能量守恒定律
什么是能量守恒定律
什么是能量守恒定律能量守恒定律是一个基本的物理定律，它可以总结为能量在一个系统中的总量是不会改变的。
这个定律表明，虽然能量可以在不同形式之间进行转换，但能量的总量始终保持不变。
能量守恒定律可以追溯到19世纪初的能量研究中，当时科学家开始意识到能量的转化和守恒是一个十分重要的观测。
根据这个定律，理论上能够精确计算出一个系统中能量的输入和输出情况，从而更好地理解和预测自然界中的各种现象。
能量守恒定律的核心思想是，能量可以从一种形式转换为另一种形式，但总量不会改变。
这意味着在一个封闭系统中，能量的总和保持不变。
以机械能为例，当一个物体在重力作用下下落时，它的势能会逐渐转化为动能。
当物体到达最低点并停止下落时，它的势能为零，而动能达到最大值。
整个过程中，物体的总能量保持不变。
类似地，能量守恒定律也适用于其他形式的能量转化，例如热能转化为机械能或电能。
这个定律的实际应用非常广泛，例如在能源领域，研究人员可以利用守恒定律来评估能源转化的效率。
此外，能量守恒定律还可以解释一些自然界中的特殊现象，如能量的传递、波动现象等。
然而，需要注意的是能量守恒定律并非绝对适用于所有情况。
在微观粒子水平上，在量子力学的框架下，能量可以呈现出一定的波动性。
在这种情况下，守恒定律仅仅是平均意义上成立，无法完全精确描述量子系统中的能量变化。
尽管如此，在宏观尺度上，能量守恒定律是一个强大而普遍适用的定律。
人类通过能源转化和利用来满足生产、生活和发展等各个方面的需求，都离不开能量守恒定律的指导。
正是因为有了这个定律的基础，我们才能更好地理解和利用能量，促进科学技术的发展。
能量守恒三个公式
能量守恒三个公式
摘要：
1.概述能量守恒定律
2.介绍能量守恒的第一个公式：能量总量守恒
3.介绍能量守恒的第二个公式：能量转换守恒
4.介绍能量守恒的第三个公式：能量传递守恒
5.总结能量守恒的重要性和应用
正文：
能量守恒定律是自然界最基本、最重要的物理定律之一。
它告诉我们，在一个封闭系统内，能量既不能被创造，也不能被销毁，只能从一种形式转换为另一种形式，或者从一个物体传递到另一个物体。
这就是能量的守恒，它包括三个方面：能量总量守恒、能量转换守恒和能量传递守恒。
首先，能量总量守恒。
这意味着在一个封闭系统内，总能量量是恒定的，不会增加或减少。
无论系统内的能量以何种形式存在，其总和总是保持不变。
例如，在机械能系统中，系统的机械能在任何时刻都保持不变，即机械能的初末值相等。
其次，能量转换守恒。
这是指在一个封闭系统内，能量可以从一种形式转换为另一种形式，但转换的过程中，能量的总量保持不变。
比如，在热力学系统中，系统的内能可以转换为机械能，或者机械能可以转换为内能，但无论怎样转换，系统的总能量都保持不变。
最后，能量传递守恒。
这是指在一个封闭系统内，能量可以从一个物体传
递到另一个物体，但传递的过程中，总能量保持不变。
例如，在热传导过程中，热量会从高温物体传递到低温物体，但总的热量量保持不变。
能量守恒定律在科学研究和实际应用中起着重要的作用，它是我们理解和研究自然界各种现象的基础。
能量守恒定律
能量守恒定律定律内容：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别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。
1)自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应：物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷的运动具有电能、原子核内部的运动具有原子能等等。
(2)不同形式的能量之间可以相互转化：“摩擦生热是通过克服摩擦做功将机械能转化为内能；水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起，表明内能转化为机械能；电流通过电热丝做功可将电能转化为内能等等”。
这些实例说明了不同形式的能量之间可以相互转化，且是通过做功来完成的这一转化过程。
(3)某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等．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。
三维空间的直角坐标系1．作为坐标系必须满足三要素：原点、单位和方向，三维空间的直角坐标系关键一个问题是方向，二维平面直角坐标系怎么排列都行，三维时三个相互垂直的坐标轴方向该如何排列呢，出现了两种情况，为了明确，我们采用的是右手螺旋法则，即的方向顺序按拇、食、中指排列见图7-12．空间直角坐标系建立以后。
