能量转化和守恒知识点详解整合训练实验公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

第1页第1页第第2讲讲能量能量转转化和守恒化和守恒 第2页第2页第3页第3页1.处理功效关系问题应当注意两个方面处理功效关系问题应当注意两个方面(1)分析清楚是什么力做功，并且清楚分析清楚是什么力做功，并且清楚该该力是做正功，力是做正功，还还是做是做负负功；功；依据功效之依据功效之间间一一相一一相应应关系，关系，鉴鉴定能定能转转化形式，化形式，拟拟定能量之定能量之间转间转化化多少多少(2)也能也能够够依据能量之依据能量之间转间转化情况，化情况，拟拟定是什么力做功，尤其能定是什么力做功，尤其能够够以便以便计计算算变变力做功多少力做功多少第4页第4页2常见几种功效关系常见几种功效关系 第5页第5页第6页第6页【答案答案】D 第7页第7页第8页第8页第9页第9页【答案答案】BD 第10页第10页2(广州一中模拟广州一中模拟)升降机底板上放有一升降机底板上放有一质质量量为为100 kg物体，物体物体，物体随升降机由静止开始随升降机由静止开始竖竖直向上移直向上移动动5 m时时速度达到速度达到4 m/s，则则此此过过程中程中(g取取10 m/s2)()A升降机升降机对对物体做功物体做功5 800 JB合外力合外力对对物体做功物体做功5 800 JC物体重力物体重力势势能增能增长长5 000 JD物体机械能增物体机械能增长长5 000 J【解析解析】物体高度改变，重力势能增长物体高度改变，重力势能增长Epmgh100105 J5 000 J，且有速度故有动能升降机对物体做功为重力势能动能，且有速度故有动能升降机对物体做功为重力势能动能5 800 J，选项，选项A、C正确；合外力做功为动能增长量等于正确；合外力做功为动能增长量等于800 J，B错误；机械能总增长量为动能增长量势能增长量错误；机械能总增长量为动能增长量势能增长量5 000 J，选项，选项D错误错误【答案答案】AC第11页第11页3.(沈阳模拟沈阳模拟)如如图图322所表示，建筑工地上所表示，建筑工地上载载人升降机用不人升降机用不计计质质量量细钢绳细钢绳跨跨过过定滑定滑轮轮与一有内阻与一有内阻电动电动机相机相连连，通，通电电后后电动电动机机带动带动升升降机沿降机沿竖竖直方向先匀加速上升后匀速上升摩擦力及空气阻力均不直方向先匀加速上升后匀速上升摩擦力及空气阻力均不计计则则()A升降机匀加速上升升降机匀加速上升过过程中，升降机底板程中，升降机底板对对人做功等于人增人做功等于人增长动长动能能B升降机匀速上升升降机匀速上升过过程中，升降机底板程中，升降机底板对对人做功等于人增人做功等于人增长长机械能机械能C升降机上升全升降机上升全过过程中，程中，电动电动机消耗机消耗电电能等于升降机增能等于升降机增长长机械能机械能D匀速上升匀速上升过过程中程中电动电动机机输输出功率一定出功率一定小于匀加速上升小于匀加速上升过过程中程中电动电动机最大机最大输输出功率出功率第12页第12页【解析解析】人在升降机里受到重力人在升降机里受到重力mg和底板对人支持力和底板对人支持力F，升降，升降机匀加速上升时，由牛顿第二定律有：机匀加速上升时，由牛顿第二定律有：F合合Fmgma，Fmg，则升降机底板对人做功则升降机底板对人做功WFhmghmahEpEkE机机，则，则选项选项A错误；升降机匀速上升时，有错误；升降机匀速上升时，有Fmg，Ek0，升降机底板，升降机底板对人做功对人做功WFhmghEpE机机，则选项，则选项B正确；因电动机消耗正确；因电动机消耗能量能量E消消E出出E内内，而，而E出出E机机，则选项，则选项C错误，选项错误，选项D正确正确【答案答案】BD第13页第13页1.