机械能和能源教案
上海空中课堂通用技术教案
上海空中课堂通用技术教案
上海空中课堂通用技术教案是指上海市教育局为高中生提供的在线课程教案。
这些教案是由各学科专家和教师共同编写，涵盖了各个学科的基础知识和技能，旨在帮助学生掌握学科核心概念和基本技能，提高解决问题的能力。
以下是一个示例教案：
课题：机械能和能源
教学目标：
了解机械能的概念和种类；
了解能源的概念和种类；
掌握机械能和能源之间的联系；
培养学生的探究精神和合作意识。
教学重点：机械能和能源之间的联系。
教学难点：如何将机械能和能源联系起来。
教学方法：视频讲解、案例分析、小组讨论。
教学过程：
导入新课：通过播放一段有关机械能和能源的视频，引导学生进入本课的主题。
讲解机械能的概念和种类：通过PPT展示机械能的概念和种类，引导学生了解机械能的基本知识。
讲解能源的概念和种类：通过PPT展示能源的概念和种类，引导学生了解能源的基本知识。
分析机械能和能源之间的联系：通过案例分析的方式，引导学生了解机械能和能源之间的联系，例如汽车发动机的工作原理等。
小组讨论：让学生分组讨论，探讨机械能和能源之间的联系，并分享各自的观点和想法。
总结评价：通过学生的表现，对本课的知识点进行总结评价，并鼓励学生积极探究和思考。
教学反思：
本课中，通过视频讲解、案例分析、小组讨论等多种教学方法的运用，能够更好地帮助学生掌握机械能和能源之间的联系，同时也能够培养学生的探究精神和合作意识。
在今后的教学中，应该更加注重教学方法的多样性和实践性，让学生更好地掌握知识和技能。
各种各样的能量教案及反思
一、教案名称：各种各样的能量-引言教学目标：1. 让学生了解和认识能量的概念。
2. 使学生理解能量的多种形式。
3. 激发学生对能量学习的兴趣。
教学重点：1. 能量的概念。
2. 能量的多种形式。
教学难点：1. 能量的转化。
2. 能量的守恒定律。
教学准备：1. PPT课件。
2. 教学视频或图片。
教学过程：1. 导入：通过一个简单的动画，展示一个球从高处滚下来的过程，引导学生思考球滚动过程中发生了什么。
2. 新课导入：介绍能量的概念，让学生了解能量的定义和特征。
3. 能量的形式：讲解和展示不同形式的能量，如机械能、热能、电能、光能等，让学生了解各种能量的特点和表现。
4. 能量的转化：讲解能量的转化过程，如机械能转化为热能、电能转化为光能等，让学生理解能量转化的原理。
5. 能量的守恒定律：介绍能量守恒定律，让学生明白能量不能被创造或消灭，只能转化或传递。
6. 课堂小结：回顾本节课所学内容，让学生掌握能量的概念、形式和转化等基本知识。
二、教案名称：各种各样的能量-机械能教学目标：1. 让学生了解和认识机械能的概念。
2. 使学生理解机械能的转化和守恒。
3. 培养学生运用机械能知识解决实际问题的能力。
教学重点：1. 机械能的概念。
2. 机械能的转化和守恒。
教学难点：1. 机械能的转化。
2. 机械能守恒定律的应用。
教学准备：1. PPT课件。
2. 教学实验器材（如滑轮组、小车等）。
教学过程：1. 复习导入：回顾上一节课所学的能量概念，引导学生思考机械能的特点。
2. 新课导入：介绍机械能的概念，让学生了解机械能的定义和特征。
3. 机械能的转化：通过实验演示和讲解，让学生明白机械能的转化过程，如势能和动能的转化。
4. 机械能的守恒：讲解机械能守恒定律，让学生理解在无外力作用下，机械能总量保持不变。
5. 实例分析：分析生活中的一些实例，如滚摆上升和下降过程中机械能的变化，让学生运用机械能知识解决实际问题。
6. 课堂小结：回顾本节课所学内容，让学生掌握机械能的概念、转化和守恒等基本知识。
六年级上册科学教案《各种形式的能量》教科版
在实践活动环节，分组讨论和实验操作让学生们亲身体验了能量的转化，有助于加深对知识点的理解。但我也发现，在实验操作过程中，部分学生动手能力较弱，对实验步骤和仪器使用不够熟悉。针对这个问题，我打算在今后的教学中加强实验操作的指导，提高学生的动手实践能力。
五、教学反思
在这节《各种形式的能量》的教学中，我发现学生们对能量的概念和能量转换表现出浓厚的兴趣。他们通过生活实例能够较快地理解能量守恒定律，但在具体的能量形式转化过程中，还是存在一些理解上的困难。我尝试采用了生动的案例和实验操作来突破这些难点，以下是我在教学过程中的几点思考：