涉及一系列术语，它们的坐标表达（）为1）、原点（0，0，0）2）、坐标轴X轴（，0，0） Y轴（0，，0） Z轴（0，0，）3）、坐标面 XOY 面（，，0 ） YOZ面（0，，） ZOX面（，0，）4）、卦限：三个相互垂直的坐标面把三维空间分成了八个卦限，各卦限内点（）由其取值的正负来分见图7-2。
3．注意同一个解析式在不同的空间坐标系下有不同的含义。
例如：一维直线上表示一个点二维平面上表示一条直线三维空间上表示一个平面在三维几何空间这个点集与三元数组集合由坐标系的建立使之成为一一对应了，以后不引起混淆时，我们常不加区别的说（）为几何空间中的一点，或几何空间的点是（）。
二、上两点间的距离、邻域、区域等概念1．上两点间的距离一维直线上的两点间的距离是绝对值二维平面上两点间距离是勾股定理 P Q 三维空间上两点间的距离P Q 实际上这种距离的定义是推广了的勾股定理，我们称为欧氏距离，回顾一元微积分的系统，我们的目的是用极限工具研究函数而极限的刻画是在某点的附近即姚用邻域的思想。
能量守恒定律
能量守恒定律
练习.自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法 正确的是( D ) 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
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能量守恒定律
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【例2】 如图所示，一个小铁块沿半径为R＝0.2 m的半球内壁自上端由静止 下滑，当滑至半球底部时，速度为1 m/s，设此过程中损失的机械能全部 变为内能，并有40%被铁块吸收．已知铁的比热容c＝0.46×103 J/(kg·℃)，
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能量守恒定律
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典例精析
例题 如图所示，直立容器内部被隔板隔开的A、B两部分气体，A的密 度小，B的密度大，加热气体，并使两部分气体混合均匀，设此过程中
气体吸热为Q，气体内能的增量为ΔU，则(B )
A.ΔU＝Q C.ΔU>Q
B.ΔU<Q D.无法比较
混合均匀后，气体的重心应在中线上，所以有重 力做负功，使气体的重力势能增大
重力加速度g取10 m/s2.求铁块升高的温度．
解析 铁块滑到底部过程中，机械能的损失
Δ E＝mgR－mv2/2 铁块内能的增加Δ U＝Δ E×40% 由Δ U＝cmΔ t得 1.3×10－3 ℃
能量守恒定律
形式 意义
小结
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能量守恒定律
第一类永动机
设想 失败原因
同学，下节再见
能量守恒定律
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解析 因A部分气体密度小，B部分气体密度大，以整体为研究对象，开
始时，气体的重心在中线以下，，由能量守恒定律可知，吸收的热量Q 有一部分增加气体的重力势能，另一部分增加内能.故正确答案为B.
总结提升
利用能量守恒定律解决问题时，首先应明确题目中涉及哪几种形式的能 量，其次分析哪种能量增加了，哪种能量减少了，确定研究的系统后， 用能量守恒观点求解.
能量守恒定律能量的转化与守恒
能量守恒定律能量的转化与守恒能量守恒定律：能量的转化与守恒能量，作为物理世界中的基本概念，贯穿着自然界的各个方面。
能量守恒定律是自然界中一个重要的基本定律，它描述了能量在物理系统中的转化和守恒。
本文将深入探讨能量守恒定律以及能量的转化过程。
一、能量守恒定律的表述能量守恒定律，又称为能量守恒原理，指的是在任何封闭系统中，能量的总量是恒定不变的。
换言之，能量既不能被创造，也不能被销毁，只能从一种形式转化为另一种形式。
这一定律的基本表述可以用以下数学公式表示：∑E = 0其中，∑E代表系统中所有能量的总和，它始终等于零。
这意味着在任意能量转化过程中，能量的总量保持不变。
二、能量的转化过程能量的转化是指能量从一种形式转化为另一种形式的过程。
在自然界中，能量的转化过程涉及到各种物理和化学现象。
1. 动能与势能的转化动能是物体由于运动而具有的能量，而势能则是物体在一定的位置或状态下具有的能量。
动能与势能之间可以相互转化。
例如，当一个物体从高处下降时，其势能减少，而动能增加；当物体被抛起时，动能减少，势能增加。
2. 热能的转化热能是由物体分子之间的热运动而产生的能量。
热能可以通过传导、对流和辐射等方式传递。
