高考物理能量转化和守恒定律课件.ppt

* 能量转化和守恒定律 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另一个物体,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变. ——能量转化和守恒定律 表现形式 一. 功是能量转化的量度 ——功能关系 94年上海高考 例1、 例2 二. 能量转化和守恒定律的应用 1. 电磁感应现象中的能量问题 00年高考12 例3 例4 例5 例6 例7 例8 2.光学和原子物理中的应用—— 例9 00年春北京 00年高考13 00年春北京 5. 例10 例11 其它应用 例12 94年高考 8 例13 例14 00年春北京14 摩擦力的功 例15 例16 P 出= P入 变压器 E = m c2 ΔE = Δm c2 质能方程 hν= E2 - E1 玻尔假设 EKm = hν- W 爱因斯坦光电效应方程 E电 =W克安 法拉第电磁感应定律 Iεt =I2（R+r）t=qU+ I2 rt 闭合电路欧姆定律 Q = I2Rt 焦耳定律 W = qU = UIt 电功 ΔE = Q+W 热力学第一定律 ΔE = 0 ΔEK +ΔEP = 0 机械能守恒定律 WF = ΔEK +ΔEP = ΔE 功能原理 W合=W1+W2+… = ΔEK 动能定理 数学表达式 表现形式 返回 ⑴重力所做的功等于重力势能的减少 ⑵电场力所做的功等于电势能的减少 ⑶弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少 ⑷合外力所做的功等于动能的增加 ⑸只有重力和弹簧的弹力做功，机械能守恒 （6）重力和弹簧的弹力以外的力所做的功等于 机械能的增加 （7）克服一对滑动摩擦力所做的净功等于机械 能的减少 （8）克服安培力所做的功等于感应电能的增加 ——功是能量转化的量度 功能关系 返回 如图1所示,两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ斜角上,导轨的左端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽路不计。斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上。质量为m,电阻可不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,并上升h高度,如图所示。在这过程中 ( )（A）作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于零（B）作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于mgh 与电阻R上发出的焦耳热之和 （C）恒力F与安培力的合力 所作的功等于零（D）恒力F与重力的合力所作的功 等于电阻R上发出的焦耳热 94年上海高考题 θ B R b a F θ B 解析：在金属棒匀速上滑的过程中,棒的受力情况如图,??? mg F安 F N  弹力N对棒不做功，拉力F对棒做正功, 重力mg与安培力F安对棒做负功。 棒的动能不变,重力势能增加,电阻R发热,其内能增加。 由动能定理,对金属棒有?? ?WF+WG+W安=△Ek=0 即作用在捧上各个力作功的代数和为零。故选项A正确 以上结论从另一个角度来分析, 因棒做匀速运动,故所受合力为零,合力的功当然也为零。故选项A正确,选项B,C错误 因弹力不做功,故恒力F与重力的合力所做的功等于克服安培力所做的功。 而克服安培力做多少功,就有多少其他形式的能转化为电能,电能最终转化为R上发出的焦耳热,故选项D正确。 返回 题目 例1、 在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的、长为L的不导电细线的一端连着一个质量为m的带正电小球、另一端固定于O点，把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速度释放，已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ=30°，如图所示，求小球运动过程中最大动能是多少？ θ C O A B m 解：可以看出，电场方向水平向右 mg qE D A---C 由动能定理 mgl cosθ-qEl (1+ sinθ） =0 qE/mg= cosθ/ (1+sinθ）= tg 30° 小球向