能量守恒定律与能源

1、,10,能量守恒定律与能源,一、能量,1、定义： 一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。 2、能量的多样性： 机械能，内能，太阳能，化学能，核能，电磁能等。,1.汽艇在海上行驶化学能转化为机械能 2.用电照明电能转化为光能（电磁能） 3.篝火燃烧化学能转化为内能和光能 4.原子弹爆炸核能转化为内能、光能和机械能,观察下面的图片，说明下列物理现象中能量的转化情况！,二、能量之间的转化,三、能量守恒定律,1 内容： 能量既不能创造，也不能消失，它只能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，在转化或转移的过程中，其总量不变。,2 表达式： E初=E终,或,【问题】 人们

2、为了满足生产对动力日益增多的需要，幻想制造一种机器，它不需要任何动力和燃料，却能不断地对外做功，这种机器称为“永动机”。 你认为这样的永动机可以制造成功吗？,四、能源和能量耗散,1、人类利用能源大致经历了三个时期：柴新时期，煤炭时期，石油时期。 2、能量耗散：燃料燃烧一旦把自己的热量释放出去，就不会再次自动聚集起来供人类重新利用。（能量转化具有方向性） 3、节约能源 能源短缺；环境恶化；能量耗散。,五、功能关系,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,2.做功的过程一定伴随着能量的转化，而且能量的转化必须通过做功来实现,注意：功和能两者有联系，单位一样，但是不能说“功就是能

3、”， 也不能说“功变成了能”，只能说功是能量转化的量度。,3.常见的几种功能对应关系 (1)重力做功等于物体重力势能的减少量，即： WG（Ep2Ep1）Ep (2)弹簧弹力做功等于弹性势能的减少量，即： WF （Ep2Ep1） Ep (3)合外力做功等于物体动能的改变，即： W合Ek2Ek1Ek (动能定理) (4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总 功，等于物体机械能的改变，即： W其他力E2E1E (功能原理),1 如图所示，质量为m的物体从高为h的斜面顶端A处由静止滑下到斜面底端B，再沿水平面运动到C点停止。 欲使此物体从C沿原路返回到A，则在C点至少应给物体的初速度V0大小为多少?

4、(不计物体在B处的能量损失),由CA根据能量转化守恒定律 得 mv02/2 = mgh + QAB + QBC 所以 V0 =2,解:由AC根据能量转化守恒定律 E减 = E增 得 mgh = QAB + QBC,六、功能关系的应用,对单个物体,2 如图所示，一总长为L的柔软绳对称放在光滑质量不计的定滑轮上，由于受到某种扰动开始运动。求：当绳一末端a加速上升了h到达a时的速度和加速度。,解:设绳总质量为M，根据能量转化守恒定律 E减 = E增 得,1、 如图所示，半径为r 质量不计的圆盘竖直放置，圆心O处是一光滑的水平固定轴。在圆盘的最右端固定一个质量为m的小球A,在O点的正下方离O点r/2处

5、固定一个质量为m的小球B。放开圆盘让其自由转动则 （1）求A球在最底点C速度大小 （2）小球A瞬时静止的位置在哪里？此时0A与竖直方向的夹角的余弦值等于（ ） A E点 1/3 B D点 1/2 C DC之间 1/3 D AC之间1/3,解（1）:由A运动到C过程根据能量转化守恒定律得 E减 = E增 mAgR=mBgR/2+mAVA2/2+mBVB2/2 又因A=B 则 VA=2VB 连立可求解VA=,对物体系,（2）应选C,2、 如图所示，已知两质量分别为2m1 = m2线径不计的小物块至于小定滑轮两端，光滑轨道半径为R。现将m2由轨道边缘A点释放，求其到达最底点B时的速度大小.,解:m2下落得高度为R，m1上升得高度为 ，设此时速度分别为V1V2。 由AB根据