在能量转化中，热能可以转化为其他形式的能量，如机械能、电能等。
反过来，其他形式的能量也可以转化为热能。
热能的转化过程在能量守恒定律中发挥着重要的作用。
3. 化学能的转化化学能是物质在化学反应中所具有的能量。
化学反应中，化学能可以被释放出来，转化为其他形式的能量。
例如，燃烧是一种常见的化学反应，燃烧过程中化学能被转化为热能和光能。
三、能量守恒定律的应用能量守恒定律不仅在物理学中有广泛应用，也在其他学科领域中发挥着重要作用。
1. 工程领域在工程领域，能量守恒定律被广泛应用于能源的转化与利用。
例如，发电厂中的火力发电、水力发电和核能发电等过程都是能量的转化过程，能量守恒定律为各类能源的有效利用提供了理论基础。
2. 环境保护能量守恒定律也在环境保护领域发挥着重要作用。
能量守恒定律
能量守恒定律能量守恒定律是自然界中一条重要的物理定律，它表明在一个系统内，能量不会被创造或者消失，只会从一种形式转化为另一种形式，总能量守恒。
这条定律对于能量转换、能源利用以及环境保护等方面具有重要的指导意义。
一、能量守恒定律的基本原理能量守恒定律是基于能量的观念建立的，它可以通过以下公式来表达：ΔE = E₂ - E₁其中，ΔE表示系统内能量的变化，E₂表示系统的末态能量，E₁表示系统的初态能量。
根据这个公式，系统从初态到末态的能量变化量等于系统内能量的增量。
二、能量守恒定律的应用能量守恒定律在科学研究中有广泛的应用，以下是其中一些典型的例子：1. 热力学系统中的能量守恒热力学系统是一个包含热能和机械能的封闭系统。
根据能量守恒定律，系统的总能量保持不变，热能可以转化为机械能，反之亦然。
这个原理在工程热力学领域中被广泛应用，例如蒸汽发电厂中的热能转化为机械能，再转化为电能。
2. 能源利用与能效提升能量守恒定律对能源的利用和能效的提升起到了重要的指导作用。
在能源开发和利用过程中，合理地使用各种能源资源，遵循能量守恒定律可以最大限度地提高能源利用效率，实现可持续发展。
3. 环境保护与减排能量守恒定律也与环境保护密切相关。
能源的转化和利用过程中，会伴随着能源消耗和排放物的产生。
通过合理地应用能量守恒定律，可以减少能源的浪费，降低碳排放等环境污染物的排放。
三、能量守恒定律的意义和挑战能量守恒定律的存在和应用对于科学领域和工程技术有着深远的影响。
它为能源的转化、利用和环境保护提供了理论指导和技术支持。
然而，能量守恒定律在实践中也面临一些挑战。
1. 能量转化过程中的损耗在实际应用中，能量转化的过程往往伴随着能量损耗。
例如，能源的转化和传输过程中，存在能量转化和传输效率的损耗。
因此，如何减少能量转化过程中的能量损耗，提高能量利用效率是一个重要的研究方向。
2. 新能源开发与利用随着能源需求的增长和传统能源资源的紧缺，新能源的开发与利用成为当今能源领域的重要任务。
能量守恒定律
能量守恒定律墨菲定律能量守恒定律适用于物理的能量学，它的提出者是托马斯杨。
下面是店铺给大家整理的能量守恒定律，供大家参阅!能量守恒定律定义能量是物质运动转换的量度，简称“能”。
世界万物是不断运动的，在物质的一切属性中，运动是最基本的属性，其他属性都是运动的具体表现。
能量是表征物理系统做功的本领的量度。
能量(energy)是物质所具有的基本物理属性之一，是物质运动的统一量度。
能量的单位与功的单位相同，在国际单位制中是焦耳(J)。
在原子物理学、原子核物理学、粒子物理学等领域中常用电子伏(eV)作为单位，1电子伏=1.602,18×10-19焦。
物理领域，也用尔格(erg)作为能量单位，1尔格=10-7焦。
能量以多种不同的形式存在;按照物质的不同运动形式分类，能量可分为机械能、化学能、热能、电能、辐射能、核能。
这些不同形式的能量之间可以通过物理效应或化学反应而相互转化。
各种场也具有能量。
能量的英文“energy”一字源于希腊语：ἐνέργεια，该字首次出现在公元前4世纪亚里士多德的作品中。
伽利略时代已出现了“能量”的思想，但还没有“能”这一术语。
能量概念出自于17世纪莱布尼茨的“活力”想法，定义于一个物体质量和其速度的平方的乘积，相当于今天的动能的两倍。
为了解释因摩擦而令速度减缓的现象，莱布尼茨的理论认为热能是由物体内的组成物质随机运动所构成，而这种想法和牛顿一致，虽然这种观念过了一个世纪后才被普遍接受。
能量(Energy)这个词是T.杨于1807年在伦敦国王学院讲自然哲学时引入的，针对当时的“活力”或“上升力”的观点，提出用“能量”这个词表述，并和物体所作的功相联系，但未引起重视，人们仍认为不同的运动中蕴藏着不同的力。
1831年法国学者科里奥利又引进了力做功的概念，并且在“活力”前加了1/2系数，称为动能，通过积分给出了功与动能的联系。
1853年出现了“势能”，1856年出现了“动能”这些术语。
能量守恒定律