首先，通过提问方式导入新课，激发了学生的好奇心，使他们能够主动参与到课堂学习中。在今后的教学中，我应继续采用这种引导式的问题导入，提高学生的学习兴趣。
此外，在学生小组讨论环节，我发现学生们对能量在日常生活中的应用有很多自己的想法。他们在讨论中互相启发，提出了很多有创意的建议。这说明学生们具有很大的潜能，作为教师，我要多给他们提供展示和交流的平台，激发他们的创新意识。
然而，我也注意到，在讨论过程中，有些学生表达不够自信，不敢大胆地提出自己的观点。为了解决这个问题，我将在今后的教学中注重培养学生的表达能力和自信心，鼓励他们勇于发表自己的看法。
-能量转换效率难点：讨论并比较不同照明设备（如白炽灯和LED灯）的能源效率，让学生理解技术进步对能量利用效率的影响。
四、教学流程
（一）导入新课（用时5分钟）
同学们，今天我们将要学习的是《各种形式的能量》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过能量转换的情况？”（例如：玩滑梯时，从高处滑下，势能转化为动能）这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索能量的奥秘。
11 机械能与内能的相互转化教案
11 机械能与内能的相互转化-教案第一章：引言1.1 教学目标让学生了解机械能和内能的概念。
让学生了解机械能和内能之间可以相互转化。
1.2 教学内容机械能和内能的定义。
机械能和内能的相互转化现象。
1.3 教学方法讲授法：讲解机械能和内能的概念及相互转化现象。
互动法：提问学生关于机械能和内能的知识，引导学生思考。
第二章：机械能的转化2.1 教学目标让学生了解机械能可以转化为其他形式的能量。
2.2 教学内容机械能转化为其他形式的能量，如热能、电能等。
实例分析：机械能转化为内能的实例，如摩擦生热现象。
2.3 教学方法讲授法：讲解机械能转化的原理和实例。
实验法：进行摩擦生热实验，让学生观察机械能转化为内能的现象。
第三章：内能的转化3.1 教学目标让学生了解内能可以转化为机械能。
3.2 教学内容内能转化为机械能的原理和实例，如热机的工作原理。
3.3 教学方法讲授法：讲解内能转化为机械能的原理和实例。
实验法：进行热机实验，让学生观察内能转化为机械能的现象。
第四章：能量守恒定律4.1 教学目标让学生了解能量守恒定律的内容和意义。
4.2 教学内容能量守恒定律的表述和解释。
能量守恒定律在机械能和内能转化中的应用。
4.3 教学方法讲授法：讲解能量守恒定律的内容和应用。
互动法：提问学生关于能量守恒定律的知识，引导学生思考。
第五章：总结与拓展5.1 教学目标让学生总结机械能和内能相互转化的规律。
激发学生对机械能和内能相互转化的进一步探究。
5.2 教学内容回顾本章内容，总结机械能和内能相互转化的规律。
提供一些拓展阅读材料和思考题，供学生进一步学习。
5.3 教学方法讲授法：回顾本章内容，总结机械能和内能相互转化的规律。
自主学习法：学生自主阅读拓展阅读材料，完成思考题。
第六章：生活中的机械能与内能转化6.1 教学目标让学生了解机械能与内能在日常生活中的应用。
培养学生观察和分析生活中的能量转化现象。
6.2 教学内容分析日常生活中的机械能与内能转化实例，如洗衣机、汽车等。
2024年人教版九年级上册物理教案通用
2024年人教版九年级上册物理教案通用一、教学内容本节课我们将学习2024年人教版九年级上册物理教材第二章《机械能和能量守恒》的2.1节《机械能的概念》和2.2节《能量守恒定律》。
具体内容包括：理解机械能的定义，掌握动能、势能的转化和能量守恒定律的应用。
二、教学目标1. 知识目标：让学生掌握机械能的概念，理解动能和势能的转化，以及能量守恒定律的含义。
2. 能力目标：培养学生运用能量守恒定律分析解决实际问题的能力。
3. 情感目标：激发学生对物理现象的好奇心，提高学生学习物理的兴趣。
三、教学难点与重点1. 教学难点：能量守恒定律的理解与应用。
2. 教学重点：机械能的概念，动能与势能的转化。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、实验器材（滑轮组、小车、重物等）。
2. 学具：课堂练习本、铅笔、直尺。
