创新设计浙江鸭高考物理总复习第5章机械能守恒定律第4课时能量守恒定律与能源课件

1、第第4课时能量守恒定律与能源课时能量守恒定律与能源基础过关基础过关1.功能关系功能关系(1)功是功是_的量度，即做了多少功就有多少的量度，即做了多少功就有多少_发生发生了转化。了转化。(2)做功的过程一定伴随着做功的过程一定伴随着_，而且，而且_必必须通过做功来实现。须通过做功来实现。考点一功能关系能源考点一功能关系能源(c/d)能量转化能量转化能量能量能量的转化能量的转化能量的转化能量的转化2.能源能源3.自然界中自动地能量转化和转移具有方向性自然界中自动地能量转化和转移具有方向性(1)机械能可以自发地全部转化为内能，但内能不能自发地全部机械能可以自发地全部转化为内能，但内能不能自发地全部转

2、化为机械能而不引起其他变化。转化为机械能而不引起其他变化。(2)内能总是自动地从高温物体向低温物体内能总是自动地从高温物体向低温物体_，而不能自动地，而不能自动地从低温物体向高温物体转移。从低温物体向高温物体转移。转移转移4.能量耗散能量耗散(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。象叫做能量的耗散。(2)能量耗散带来的问题：一是可利用能源越来越少，造成能源能量耗散带来的问题：一是可利用能源越来越少，造

3、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，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。温度升高。【过关演练】【过关演练】1.(2015浙江学业水平考试浙江学业水平考试)如图所示为跳伞爱好者表演高楼跳伞如图所示为跳伞爱好者表演高楼跳伞的情形，他们从楼顶跳下后，在距地面一定高度处打开伞包，的情形，他们从楼顶跳下后，在距地面一定高度处打开伞包，最终安全着陆。则跳伞者最终安全着陆。则跳伞者()a.机械能一直减小机械能一直减小 b.机械能一直增大机械能一直增大c.动能一直减小动能一直减小 d.重力势能一直增大重力势能一直增大解析由于空气阻力和降落伞对人的拉力做负功，

4、所以跳伞者解析由于空气阻力和降落伞对人的拉力做负功，所以跳伞者的机械能一直减小，的机械能一直减小，a选项正确，选项正确，b选项错误；打开伞包前人加选项错误；打开伞包前人加速下降，动能增大，速下降，动能增大，c选项错误；人的高度一直降低，重力势能选项错误；人的高度一直降低，重力势能一直减小，一直减小，d选项错误。选项错误。答案答案a2.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，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、电动自行车、普通汽车消耗使用的能源也各不相同。自行车、电动自行车、普通汽车消耗能量的类型分别是能量的类型分别是()生物能生

5、物能核能核能电能电能太阳能太阳能化学能化学能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，所以为机械能，所以b正确。正确。答案答案b要点突破要点突破要点一功和能的关系要点一功和能的关系1.功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量发生了转化。功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量发生了转化。2.做功的过程一定伴随着能量的转化，而且能量的转化必通过做做功的过程一定伴随着能量的转化，而且能量的转

6、化必通过做功来实现。功来实现。3.功和能量变化关系如下：功和能量变化关系如下：【例【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，下面说法正确的是的是()a.人体消耗的化学能等于物体动能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人体消耗的化学能大于物体增加的机械能

7、解析物体上升过程中，动能和重力势能增加，同时由于摩擦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内能之生热，人体消耗的化学能等于物体机械能的增量与系统内能之和，故选项和，故选项d正确。正确。答案答案d要点二能源和能量耗散要点二能源和能量耗散1.人类对能源的利用大致经历了三个时期，即柴薪时期、煤炭人类对能源的利用大致经历了三个时期，即柴薪时期、煤炭时期、石油时期。自工业革命以来，煤和石油成为人类的主时期、石油时期。自工业革命以来，煤和石油成为人类的主要能源。要能源。2.能源短缺和环境恶化已经成为关系到人类社会能否持续发展能源短缺和环境恶化已

8、经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题。的大问题。3.燃料燃烧时，一旦把自己的热量释放出去，就不会再次自动燃料燃烧时，一旦把自己的热量释放出去，就不会再次自动能聚集起来供人类重新利用。电池中的化学能转化为电能，能聚集起来供人类重新利用。电池中的化学能转化为电能，电能又通过灯泡转化为内能和光能，热和光被其他物质吸收电能又通过灯泡转化为内能和光能，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重之后变成周围环境的内能，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。新利用，这种现象叫做能量的耗散。【例【例2】 2016年年10月月19日，首届亚太低碳技术峰会在