研究对象选取研究对象选取研究研究对对象象选选取是解取是解题题首要首要环节环节，有，有问题选问题选单单个物体个物体(实为实为一个物体与地球构成系一个物体与地球构成系统统)为为研研究究对对象，机械能不守恒，但象，机械能不守恒，但选选此物体与其它几种此物体与其它几种物体构成系物体构成系统为统为研究研究对对象，机械能却是守恒，象，机械能却是守恒，如如图图323所表示所表示单选单选物体物体A机械能减少，但由物机械能减少，但由物体体A、B两者构成系两者构成系统统机械能守恒机械能守恒2研究过程选取研究过程选取有些有些问题问题研究研究对对象运象运动过动过程分几种程分几种阶阶段，有段，有阶阶段机械能守恒，而段机械能守恒，而有有阶阶段机械能不守恒，因此在段机械能不守恒，因此在应应用机械能守恒定律解用机械能守恒定律解题时题时要注意要注意过过程程选选取取第14页第14页3机械能守恒表示式选取机械能守恒表示式选取(1)守恒守恒观观点：点：Ek1Ep1Ek2Ep2.(2)转转化化观观点：点：EpEk.(3)转转移移观观点：点：EA增增EB减减守恒守恒观观点表示式适合用于点表示式适合用于单单个或多个物体机械能守恒个或多个物体机械能守恒问题问题，解，解题时题时必必须选须选取参考平面，而后两种表示式都是从取参考平面，而后两种表示式都是从“转转化化”和和“转转移移”角度来反角度来反应应机械能守恒，不必机械能守恒，不必选选取参考平面取参考平面第15页第15页第16页第16页第17页第17页第18页第18页第19页第19页第20页第20页【答案答案】BC 第21页第21页第22页第22页【答案答案】BC 第23页第23页3.(银川模拟银川模拟)质质量均量均为为m物体物体A和和B分分别别系在一根不系在一根不计质计质量量细绳细绳两两端，端，绳绳子跨子跨过过固定在固定在倾倾角角为为30斜面斜面顶顶端定滑端定滑轮轮上，斜面固定在水平上，斜面固定在水平地面上，开始地面上，开始时时把物体把物体B拉到斜面底端，拉到斜面底端，这时这时物体物体A离地面高度离地面高度为为0.8 m，如，如图图327所表示若摩擦力均不所表示若摩擦力均不计计，从静止开始放手，从静止开始放手让让它它们们运运动动求：求：(g10 m/s2)(1)物体物体A着地着地时时速度；速度；(2)物体物体A着地后物体着地后物体B沿斜面上滑最大距离沿斜面上滑最大距离第24页第24页【答案答案】(1)2 m/s(2)0.4 m 第25页第25页1.对定律理解对定律理解(1)某种形式能减少，一定存在其它形式能增某种形式能减少，一定存在其它形式能增长长，且减少，且减少许许和增和增长长量一定相等即量一定相等即E减减E增增(2)某个物体能量减少，一定存在其它物体能量增某个物体能量减少，一定存在其它物体能量增长长，且减少，且减少许许和和增增长长量一定相等即量一定相等即EA减减EB增增2应用能量守恒定律解题环节应用能量守恒定律解题环节(1)分清有多少形式能分清有多少形式能如如动动能、能、势势能能(包括重力包括重力势势能、能、弹弹性性势势能、能、电势电势能能)、内能等、内能等在改在改变变(2)明确哪种形式能量增明确哪种形式能量增长长，哪种形式能量减少，并且列出减少能，哪种形式能量减少，并且列出减少能量量E减减和增和增长长能量能量E增增表示式表示式(3)列出能量守恒关系式：列出能量守恒关系式：E减减E增增第26页第26页第27页第27页【答案答案】(1)255 J(2)270 J 第28页第28页第29页第29页1足足够长够长水平水平传传送送带带始始终终以速度以速度v匀速运匀速运动动，某，某时时刻放上一个小刻放上一个小物体，物体，质质量量为为m，初速度大小也是，初速度大小也是v，但方向与，但方向与传传送送带带运运动动方向相反，方向相反，最后小物体速度与最后小物体速度与传传送送带带相同在小物体与相同在小物体与传传送送带间带间有相有相对对运运动过动过程中，滑程中，滑动动摩擦力摩擦力对对小物体做功小物体做功为为W，小物体与，小物体与传传送送带间带间摩擦生摩擦生热热为为Q，则则下面判断中正确是下面判断中正确是()AWmv2/2，Qmv2 BWmv2，Q2mv2CW0，Qmv2 DW0，Q2mv2第30页第30页【答案答案】D 第31页第31页2(四川高考四川高考)四川省四川省“十二五十二五”水利水利发发展展规规划指出，若按既有供水划指出，若按既有供水能力能力测测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是当前算，我省供水缺口极大，蓄引提水是当前处处理供水理供水问题问题主要主要手段之一某地要把河水抽高手段之一某地要把河水抽高20 m，进进入蓄水池，用一台入蓄水池，用一台电动电动机通机通过传动过传动效率效率为为80%皮皮带带，带动带动效率效率为为60%离心水离心水泵泵工作工作工作工作电压电压为为380 V，此，此时输时输入入电动电动机机电电功率功率为为19 kW，电动电动机内阻机内阻为为0.4.