五、教学过程1. 导入：通过展示一个简单的物理实验（如小球从高处落下撞击木块），引导学生观察现象，提出问题，激发学生的好奇心。
2. 新课导入：讲解机械能的概念，引导学生理解动能和势能的转化关系。
3. 知识讲解：详细讲解能量守恒定律的原理，结合实例进行分析。
4. 例题讲解：选取典型例题，讲解解题思路和方法。
5. 随堂练习：布置课堂练习，巩固所学知识。
6. 实践环节：分组进行实验，让学生亲身体验能量守恒的过程。
六、板书设计1. 机械能的概念2. 动能和势能的转化3. 能量守恒定律4. 例题及解题方法七、作业设计1. 作业题目：（1）解释机械能的概念，并举例说明。
（2）简述动能和势能的转化关系。
（3）运用能量守恒定律分析下列问题：一个小球从高处落下，撞击地面后反弹到原高度。
求小球落地前后的速度。
2. 答案：（1）机械能是指物体在运动过程中由于位置、形态或速度的变化而具有的能量。
例如：一个上升的气球具有势能，落回地面时转化为动能。
（2）动能和势能可以相互转化。
物体在高度变化时，势能转化为动能；在速度变化时，动能转化为势能。
初中二年级物理科目教案物理与能源
初中二年级物理科目教案物理与能源初中二年级物理科目教案：物理与能源一、教学目标本节课的教学目标是使学生认识到能源对我们生活的重要性，了解能量的不同形式和转换方式，并掌握能量转换的基本原理和应用。
二、教学内容1. 能源的定义和种类2. 能量的不同形式和转换3. 能源的应用和环境保护三、教学重点与难点1. 能量的不同形式和转换2. 能源的应用和环境保护四、教学过程1. 导入老师通过引发学生对能源的思考，例如提问：“你们每天使用的能源有哪些？”帮助学生进入本节课的学习状态。
2. 知识讲解第一部分：能源的定义和种类- 老师向学生讲解能源的定义，并介绍主要的能源种类，如化石能源、可再生能源等，以及它们的特点和应用领域。
第二部分：能量的不同形式和转换- 老师通过示例与实验，向学生展示能量的不同形式，如机械能、热能、电能等，并讲解能量之间的转换关系，如机械能转化为热能、电能转化为光能等。
第三部分：能源的应用和环境保护- 老师引导学生思考不同能源的应用领域，例如化石能源在交通工具中的应用，太阳能在生活中的应用等。
- 同时，老师与学生一起讨论能源使用对环境的影响，并提出环境保护的重要性，激发学生的环保意识。
3. 实践操作学生们分为小组，进行小组讨论和实践操作，例如设计一个能源转换实验或撰写一份关于某种能源的研究报告。
4. 总结归纳老师与学生一起总结本节课学到的知识，强调能源的重要性以及环境保护的意义，并鼓励学生积极参与节约用能和环境保护活动。
五、教学评价1. 课堂表现评价老师根据学生在课堂上的积极参与程度、答题情况、思维的开展等因素进行评价。
2. 作业评价老师布置与能源相关的作业，如写一篇关于能源利用与环境保护的短文，并针对学生的完成情况进行评价。
六、拓展延伸老师可以组织学生进行能源调查和研究，了解更多关于能源的知识，并鼓励学生参与相关的科普活动。
通过本节课的教学，学生能够加深对能源的认识，理解能量的不同形式和转换方式，并意识到能源的合理利用和环境保护的重要性。
小学科学47能量从哪里来(教案)
小学科学47能量从哪里来（教案）标题：揭开小学科学课程中的能量之谜引言：能量是物体运动或变化时所具有的力量，无处不在，无时不有。
它是我们生活中不可或缺的重要元素，贯穿着自然界的方方面面。
因此，在小学科学课程中要引导学生对能量的来源进行深入认识和理解，从而培养学生对能量的感知和应用能力。
一、能量概念的引入（概念引入）能量是什么？它从哪里来？为了培养学生对能量的概念的认识，我们可以引导学生通过日常生活中的例子来理解能量，例如水在流动时可以推动水车转动、阳光可以使植物生长、电能可以点亮灯泡等等。
二、能量转化（知识讲授）1. 机械能转化：引导学生认识到积木在低处不动时有潜在能量，但当抬起手放下时，潜在能量转化为动能。
接着，通过展示玩具风车受风力旋转、滑动的小车经过斜坡时加速等实例，让学生得出机械能可以被转化的结论。
2. 动能转化：以弹簧发条玩具为例，引导学生思考在发条松开后，弹簧储存的能量转化为物体的动能。
再以滑车下坡、自行车运动等实例，让学生理解动能转化的概念。