9、长沙召开，日，首届亚太低碳技术峰会在长沙召开，“低碳低碳”要求我们节约及高效利用能源。关于能源与能量，下要求我们节约及高效利用能源。关于能源与能量，下列说法正确的是列说法正确的是()a.能量被使用后就消灭了，所以要节约能源能量被使用后就消灭了，所以要节约能源b.自然界中石油、煤炭等能源可供人类长久使用自然界中石油、煤炭等能源可供人类长久使用c.人类应多开发与利用风能、太阳能、核能等能源人类应多开发与利用风能、太阳能、核能等能源d.人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创生人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创生答案答案c精练题组精练题组1.有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度。

10、他的办法是：关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，室内的温度将房间内外热量的传递。则开机后，室内的温度将()a.升高升高b.保持不变保持不变c.开机时降低，停机时升高开机时降低，停机时升高d.开机时升高，停机时降低开机时升高，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。的温度将升高。答案答案a2.下列说法正确的是下列说法正确的是()a.随着科技的发展，永动机

11、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，但照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”违背了能量守恒定律，违背了能量守恒定律，因而是不可能的因而是不可能的d.有种有种“全自动全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电手表，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源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生解析永动机是指不消耗或少消耗能量，而可以大量对外做功的解析永动机是指不消耗或少消耗能量，而可以

12、大量对外做功的装置，这种装置违背了能量守恒定律，所以永动机是永远不可能装置，这种装置违背了能量守恒定律，所以永动机是永远不可能制成的，制成的，a错误；太阳辐射大量的能量，地球只吸收了极少的一错误；太阳辐射大量的能量，地球只吸收了极少的一部分，使万物生长，但辐射到宇宙空间的能量也没有消失，而是部分，使万物生长，但辐射到宇宙空间的能量也没有消失，而是转化成了别的能量，转化成了别的能量，b错误；马和其他动物，包括人，要运动，错误；马和其他动物，包括人，要运动，必须消耗能量，必须消耗能量，c正确；所谓正确；所谓“全自动全自动”手表，内部还是有能量手表，内部还是有能量转化装置的，一般是一个摆锤，当人戴着

13、手表活动时，使摆锤不转化装置的，一般是一个摆锤，当人戴着手表活动时，使摆锤不停摆动，给游丝弹簧补充能量，才会维持手表的运行，如果把这停摆动，给游丝弹簧补充能量，才会维持手表的运行，如果把这种手表放在桌面上静置几天，它一定会停止走动的，种手表放在桌面上静置几天，它一定会停止走动的，d错误。错误。答案答案c答案答案a4.如图所示，是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中如图所示，是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中和和为楔块，为楔块，和和为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中()a.缓

14、冲器的机械能守恒缓冲器的机械能守恒b.摩擦力做功消耗机械能摩擦力做功消耗机械能c.垫板的动能全部转化为内能垫板的动能全部转化为内能d.弹簧的弹性势能全部转化为动能弹簧的弹性势能全部转化为动能解析由于楔块与弹簧盒、垫板间有摩擦力，即摩擦力做负功，解析由于楔块与弹簧盒、垫板间有摩擦力，即摩擦力做负功，则机械能转化为内能，故则机械能转化为内能，故a错误，错误，b正确；垫板动能转化为内能正确；垫板动能转化为内能和弹性势能，故和弹性势能，故c错误；而弹簧弹性势能也转化为动能和内能，错误；而弹簧弹性势能也转化为动能和内能，故故d错误。错误。答案答案b5.已知货物的质量为已知货物的质量为m，在某段时间内起重

15、机将货物以加速度，在某段时间内起重机将货物以加速度a加加速提升速提升h，则在这段时间内叙述正确的是，则在这段时间内叙述正确的是(重力加速度为重力加速度为g)()a.货物的动能一定增加货物的动能一定增加mahmgh b.货物的机械能一定增加货物的机械能一定增加mah c.货物的重力势能一定增加货物的重力势能一定增加mah d.货物的机械能一定增加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，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：具体分析如下： 选项内容指向、联系分析结论a动能定理，货物动能的增加量等于货物所受合

16、外力做的功mah错误b功能关系，货物机械能的增量等于除重力以外的力做的功而不等于合外力做的功错误c功能关系，重力势能的增量等于货物克服重力做的功mgh错误d功能关系，货物机械能的增量等于起重机拉力做的功m(ga)h正确答案答案d基础过关基础过关1.内容内容：能量既不会消灭，也：能量既不会消灭，也_。它只会从一种形式。它只会从一种形式_为其他形式，或者从一个物体为其他形式，或者从一个物体_到另一个物体，而在转化和到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量转移的过程中，能量的总量_。2.表达式表达式：e减减_。考点二能量守恒定律考点二能量守恒定律(c/d)不会创生不会创生转化转化转移转移保持

