高中物理 第2章 能的转化与守恒 第6讲 习题课 能量守恒定律学案 鲁科版必修2

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1、第6讲　习题课能量守恒定律[目标定位]　1.进一步理解机械能守恒的条件及其判定.2.能灵活应用机械能守恒定律的三种表达方式列方程.3.在多个物体组成的系统中，会应用机械能守恒定律解决相关问题.4.理解各种功能关系及能量守恒定律．1．机械能守恒定律的内容在只有____________做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能__________．2．机械能守恒的条件只有______或系统内______做功．(1)只受____________作用，例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运

2、动，物体的机械能守恒．(2)存在其他力，但其他力________，只有重力或系统内的弹力做功．3．机械能守恒定律的表达式(1)守恒观点：Ek1＋Ep1＝______________.(2)转化观点：ΔEk增＝__________.(3)转移观点：ΔEA增＝__________.4．能量守恒定律表达式：E初＝________或ΔE减＝________.一、机械能是否守恒的判断1．利用机械能的定义判断：分析动能和势能的和是否变化．2．用做功判断：分析物体受力情况(包括内力和外力)，明确各力做功的情况

3、，若对物体或系统只有重力或弹力做功，没有其他力做功或其他力做功的代数和为零，则机械能守恒．3．用能量转化来判断：若系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则系统机械能守恒．4．对多个物体组成的系统，除考虑外力是否只有重力做功外，还要考虑系统内力做功，如有滑动摩擦力做功时，因有摩擦热产生，系统机械能将有损失．例1　如图1所示，细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m，且M>m，不计摩擦，系统由静止开始运动的过程中(　　)图1A．M、m各自的机械能分别守恒B．M减少的机械能等于m增加的机

4、械能C．M减少的重力势能等于m增加的重力势能D．M和m组成的系统机械能守恒二、多物体组成的系统的机械能守恒问题1．多个物体组成的系统，就单个物体而言，机械能一般不守恒，但就系统而言机械能往往是守恒的．2．对系统列守恒方程时常有两种表达形式：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2①或ΔEk增＝ΔEp减②，运用①式需要选取合适的参考平面，运用②式无需选取参考平面，只要判断系统内能的增加量和减少量即可．所以处理多物体组成系统问题用第②式较为方便．3．注意寻找用绳或杆相连接的物体间的速度关系和位移关系．例2　如

5、图2所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍．当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高．将A由静止释放，B上升的最大高度是(　　)图2A．2RB.C.D.借题发挥　利用Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2解题必须选择参考平面，而用ΔEk增＝ΔEp减解题无需选参考平面，故多物体组成系统问题用ΔEk增＝ΔEp减列式较为方便．三、能量守恒定律及摩擦生热1．能量守恒定律的含义(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

6、．(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．2．利用能量守恒定律解题的基本思路(1)分清有哪几种形式的能(如机械能、内能等)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)列等式ΔE减＝ΔE增求解．3．摩擦生热和内能的计算作用于系统的滑动摩擦力和物体间相对滑动的距离的乘积，在数值上等于滑动过程产生的内能．即Q＝F滑s相对，其中F滑必须是滑动摩擦力，s相对必须是两个接触面的相对滑动距离(或相对路程)．例3　自由摆动的秋千摆动的幅度越来越

7、小，下列说法中正确的是(　　)A．机械能守恒B．能量正在消失C．只有动能和重力势能的相互转化D．减少的机械能转化为内能，但总能量守恒例4　如图3所示，在光滑的水平面上，有一质量为M的长木块以一定的初速度向右匀速运动，将质量为m的小铁块无初速度地轻放到长木块右端，小铁块与长木块间的动摩擦因数为μ，当小铁块在长木块上相对长木块滑动L时与长木块保持相对静止，此时长木块对地的位移为l，求这个过程中图3(1)小铁块增加的动能；(2)长木块减少的动能；(3)系统机械能的减少量；(4)系统产生的热量．四、对功

8、能关系的理解及应用1．功是能量转化的量度做功的过程就是各种形式的能量之间转化(或转移)的过程．且做了多少功，就有多少能量发生转化(或转移)．2．不同形式的能量转化与不同的功对应(1)合外力做功等于物体动能的增加量W合＝ΔEk(2)重力做功等于重力势能的减少量WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2(3)弹簧弹力做功等于弹性势能的减少量W弹＝－ΔEp(4)除重力(及系统内弹力)以外的其它力做的功等于物体机械能的增加量，即W其它＝ΔE机(5)滑动摩擦力对系统做的总功对应系统产生的内能，即ΔE损＝Q＝F滑·s相