3. 热能转化：通过实验展示让学生认识到，当我们在搓手时感到热，这是因为机械能转化为热能；当我们将冷水加热后，水从冷到热时会蒸发，这是热能转化为机械能。
4. 电能转化：通过演示电灯的亮灭和电风扇的工作原理等实例，让学生认识到电能是从电源中转化而来，而电能可以被转化为机械能或者热能。
三、能量的来源（探究实践）为了让学生更深入地了解能量的来源，我们可以设计一些实践活动，例如：1. 太阳能：组织学生进行一次太阳能的实践活动，让学生用一块透明玻璃，将颜料均匀涂在玻璃上，然后把玻璃晒在阳光下，观察颜料的变化。
通过实践，引导学生认识太阳能是一种重要的能量来源。
2. 化学能：通过一次简单的化学实验，让学生亲自参与，观察化学反应中产生的能量变化。
例如，向烧杯中加入醋和小苏打，产生的气泡和温度变化就是化学能转化的表现。
3. 电能：组织学生参观当地的发电厂或者进行一次简单的模拟实验，让学生亲眼见证电能是如何从燃煤、水能等能源转化而来的。
初中科学教案能源的转换与利用
初中科学教案能源的转换与利用初中科学教案：能源的转换与利用一、教学目标1. 理解能源的概念，了解能源的种类和来源；2. 掌握能源的转换和利用过程；3. 了解能源转换和利用的重要性，培养节约能源的意识。
二、教学重点能源的转换和利用过程。
三、教学难点能源转换和利用的实际应用。
四、教学准备1. PowerPoint课件；2. 实验器材与材料。
五、教学过程一、导入（10分钟）在课堂开始时，教师可以通过播放一段宣传节约能源的短视频或者展示图片，引起学生对能源的兴趣和关注。
二、知识讲解（20分钟）1. 引导学生讨论：能源是什么？能源有哪些种类？2. 带领学生认识不同种类的能源，如化石能源（煤、石油、天然气）、可再生能源（太阳能、水能、风能）等。
3. 通过图示和实例，讲解各种能源的来源和特点。
三、案例分析（15分钟）1. 展示一个实际案例，如汽车的能量转换和利用过程。
让学生分析汽车的能源来源、转换和利用情况。
2. 引导学生思考并回答问题：汽车是如何将化学能转化为机械能的？机械能是如何利用的？四、实验操作（30分钟）1. 分组进行小实验，以示例建立实际能源转换和利用的情景。
2. 实验内容可以选择热能转换为机械能的例子，如热水产生蒸汽驱动小风车等。
3. 引导学生通过实验操作和观察，深入理解能源的转换和利用过程。
五、讨论与总结（10分钟）1. 整理学生在实验中的观察结果，进行讨论，总结能源转换和利用的关键点。
2. 引导学生思考如何在日常生活中合理利用能源，减少能量浪费。
六、拓展与应用（15分钟）1. 分发拓展资料或让学生自行查找相关内容，了解能源转换和利用在不同行业、领域中的具体应用。
2. 学生可以通过小组合作的方式，展示选定领域中的能源利用案例，并讨论案例中存在的问题和改进措施。
七、作业布置（5分钟）布置作业，要求学生在家完成一篇关于能源转换和利用的小短文，可自由发挥，但要求准确表述能源转换和利用的过程，并提出相应的建议。
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机械能和能源教案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN章末总结一、功和功率的计算1．功的计算方法(1)定义法求功：恒力对物体做功大小的计算式为W＝Fx cosα，式中α为F、x二者之间的夹角．由此可知，恒力做功大小只与F、x、α这三个量有关，与物体是否还受其他力、物体的运动状态等因素无关．(2)利用功率求功：此方法主要用于在发动机功率保持恒定的条件下，求牵引力做的功．(3)利用动能定理或功能关系求功． 2．功率的计算方法(1)P ＝Wt ：此式是功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算．既适用于人或机械做功功率的计算，也适用于一般物体做功功率的计算；既适用于合力或某个力做功功率的计算，也适用于恒力或变力做功功率的计算；一般用于求解某段时间内的平均功率．(2)P ＝Fv ：当v 是瞬时速度时，此式计算的是F 的瞬时功率；当v 是平均功率时，此式计算的是F 的平均功率．注意 求平均功率选用公式P ＝Wt 和P ＝Fv 均可，但必须注意是哪段时间或哪一个过程中的平均功率；求瞬时功率通常选用公式P ＝Fv ，必须注意是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率．