17、不变保持不变e增增【过关演练】【过关演练】1.(2015浙江浙江10月学考月学考)画作瀑布如图所示。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。这一解读违背了而复始。这一解读违背了()a.库仑定律库仑定律 b.欧姆定律欧姆定律c.电荷守恒定律电荷守恒定律 d.能量守恒定律能量守恒定律解析水从高处倾泻而下，推动水轮机发电，水减少的重力势解析水从高处倾泻而下，推动水轮机发电，水减

18、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，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，律，d选项正确。选项正确。答案答案d答案答案c要点突破要点突破要点一能量守恒定律解题思路要点一能量守恒定律解题思路【例【例1】 (2016浙江温州学考模拟浙江温州学考模拟)蹦极是一项既惊险又刺激的运蹦极是一项既惊险又刺激的运动，深受年轻人的喜爱。如图所示，蹦极者从动，深受年轻人的喜爱。如图所示，蹦极者从p点由静止跳下，点由静止跳下，到达到达a处时弹性绳刚好伸直，继续下

19、降到最低点处时弹性绳刚好伸直，继续下降到最低点b处，处，b离水面离水面还有数米距离。蹦极者还有数米距离。蹦极者(视为质点视为质点)在其下降的整个过程中，重在其下降的整个过程中，重力势能的减少量为力势能的减少量为e1，绳的弹性势能的增加量为，绳的弹性势能的增加量为e2，克服空，克服空气阻力做的功为气阻力做的功为w，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是()a.蹦极者从蹦极者从p到到a的运动过程中，机械能守恒的运动过程中，机械能守恒b.蹦极者与绳组成的系统从蹦极者与绳组成的系统从a到到b的运动过程中，机械能守恒的运动过程中，机械能守恒c.e1we2d.e1e2w解析解析蹦极者从蹦极者从p到到a及从

20、及从a到到b的运动过程中，由于有空气阻力的运动过程中，由于有空气阻力做功，所以机械能减少，选项做功，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，c选项正确，选项正确，d选项错误。选项错误。答案答案c要点二能量观点分析传送带问题要点二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观点分析。这里重点学习从能量观点言可以从力和运动及能量观点分析

21、。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：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。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。于滑块动能的增量。 【例【例2】 如图所示，一水平方向的传送带以恒定的速度如图所示，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

22、一光滑的四分之一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。一质量圆弧面轨道，并与弧面下端相切。一质量m1 kg的物体自圆的物体自圆弧面轨道的最高点静止滑下，圆弧轨道的半径弧面轨道的最高点静止滑下，圆弧轨道的半径r0.45 m，物体，物体与传送带之间的动摩擦因数为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，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，送带交接处时的能量损失，传送带足够长，g10 m/s2，求：，求：(1)物体从第一次滑上传送带到离开传送带经历的时间；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

23、次滑上传送带到离开传送带的过程中，传送带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。对物体做的功及由于摩擦产生的热量。 答案答案(1)3.125 s(2)2.5 j12.5 j精练题组精练题组1.(如图如图)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，运动员从最高点落下直至最低点的过程中，空气有弹性网角，运动员从最高点落下直至最低点的过程中，空气阻力大小恒定，则运动员阻力大小恒定，则运动员()a.刚接触网面时，动能最大刚接触网面时，动能最大b.机械能一直减少机械能一直减少c.重力势能的减

24、少量等于弹性势能的增加量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，度为零，动能最大，a错误；在此过程中除重力外，运动员受到错误；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，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；正确；全过程由功能关系知全过程由功能关系知mghw阻阻ep弹弹，所以，所以c、d错误。错误。答案答案b2.质量为质量为m的物体从地面上方的物体从地面上方h高处

25、无初速释放，落到地面后出现高处无初速释放，落到地面后出现一个深为一个深为h的坑，如图所示，在此过程中的坑，如图所示，在此过程中()a.重力对物体做功重力对物体做功mghb.地面对物体的平均阻力为地面对物体的平均阻力为mghc.外力对物体做的总功为零外力对物体做的总功为零d.物体重力势能减少物体重力势能减少mgh答案答案c3.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，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，受到阻力为受到阻力为f，射入深度为，射入深度为d，此过程木块位移为，此过程木块位移为s，下列说法中，下列说法中不正确的是不正确的是()a.子弹损失的动能为子弹损失的动能为f(sd)b.木块增加的动能为木块增加的动能为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子弹、木块系统总机械能的损失为fd答案答案c答案答案280 j5.如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧一端固定，另一自如图所示，在