已已知水密度知水密度为为1103 kg/m3，重力加速度取，重力加速度取10 m/s2.求：求：(1)电动电动机内阻消耗机内阻消耗热热功率；功率；(2)将蓄水池蓄入将蓄水池蓄入864 m3水需要水需要时间时间(不不计进计进、出水口水流速度、出水口水流速度)第32页第32页【解析解析】(1)设电动机电功率为设电动机电功率为P，则，则PUI设电动机内阻设电动机内阻r上消耗热功率为上消耗热功率为Pr，则，则PrI2r代入数据解得代入数据解得Pr1103 W(2)设蓄水总质量为设蓄水总质量为M，所用抽水时间为，所用抽水时间为t.已知抽水高度为已知抽水高度为h，容积为，容积为V，水密度为，水密度为，则，则MV设质量为设质量为M河水增长重力势能为河水增长重力势能为Ep，则，则EpMgh设电动机输出功率为设电动机输出功率为P0，则，则P0PPr依据能量守恒定律得依据能量守恒定律得P0t60%80%Ep代入数据解得代入数据解得t2104 s.【答案答案】(1)1103 W(2)2104 s第33页第33页第34页第34页第35页第35页 如如图图329所表示，一所表示，一轻弹轻弹簧左端固定在簧左端固定在长长木板木板M左端，左端，右端与小木右端与小木块块m连连接，且接，且m、M及及M与地面与地面间间摩擦不摩擦不计计开始开始时时，m和和M均静止，均静止，现现同同时对时对m、M施加等大反向水平恒力施加等大反向水平恒力F1和和F2，设设两物体两物体开始运开始运动动以后整个运以后整个运动过动过程中，程中，弹弹簧形簧形变变不超出其不超出其弹弹性程度性程度对对于于m、M和和弹弹簧构成系簧构成系统统()A由于由于F1、F2等大反向，故系等大反向，故系统统机械能守恒机械能守恒B当当弹弹簧簧弹弹力大小与力大小与F1、F2大小相等大小相等时时，m、M各自各自动动能最大能最大C由于由于F1、F2大小不大小不变变，因此，因此m、M各自始各自始终终做匀加速运做匀加速运动动D由于由于F1、F2均能做正功，故系均能做正功，故系统统机械能始机械能始终终增大增大第36页第36页【解析解析】由于由于F1、F2对系统做功之和不为零，故系统机械能不对系统做功之和不为零，故系统机械能不守恒，守恒，A错误；当弹簧弹力大小与错误；当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，速度达到最大小相等时，速度达到最大值，故各自动能最大，大值，故各自动能最大，B正确；由于弹力是改变，正确；由于弹力是改变，m、M所受合力所受合力是改变，不会做匀加速运动，是改变，不会做匀加速运动，C错误；由于错误；由于F1、F2先对系统做正功，先对系统做正功，当两物块速度减为零时，弹簧弹力不小于当两物块速度减为零时，弹簧弹力不小于F1、F2，两物块再加速相，两物块再加速相向运动，向运动，F1、F2对系统做负功，系统机械能开始减少，对系统做负功，系统机械能开始减少，D错误错误【答案答案】B第37页第37页第38页第38页 如如图图3210所表示，所表示，质质量量为为m2 kg小球系在小球系在轻质弹轻质弹簧簧一端，另一端固定在一端，另一端固定在悬悬点点O处处，将，将弹弹簧拉至水平位置簧拉至水平位置A处处，且，且弹弹簧簧处处于自然状于自然状态态，弹弹簧原簧原长长lOA0.3 m；然后小球由静止；然后小球由静止释释放，小球到达放，小球到达距距O点下方点下方h0.5 m处处B点点时时速度速度为为vB2 m/s，g取取10 m/s2.(1)求小球从求小球从A运运动动到到B过过程中程中弹弹簧簧弹弹力做功和此力做功和此时弹时弹簧簧弹弹性性势势能；能；(2)求求该弹该弹簧簧劲劲度系数度系数第39页第39页【答案答案】(1)6 J6 J(2)180 N/m 第40页第40页第41页第41页