图1例1 物体在合外力作用下做直线运动的v －t 图像如图1所示，下列表述不正确．．．的是( ) A ．在0～内，合外力的瞬时功率逐渐增大 B ．在0～2s 内，合外力总是做负功 C ．在～2s 内，合外力的平均功率为零 D ．在0～3s 内，合外力所做总功为零解析A项，在0～内，做匀加速直线运动，加速度不变，合力不变，速度逐渐增大，可知合力的瞬时功率逐渐增大，故A正确．B项，在0～2s内，动能的变化量为正值，根据动能定理知，合力做正功，故B错误．C项，在～2s内，因为初、末速度相等，则动能的变化量为零，根据动能定理知，合力做功为零，则合力做功的平均功率为零．故C正确．D项，在0～3s内，初、末速度均为零，则动能的变化量为零，根据动能定理知，合力做功为零，故D正确．本题选不正确的，故选B.答案B二、对动能定理的理解与应用动能定理一般应用于单个物体，研究过程可以是直线运动，也可以是曲线运动；既适用于恒力做功，也适用于变力做功；既适用于各个力同时作用在物体上，也适用于不同的力分阶段作用在物体上，凡涉及力对物体做功过程中动能的变化问题几乎都可以使用，但使用时应注意以下几点：1．明确研究对象和研究过程，确定初、末状态的速度情况．2．对物体进行正确的受力分析(包括重力、弹力等)，弄清各力做功大小及功的正、负情况．3．有些力在运动过程中不是始终存在，物体运动状态、受力等情况均发生变化，则在考虑外力做功时，必须根据不同情况分别对待，正确表示出总功．4．若物体运动过程中包含几个不同的子过程，解题时，可以分段考虑，也可视为一个整体过程考虑，列出动能定理方程求解．例2汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为5×103kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车的重力的倍，若汽车始终保持额定功率不变，取g＝10m/s2，则从静止启动后，求：(1)汽车所能达到的最大速度是多大(2)当汽车的加速度为1m/s2时，速度是多大(3)如果汽车由启动到速度变为最大值后，马上关闭发动机，测得汽车在关闭发动机前已通过624m的路程，求汽车从启动到停下来一共经过多少时间解析(1)汽车保持额定功率不变，那么随着速度v的增大，牵引力F牵变小，当牵引力大小减至与阻力f大小相同时，汽车速度v达到最大值v m.P额＝f·v m⇒v m＝P额f＝60×103W×5×103×10N＝24m/s(2)a＝F牵－fm，则F牵＝ma＋f＝×103N，v＝P额F牵＝60×103W×103N＝8m/s(3)设由启动到速度最大历时为t1，关闭发动机到停止历时t2.12mv2m＝P额·t1－f·s1，将数据代入，得t1＝50s.由v m＝fm·t2得t2＝48s.故t总＝t1＋t2＝98s.答案见解析三、对机械能守恒定律的理解与应用应用机械能守恒定律解题，重在分析能量的变化，而不太关注物体运动过程的细节，这使问题的解决变得简便．1．守恒条件：只有重力或弹力做功，系统内只发生动能和势能之间的相互转化．2．表达式：(1)状态式E k1＋E p1＝E k2＋E p2，理解为物体(或系统)初状态的机械能与末状态的机械能相等．(2)变量式①ΔE k＝－ΔE p，表示动能与势能在相互转化的过程中，系统减少(或增加)的动能等于系统增加(或减少)的势能．②ΔE A增＝ΔE B减，适用于系统，表示由A、B组成的系统，A部分机械能的增加量与B部分机械能的减少量相等．例3如图2所示，物体A质量为2m，物体B质量为m，通过轻绳跨过定滑轮相连．斜面光滑，且与水平面成θ＝30°，不计绳子和滑轮之间的摩擦．开始时A物体离地的高度为h，B物体位于斜面的底端，用手托住A物体，A、B两物体均静止．撤去手后，求：图2(1)A 物体将要落地时的速度多大(2)A 物落地后，B 物由于惯性将继续沿斜面上升，则B 物在斜面上的最远点离地的高度多大解析 (1)由题知，物体A 质量为2m ，物体B 质量为m ，A 、B 两物体构成的整体(系统)只有重力做功，故整体的机械能守恒，得：m A gh －m B gh sin θ＝12(m A ＋m B )v 2将m A ＝2m ，m B ＝m 代入解得：v ＝gh .