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课件网) 课时4 功能关系 能量转化和守恒定律 基础梳理 一、能量守恒定律 1.内容:能量既不会 ,也不会 。它只能从一种形式 为另一种形式,或者从一个物体 到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量 。 2.表达式: 。 凭空产生 二、功能关系和能源 1.能源 凭空消失 转化 转移 保持不变 ΔE减=ΔE增 2.能量耗散 (1)定义:在能量的转化过程中,一部分能量转化为 流散到周围环境中,我们无法把这些 收集起来重新利用,这种现象叫做能量的耗散。 (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。 3.功能关系 (1)功是 的量度,即做了多少功就有多少 发生了转化。 (2)做功的过程一定伴随着 ,而且 必须通过 来实现。 内能 内能 能量转化 能量 能量的转化 能量的转化 做功 夯实考点 考点一 能量转化和能量守恒定律的理解 1.能量守恒定律确立的两类重要事实:确认了永动机的不可能性和发现了各种自然现象之间的相互联系与转化。 2.内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,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别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。 3.节约能源的意义:能量的耗散表明,在能源的利用过程中,即在能量的转化过程中,能量在数值上虽未减少,但在可利用的品质上降低了,从便于利用的变成了不便于利用的了。 [典例1] 关于能的转化与守恒定律,下列说法中不正确的是( ) A.能量能从一种形式转化为另一种形式,但不能从一个物体转移到另一个物体 B.能量的形式多种多样,它们之间可以相互转化 C.一个物体能量增加了,必然伴随着别的物体能量减少 D.能的转化与守恒定律证明了能量既不会创生也不会消失 解析:能量可以在不同物体之间转移,也可以转化,但能的总量保持不变。 答案:A 变式1: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①和②为楔块,③和④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( ) A.缓冲器的机械能守恒 B.摩擦力做功消耗机械能 C.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 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A错误,B正确;垫板动能转化为内能和弹簧的弹性势能,故C,D错误。 B 考点二 能量守恒定律的应用 1.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。 2.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。 [典例2] 2012年9月25日我国第一艘航空母舰“辽宁舰”按计划完成了改造和试验试航工作,正式交付海军。但“辽宁舰”上的舰载机的起飞若仅依靠自身喷气式发动机推力起飞需要较长的跑道,为此一物理兴趣小组设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离。如图所示,航空母舰的水平跑道总长l=180 m,其中电磁弹射器是一种长度为l1=120 m的直线电机,这种直线电机从头至尾可以提供一个恒定的牵引力F牵。一架质量为m=2.0×104 kg的飞机,其喷气式发动机可以提供恒定的推力F推=1.2×105 N。考虑到飞机在起飞过程中受到的阻力与速度大小有关,假设在电磁弹射阶段的平均阻力为飞机重力的0.05倍,在后一阶段的平均阻力为飞机重力的0.2倍。飞机离舰起飞的速度v= 100 m/s,航母处于静止状态,飞机可视为质点。请计算(计算结果均保留两位有效数字): (1)飞机在后一阶段的加速度大小; 解析:(1)设后一阶段飞机的加速度为a2, 平均阻力为f2=0.2mg,由牛顿第二定律知 F推-f2=ma2 代入数值得a2=4.0 m/s2。 答案:(1)4.0 m/s2 (2)电磁弹射器的牵引力F牵的大小; 答案:(1)4.0 m/s2 (2)6.8×105 N (3)电磁弹射器输 ... ...