能量守恒定律能量守恒定律是物理学中的一个基本定律，它表明在一个封闭系统内，能量的总量是恒定的，不会凭空增加或减少。
这一原理被广泛应用于各个领域，包括力学、热力学、电磁学等。
能量的定义和形式在讨论能量守恒之前，我们首先需要了解能量的定义和不同形式。
在物理学中，能量被定义为物体或系统的能力来做功的量度。
它可以以不同的形式存在，包括机械能、热能、化学能、电能等。
1. 机械能机械能指的是物体的动能和势能之和。
动能是物体运动时所具有的能量，与物体的质量和速度有关。
势能则是物体由于位置而具有的能量，与物体的重力和位置有关。
当物体在过程中不受到摩擦力和空气阻力等因素的影响时，机械能守恒定律成立。
2. 热能热能是物体内部原子和分子的运动所具有的能量。
温度的高低反映了物体内部的热能状态，而热能的传递则通过热传导、热辐射和热对流等方式发生。
根据热力学第一定律，能量在系统中的改变等于对系统做功和热量传递之和。
3. 化学能化学能是物质在化学反应中能够释放或吸收的能量。
化学能通常以键能的形式存在于分子和离子之间，当发生化学反应时，原子之间的键能会发生变化。
例如，化学电池在反应过程中将化学能转化为电能。
4. 电能电能是由电荷的电位差所具有的能量。
当电荷在电场中移动时，会产生电流，而电能就是电流的能量形式。
电能在日常生活中被广泛使用，比如电力供应和电子设备。
能量守恒定律的表述现在我们进入能量守恒定律的核心内容。
能量守恒定律可以由以下表述方式进行描述：1.能量不能被创造或破坏：在一个封闭系统中，能量的总量始终保持不变。
尽管能量可以在不同的形式之间相互转化，但总能量的和保持不变。
2.能量守恒定律适用于孤立系统和封闭系统：能量守恒定律通常适用于孤立系统和封闭系统。
孤立系统是指与外部环境没有能量或物质交换的系统，而封闭系统则允许能量之间的交换，但不允许物质的进出。
3.能量转化的损失：实际情况下，能量转化的过程中会有一定的损失。
例如，机械能在摩擦作用下会转化为热能，电能在线路中会有一定的损耗。
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一. 教学内容：第九节实验：验证机械能守恒定律第十节能量守恒定律与能源二. 知识要点：1. 会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。
掌握验证机械能守恒定律的实验原理。
通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法。
培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度。
2. 理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。
通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义。
三. 重难点解析：1. 实验：验证机械能守恒定律实验目的：验证机械能守恒定律。
实验原理：通过实验，分别求做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量。
若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律：△EP=△EK实验器材打点计时器及电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、带有铁夹的铁架台、导线。
实验步骤：（1）如图所示装置，将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器。
（2）用手握着纸带，让重物静止地靠近打点计时器的地方，然后接通电源，松开纸带，让重物自由落下，纸带上打下一系列小点。
（3）从打出的几条纸带中挑选第一、二点间的距离接近2mm且点迹清晰的纸带进行测量，记下第一个点的位置O，并在纸带上从任意点开始依次选取几个计数点1、2、3、4…，并量出各点到O点的距离h1、h2、h3…，计算相应的重力势能减少量，mgh。
如图所示。
（4）依步骤（3）所测的各计数点到O点的距离hl、h2、h3…，根据公式vn=计算物体在打下点l、2…时的即时速度v1、v2…。
计算相应的动能（5）比较实验结论：在重力作用下，物体的重力势能和动能可以互相转化，但总的机械能守恒。
选取纸带的原则：（1）点迹清晰。
（2）所打点呈一条直线。
（3）第1、2点间距接近2mm。
本实验应注意的几个问题：（1）安装打点计时器时，必须使两个纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力；（2）实验时必须保持提起的纸带竖直，手不动。
