（浙江专版）高考物理大一轮复习 第五章 机械能守恒定律 第4课时 能量守恒定律与能源课件

1、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21.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_发发生了转化。生了转化。(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_必须通过做功来实现。必须通过做功来实现。2.能源能源 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33.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

2、量的耗散。象叫做能量的耗散。(2)能量耗散带来的问题：一是可利用的能源越来越少，造成能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，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。温度升高。 44.能量守恒定律能量守恒定律(1)内容：能量既不会消灭，也内容：能量既不会消灭，也_。它只会从一种。它只会从一种形式形式_为其他形式，或者从一个物体为其他形式，或者从一个物体_到另一个到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量_。(2)表达式：表达式：E减减_。 不会创生不会创生

3、转化转化转移转移保持不变保持不变E增增5【思考判断】【思考判断】1.物体在速度增大时，其机械能可能在减小物体在速度增大时，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既然能量在转移或转化过程中是守恒的，故没

4、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一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少( ) 6考点一功能关系能源考点一功能关系能源(c/d)要点突破要点突破功和能的关系如下：功和能的关系如下：7典例剖析典例剖析【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

5、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 8解析物体上升过程中解析物体上升过程中，动能和重力势能增加动能和重力势能增加，同时由于摩擦生同时由于摩擦生热热，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之和，故选项故选项D正确。正确。答案答案D9【

6、例【例2】 已知货物的质量为已知货物的质量为m，在某段时间内起重机将货物以加，在某段时间内起重机将货物以加速度速度a加速提升加速提升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(重力加速度重力加速度为为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 10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关键， 具体分析如下：具体分析如下： 选

7、项选项内容指向、联系分析内容指向、联系分析结论结论A动能定理，货物动能的增加量等于货物所受合外力动能定理，货物动能的增加量等于货物所受合外力做的功做的功mah错误错误B功能关系，货物机械能的增量等于除重力以外的力功能关系，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做的功而不等于合外力做的功错误错误C功能关系，重力势能的增量等于货物克服重力做的功能关系，重力势能的增量等于货物克服重力做的功功mgh错误错误D功能关系，货物机械能的增量等于起重机拉力做的功能关系，货物机械能的增量等于起重机拉力做的功功m(ga)h正确正确答案答案D11针对训练针对训练1.有人设想在夏天用电冰箱来降低

8、房间的温度。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解析电冰箱的压缩机运行时，一部分电能转化为内能一部分电能转化为内能，室室内的温度将升高。内的温度将升高。答案答案A 122.出行是人们工作生活中必不可少的环节，出行的工具五

9、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()生物能生物能核能核能电能电能太阳能太阳能化学能化学能A. B.B. C. D.D.解析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为机械能，所以所以B正确。正确。答案答案B 1314答案答案A15考点二能量守恒定律考点二

10、能量守恒定律(c/d)要点突破要点突破1.对能量守恒定律的理解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。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。式的两条基本思路。 162.能量守恒定律解题思路能量守恒定律解题思路17典例剖析典例剖析【例【例1】 (2017温州模拟温州模拟)蹦极是

11、一项既惊险又刺激的运动，深受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，蹦极者从年轻人的喜爱。如图所示，蹦极者从P点由静止跳下，到达点由静止跳下，到达A处处时弹性绳刚好伸直，继续下降到最低点时弹性绳刚好伸直，继续下降到最低点B处，处，B离水面还有数米离水面还有数米距离。蹦极者距离。蹦极者(视为质点视为质点)在其下降的整个过程中，重力势能的在其下降的整个过程中，重力势能的减少量为减少量为E1，绳的弹性势能的增加量为，绳的弹性势能的增加量为E2，克服空气阻力做，克服空气阻力做的功为的功为W，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是()18A.蹦极者从蹦极者从P到到A的运动过程中，机械能

12、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及从及从A到到B的运动过程中的运动过程中，由于有空气阻力由于有空气阻力做功做功，所以机械能减少所以机械能减少，选项选项A、B错误；整个过程中重力势能错误；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，即E1WE2，选项选项C正确正确，选项选项D错误。错误。答案答案C 19【例【例2】 如图所示，光滑水平面如图所示，光滑水平面

13、AB与竖直面内的半圆形导轨在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点相切，半圆形导轨的半径为R。一个质量为。一个质量为m的物体将弹簧的物体将弹簧压缩至压缩至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点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的为其重力的8倍，之后向上运动恰能到达最高点倍，之后向上运动恰能到达最高点C。(不计空气不计空气阻力阻力)试求：试求：(1)物体在物体在A点时弹簧的弹性势能；点时弹簧的弹性势能；(2)物体从物体从B点运动至点运动至C点的过

14、程中产生的内能。点的过程中产生的内能。 2021【例【例3】 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，物体与传送带之间的动摩擦因数为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，不计物体滑过曲面与传送带交接处时的能量损失，传送

15、带足够长，传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)物体从第一次滑上传送带到离开传送带的过程中，传送带对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。物体做的功及由于摩擦产生的热量。 2223答案答案(1)3.125 s(2)2.5 J12.5 J 24【方法总结】【方法总结】用能量观点分析传送带问题用能量观点分析传送带问题传送带模型因初始条件传送带模型因初始条件，滑块的运动规律各不相同滑块的运动规律各不相同，但总体而言但总体

16、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：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，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。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。25针对训练针对训练1.(2015浙江浙江10月学考月学考)画作瀑布如图所示。有人对此画作了画作瀑布如图所示。有人对此画作了如下解读：

17、水流从高处倾泻而下，推动水轮机发电，又顺着水如下解读：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。这一解读违背了复始。这一解读违背了()26A.库仑定律库仑定律 B.B.欧姆定律欧姆定律C.电荷守恒定律电荷守恒定律 D.D.能量守恒定律能量守恒定律解析解析水从高处倾泻而下水从高处倾泻而下，推动水轮机发电推动水轮机发电，水减少的重力势能水减少的重力势能一部分转化为电能一部分转化为电能，水的机械能减少水的机械能减少，水又顺着水渠流动水又顺着水渠流动，回到回到瀑布上方瀑布上方，机械能又变

18、为原来的值机械能又变为原来的值，这违背了能量守恒定律这违背了能量守恒定律，选，选项项D正确。正确。答案答案D2728答案答案C2930答案答案280 J311.(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，空气阻力大小恒定，则运动员气阻力大小恒定，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

19、克服空气阻力做功重力做功等于克服空气阻力做功 32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度为零，动能最大动能最大，A错误；在此过程中除重力外错误；在此过程中除重力外，运动员受到运动员受到的弹力和阻力一起做负功的弹力和阻力一起做负功，所以运动员的机械能减小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B332.质量为质量为m的物体从地面上方的物体从地面上方H高处无初速释放，落到地面后出高处无初速释放，落到地面后出现一个深为现一个深为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C 343.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