6. 能源的开发与利用教案2

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能源的开发与利用

学习目标

1.理解能量的概念，知道各种不同形式的能量．

2．明确能量守恒的含义．

3．会用能量守恒的观点分析、解释一些实际问题．

(重点＋难点) 学案导引

1．举重运动员把重物举起来，能量是如何转化的？

2．全自动手表为什么不用上发条？

3．应用功能关系需注意的问题

搞清力对“谁”做功，对“谁”做功就对应“谁”的位移, 引起“谁”的能量变化.如子弹物块模型中,摩擦力对子弹做的功必须用子弹的位移去求解,这个功引起子弹动能的变化．

特别提醒：功与能是两个不同概念,功是力在空间上的积累,做功需要一个过程，能反映了物体对外做功的本领．两者

有

本质的区别，且功与能不能相互转化，但物体的能量转

化是

通过做功来实现的．

4.可以得出以下两结论：

(1)相互作用的静摩擦力，如果一个力做正功，另一个力一

定做负功,并且量值相等,即一对静摩擦力做功不会产生热量．

(2)相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和一定为负值，

即

一对滑动摩擦力做功的结果总是使系统的机械能减少，

减

少的机械能转化为内能:Q＝f滑·l相，其中f滑必须是滑动摩擦力,l相必须是两个接触面相对滑动的距离(或相对路程)．

5.能量守恒定律

1．表达式

ΔE1减＝ΔE2增

2．含义

(1)某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减

少量一定和增加量相等．

(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．

3．应用步骤

(1)分清哪些形式的能(如机械能、热能、电能等)在变化．

(2)分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式．

(3)依据能量守恒列式求解．

特别提醒：(1)应用能量守恒规律解题时，一定要分清系统

中有哪些形式的能，什么能发生了转化或转移．

(2)

滑动摩擦力与相对距离的乘积在数值上等于产生的内能。

课堂和课后练习

1.

行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降; 条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电

流．上

述不同现象中所包含的相同的物理过程是(

) A．物体克服阻力做功

B．物体的动能转化为其他形式的能量

C．物体的势能转化为其他形式的能量

D．物体的机械能转化为其他形式的能量

2.如图所示，某同学利用橡皮筋将模型

飞机弹出，在弹出过程中，下列说法正

确的是(

) A．橡皮筋收缩，弹力对飞机做功

B．飞机的动能增加

C．橡皮筋的弹性势能减少

D．飞机的重力势能减少，转化为飞机的动能

3.(2014·成都四中高一月考)如图

所示,在竖直平面内固定有两个很靠近

的同心圆形轨道，外圆ABCD光滑，内

圆A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙，下

半部分B′A′D′光滑．一质量m＝0.2 kg的

小球从轨道的最低点A，以初速度v0向右运动，球的尺寸略小于两圆间距，球运动的半径R＝0.2 m，取g＝10 m/s2. (1)若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动，初速

度v0 至少为多少？

(2)若v0＝3 m/s，经过一段时间小球到达最高点，内轨道对

小球的支持力N＝2

N，则小球在这段时间内克服摩

擦力

做

的功是多少？

4. (2014·成都四中高一月考)如图

所示,在竖直平面内固定有两个很靠近

的同心圆形轨道，外圆ABCD光滑，内

圆A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙，下

半部分B′A′D′光滑．一质量m＝0.2 kg的

小球从轨道的最低点A，以初速度v0向右运动，球的尺寸略小于两圆间距，球运动的半径R＝0.2 m，取g＝10 m/s2.

(1)若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动，初速

度v0 至少为多少？

(2)若v0＝3 m/s，经过一段时间小球到达最高点，内轨道对

小球的支持力N＝2

N，则小球在这段时间内克服摩

擦力

做

的功是多少？

(3)若v0＝3 m/s，经过足够长的时间后，小球经过最低点A时受到的支持力为多少？小球在整个运动过程中减少的机械能是多少？

5.如图所示，可视为质点的物块A放在

物体B上，物体B的斜面为弧面，A、B 之间有摩擦,水平地面光滑．现将物块

A从物体B的顶端由静止释放，在滑到

物体B的底端前，下列说法不正确的是(

) A．若物体B固定，则物块A减少的重力势能等于它的动能和系统增加的内能之和

B．若物体B不固定，则物块A减少的机械能等于物体B增加的机械能

C．物体B在固定与不固定的两种情况下，系统重力势能的减少量相等

D．物体B在固定与不固定的两种情况下，摩擦产生的热量不相等

6.(14分)如图所示，一质量为m的

滑块从高为h的光滑圆弧形槽的顶端A处

无初速度地滑下，槽的底端B与水平传

送带相接，传送带的运行速度恒为v0，

两轮轴心间距为l，滑块滑到传送带上后做匀加速运动，滑到传送带右端C时，恰好加速到与传送带的速度相同，求

（1)滑块到达底端B时的速度大小vB；

(2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ；

(3)此过程中，由于克服摩擦力做功而产生的热量Q.