待接通电源，让打点计时器工作稳定后再松开纸带，以保证第一点是一个清晰的点；（3）打点计时器必须接50Hz的4V?D6V的交流电；（4）选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近2mm的点迹清晰且各点呈一条直线的纸带；（5）测量高度h时，应从起始点算起，为了减小h的相对误差，选取的计数点要离起始点远一些，纸带也不宜过长，有效长度可以是6?D8。
（6）因为是通过比较一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。
如：运动的物体可以推动与其接触的另一个物体一起向前运动，对被推动的物体做功，说明运动的物体具有能量。
又如流动的河水、被举高的重物、被压缩的弹簧、高温高压气体……都能对外做功，因此都具有能量。
能量有各种不同的形式：运动的物体具有动能；被举高的重物具有重力势能；发生弹性形变的物体具有弹性势能；由大量粒子构成的系统具有内能。
另外自然界中还存在如化学能、电能、光能、太阳能、风能、潮汐能、原子能等等不同形式的能。
不同的能与物体的不同运动形式相对应。
如机械能对应机械运动；内能与大量微观粒子的热运动相对应。
能量的转化：各种不同形式的能可以互相转化，在转化过程中总量保持不变。
也就是说当某个物体的能量减少时，一定存在其他物体的能量增加，且减少量一定等于增加量；当某种形式的能量减少时，一定存在其他形式的能量增加，且减少量一定等于增加量。
功是能量转化的量度不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的。
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），因此，功是能量转化的量度。
常见力做功与能量转化的对应关系如下：重力做功：重力势能与其他能相互转化；弹力做功：弹性势能与其他能相互转化；电场力做功：电势能与其他能相互转化；安培力做功：电能与机械能等其他形式的能相互转化等等。
3. 能量守恒定律能量既不会消灭，也不会创生，只会从一种形式转化成另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，转化或者转移过程中总量不变，这个规律叫做能量守恒定律。
表达式 E初=E末；E增=E减说明：① 该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一，是学习物理学的一条主线。
② 要分清系统中有多少种形式的能，发生了哪些转化和转移。
③ 滑动摩擦力与相对距离的乘积在数值上等于系统产生的内能，即Q=注意：① 某种形式的能量减少必然有另一种形式的能量增加，增加量与减少量相等。
② 某个物体能量减少必然有另一个物体的能量增加，增加量与减少量相等。
这也是我们列能量守恒表达式时的两条基本思路。
能源和能量耗散（1）能源是人类社会活动的物质基础。
人类利用能源大致经历了三个时期，即柴薪时期、煤炭时期、石油时期。
（2）能量耗散：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会自动聚集起来供人类重新利用；电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化为内能和光能，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能，我们也无法把这些内能收集起来重新利用。
这种现象叫做能量的耗散。
能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成不便于利用的了。
这是能源危机更深层次的含意，也是“自然界的能量虽然守恒，但还是要节约能源”的根本原因。
【典型例题[例1] 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。
实验所用的电源为学生电源，输出电压为6 V的交流电和直流电两种。
重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A. 按照图示的装置安装器件B. 将打点计时器接到电源的直流输出端上C. 用天平测量出重锤的质量D. 释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带E. 测量打出的纸带上某些点之间的距离F. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上，并说明其原因。
（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值，如图所示。