(2)当A 物体落地后，B 物体由于惯性将继续上升，此时绳子松了，对B 物体而言，只有重力做功，故B 物体的机械能守恒，设其上升的最远点离地高度为H ，根据机械能守恒定律得： 12m B v 2＝m B g (H －h sin θ) 整理得：H ＝h . 答案 (1)gh (2)h 四、功能关系的应用利用功能关系解决物理问题是常用的解题手段，本章常见的几对功能关系如下：1．重力做功与重力势能： (1)表达式：W G ＝－ΔE p .(2)物理意义：重力做功是重力势能变化的原因．(3)含义：W G ＞0，表示势能减少；W G ＜0，表示势能增加；W G ＝0，表示势能不变．2．弹簧弹力做功与弹性势能：(1)表达式：W弹＝－ΔE p.(2)物理意义：弹力做功是弹性势能变化的原因．(3)含义：W弹＞0，表示势能减少；W弹＜0，表示势能增加；W弹＝0，表示势能不变．3．合力做功与动能：(1)表达式：W合＝ΔE k.(2)物理意义：合外力做功是物体动能变化的原因．(3)含义：W合＞0，表示动能增加；W合＜0，表示动能减少；W合＝0，表示动能守恒．4．除重力或系统弹力外其他力做功与机械能：(1)表达式：W其他＝ΔE.(2)物理意义：除重力或系统弹力外其他力做功是机械能变化的原因．(3)含义：W其他＞0，表示机械能增加；W其他＜0，表示机械能减少；W其他＝0，表示机械能守恒．例4节日燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中，然后点燃礼花弹的发射部分，通过火药剧烈燃烧产生的高压燃气，将礼花弹由炮筒底部射向空中，若礼花弹在由炮筒底部击发至炮筒口的过程中，克服重力做功W1，克服炮筒阻力及空气阻力做功W2，高压燃气对礼花弹做功W3，则礼花弹在炮筒内运动的过程中(设礼花弹发射过程中质量不变)( )A．礼花弹的动能变化量为W3＋W2＋W1B．礼花弹的动能变化量为W3－W2－W1C．礼花弹的机械能变化量为W3－W1D．礼花弹的机械能变化量为W3－W2－W1解析A、B项，礼花弹在炮筒内运动的过程中，重力、炮筒阻力及空气阻力做功，高压燃气对礼花弹做功，三个力做的功的和：W3－W2－W1，故A错误，B正确；C、D项除重力外其余力做的功是机械能变化的量度，故高压燃气做的功和空气阻力和炮筒阻力做的功之和等于机械能的变化量，即机械能的变化量为W3－W2，故C、D错误．答案B五、能量守恒定律的应用用能量守恒定律去分析、解决问题往往具有简便、适用范围广等优点，在学习中应增强利用能量守恒定律解题的意识，应用此规律时应注意：(1)要研究系统中有哪些力在做功，有哪些形式的能在发生转移、转化．(2)某种形式的能的减少，一定伴随着其他形式的能的增加，且增加量一定等于减少量，即ΔE增＝ΔE减．例5如图3所示，由理想电动机带动的水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一小工件放到传送带左端点上．设工件初速为零，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v，而与传送带保持相对静止．设工件质量为m，它与传送带间的动摩擦因数为μ，左右端点相距L，则该电动机每传送完一个工件消耗的电能为( )图3A ．μmv 2C ．μmgl ＋12mv 2D ．mv 2解析 根据牛顿第二定律知道工件的加速度为μg ，所以速度达到v 而与传送带保持相对静止所用时间：t ＝vμg工件的位移为v 22μg，工件相对于传送带滑动的路程大小为Δx ＝vt －v 22μg ＝v 22μg则产生的热量：Q ＝μmg Δx ＝12mv 2由能量守恒知，电动机每传送完一个工件消耗的电能一部分转化为一个工件的动能，另一部分产生热量，则E 电＝E k ＋Q ＝12mv 2＋12mv 2＝mv 2故D 正确． 答案 D图41．(功和功率的计算)如图4所示，一质量为的物体从倾角为30°、长度为10m 的光滑斜面顶端由静止开始下滑．则( ) A ．物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是60W B ．物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是120W C ．