèi)能熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律答案：答案： B6氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，那么核氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，那么核外電子的外電子的_.A. 電勢能減小，動(dòng)能減小，周期增大電勢能減小，動(dòng)能減小，周期增大B. 電勢能減小，動(dòng)能增大，周期減小電勢能減小，動(dòng)能增大，周期減小C. 電勢能的減小值小于動(dòng)能的添加值電勢能的減小值小于動(dòng)能的添加值D. 電勢能的減小值等于動(dòng)能的添加值電勢能的減小值等于動(dòng)能的添加值放出光子，能量守恒放出光子，能量守恒答案：答案： B7. 帶正