根据打出的纸带，选取纸带上打出的连接五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的频率为f，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a= 。
（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小。
若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是。
试用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤下落的过程中受到的平均阻力大小为F= 。
解析：（1）步骤B是错误的，应该接到电源的交流输出端。
步骤D是错误的，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带。
步骤C不必要，因为根据测量原理，重锤的动能和势能中都包含了质量m，可以约去。
（2）根据匀变速直线运动规律△s=aT2，有a===（3）根据牛顿第二定律有mg－F=ma，得F=mg－ma=m[g－]故需要测量的物理量为重锤的质量m。
[例2] 实验室为你准备了下列主要的实验器材：a. 带孔的金属小球；b. 光电门和光电计时器。
试设计一个实验，验证机械能守恒定律要求：① 说明实验方法和原理以及还需要的测量工具和器材。
② 说明实验的步骤和测量的物理量。
③ 说明数据的处理和验证的具体方法。
④ 说明误差产生的原因和消除的方法。
解析：（1）用细线拴一小球，让其从某一高度由静止释放，小球在向下摆动的过程中，线的拉力与球运动方向垂直，不做功。
因小球运动的速度不太大，空气阻力可以忽略，所以小球在下摆的过程中认为机械能守恒，设小球的质量为m，用直尺测出某过程小球下落的高度，用光电门和光电计时器测出小球通过最低点时的速度，便可验证球下摆的过程机械能是否守恒。
还需要的器材有：细线、刻度尺、铁架台、卡尺等。
实验装置如图所示。
（2）实验步骤：① 用长约1 m的细线将金属球悬挂在铁架台的支架上，测量出悬点到球心的距离L，并用卡尺测出小球的直径d；② 将光电门安装在悬点正下方小球恰好经过的位置，并将光电门与光电计时器相连接；③ 在小球的释放点立一长直尺，记录小球释放点的高度h；④ 将小球由静止释放，记录小球在最低点处穿过光电门用的时间△t；⑤ 改变小球释放的高度，重复上述实验，测出几组数据。
（3）产生误差的主要原因是：小球释放点高度的测量和摆线长度的测量不准而导致小球下落的高度差△h测量不准。
改进的方法是设置一个竖直的平面，记录悬点的位置和过悬点的竖直线，让小球在竖直平面内运动，这样便于记录小球的释放位置和下落高度。
（4）数据的处理方法是：① 测出由悬点到小球释放点的高度h，算出小球下落高度Δh=L－h和小球重力势能的变化△Ep=mg（L－h）。
② 由小球的直径d和小球通过光电门的时间算出小球在最低点时的速度v和相应动能增量△Ek=比较△Ek和△Ep的大小，便可验证此过程机械能是否守恒。
点评：本题旨在考查学生根据实验目的和器材构思实验方案的能力，考查学生实验操作的技能和减小测量误差的能力。
[例3] 如图所示，传送带保持v=4m/s的速度水平匀速运动，将质量为l kg的物块无初速地放在A端，若物块与皮带间动摩擦因数为0.2，A、B两端相距6m，则物块从A到B的过程中，皮带摩擦力对物块所做的功为多少？产生的摩擦热又是多少?（g=10m／s2）解析：木块与皮带间的摩擦力Ff=μmg=2N，木块滑动的加速度为a，则由牛顿第二定律得Ff=ma，∴ a=2m/s2。
设木块位移为s时速度达到4m／s则由v2=2as1，得s1=4m相对位移s相=v?－sl=4m产生的焦耳热Q热=mgμs相=8J[例4] 风能和水能是以下哪一种能的间接形式（）A. 核能B. 电能C. 太阳能D. 地热能答案：C[例5] 太阳能的储存一直是个难题。
科学家发现，盐水湖被太阳晒久了，湖底的温度会越来越高，并难以通过湖水的对流将热散发出去，而淡水湖不具备这一特点。
根据这一特点，可以利用盐水湖来储存太阳能。
你能分析这是为什么吗？你能根据这一规律设计出一种储存太阳能的具体方案吗?（提示：盐水湖中含盐量高的湖水密度大，总是留在湖底不会上浮）解析：在含盐量高的湖水的表面吸收了太阳能之后，部分水分被蒸发，使湖水表面水层含盐量变大且温度也随之升高。
由于含盐量高的湖水密度大，所以这部分密度大、温度高的表层湖水就会在重力作用下下沉，将所吸收的部分太阳能带到湖底，使湖底温度越来越高。
由于湖底盐水密度大于上部湖水密度，因此湖底的盐水不会再向上运动而将热量散失，这就使得太阳能得到储存。
建造一个具有一定深度的浓度足够高的盐水池，使其具有很好的保温性能，并且在水池底部安装热传导装置，就可以实现利用盐水储存太阳能并且利用这部分储存的太阳能为生产生活服务。