整个过程中重力做功的平均功率是30W D ．整个过程中重力做功的平均功率是60W 答案 AC解析 由动能定理得mgl sin30°＝12mv 2，所以物体滑到斜面底端时的速度为10m/s ，此时重力做功的瞬时功率为P ＝mgv cos α＝mgv cos60°＝×10×10×12W ＝60W ，故A 对，B 错．物体下滑时做匀加速直线运动，其受力情况如图所示．由牛顿第二定律得物体的加速度a ＝mg sin30°m ＝10×12m/s 2＝5m/s 2；物体下滑的时间t ＝v a ＝105s ＝2s ；物体下滑过程中重力做的功为W ＝mgl ·sin θ＝mgl ·sin30°＝×10×10×12J ＝60J ；重力做功的平均功率P＝W t ＝602W ＝30W ．故C 对，D 错．图52．(对动能定理的理解和应用)如图5所示，质量为m＝的小球从距离地面高H＝5m处自由下落，到达地面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽运动，半圆形槽的半径R＝，小球到达槽最低点时速率恰好为10m/s，并继续沿槽运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升、下落，如此反复几次，设摩擦力大小恒定不变，g 取10m/s2，空气阻力不计，求：(1)小球第一次飞出半圆形槽上升的距水平地面的最大高度h为多少；(2)小球最多能飞出槽外几次．答案(1) (2)6次解析(1)对小球下落到最低点的过程，设克服摩擦力做功为W f，由动能定理得mg(H＋R)－W f＝12mv2－0.设从小球下落到第一次飞出到达最高点，由动能定理得mg(H－h)－2W f＝0－0.解得h＝v2g－H－2R＝10210m－5m－2×＝.(2)设小球恰好能飞出n次，则由动能定理得mgH－2nW f＝0－0解得n＝mgH2W f＝mgH2⎣⎢⎡⎦⎥⎤mg H＋R－12mv2＝gH2g H＋R－v2＝次应取n＝6次．图63．(对机械能守恒定律的理解和应用)如图6所示，质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点，与O点处于同一水平线上的P点处有一根光滑的细钉，已知OP＝L/2，在A点给小球一个水平向左的初速度v0，发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B.求：(1)小球到达B点时的速率．(2)若不计空气阻力，则初速度v0为多少(3)若初速度变为v0′＝3gL，其他条件均不变，则小球从A到B的过程中克服空气阻力做了多少功答案(1) gL2(2)7gL2(3)114mgL解析(1)小球恰能到达最高点B，则在最高点有mg＝mv2L/2，小球到达B点时的速率v＝gL 2.(2)选A点为零势能参考平面，由机械能守恒定律得：－mg(L＋L2 )＝12mv 2－12mv 20，则v 0＝7gL2(3)空气阻力是变力，设小球从A 到B 克服空气阻力做功为W f ，由动能定理得－mg (L ＋L2)－W f ＝12mv 2－12mv 0′2，解得W f ＝114mgL .图74．(能量守恒定律的应用)如图7所示，质量为m 的长木块A 静止于光滑水平面上，在其水平的上表面左端放一质量为m 的滑块B ，已知木块长为L ，它与滑块之间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的恒力F 拉滑块B .(1)当长木块A 的位移为多少时，B 从A 的右端滑出 (2)求上述过程中滑块与木块之间产生的内能．答案 (1)μmgLF －2μmg(2)μmgL解析 (1)设B 从A 的右端滑出时，A 的位移为x ，A 、B 的速度分别为v A 、v B ，由动能定理得 μmgx ＝12mv 2A(F －μmg )·(x ＋L )＝12mv 2B又由同时性可得v A a A ＝v B a B ⎝⎛⎭⎪⎫其中a A ＝μg ，a B ＝F －μmg m 可解得x＝μmgLF－2μmg.(2)由能量守恒定律知，拉力做的功等于A、B动能的增加量和A、B间产生的内能，即有F(x＋L)＝12mv2A＋12mv2B＋Q可解得Q＝μmgL.。