高考物理二轮复习 专题整合高频突破 专题六 能量转化与守恒定律
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能量转化和能量守恒知识点总结
能量转化和能量守恒知识点总结在物理学中，能量转化和能量守恒是两个基本概念。
能量转化指的是能量在不同形式或物体之间的相互转变，而能量守恒则是指在一个封闭系统内能量的总量保持不变。
本文将对这两个知识点进行总结。
一、能量转化能量转化是指能量从一种形式转变为另一种形式的过程。
能量有多种形式，主要包括动能、势能、热能、电能、化学能等。
以下是几种常见的能量转化过程：1. 动能转化：当物体具有速度时，它具有动能，当物体加速或减速时，动能的转化就会发生。
例如，一个运动的汽车具有大量的动能，当它刹车时，动能会转化为热能散发出去。
2. 势能转化：势能是指物体由于位置或状态而具有的能量。
当物体的位置或状态发生改变时，势能的转化就会发生。
例如，一个悬挂在天花板上的重物具有重力势能，当它被释放时，势能会转化为动能。
3. 热能转化：热能是物体内部微观粒子的热运动所带来的能量。
当物体与外界接触时，热能的转化就会发生。
例如，将温水放置在室温环境中，热能会逐渐转化为周围空气的热能，使温度逐渐降低。
4. 电能转化：电能是指电荷在电场中具有的能量。
当电荷通过电路流动时，电能的转化就会发生。
例如，电池中的化学能会转化为电能，然后通过电路供应电器设备。
二、能量守恒能量守恒原理是物理学中的重要定律，它指出在一个封闭系统内，能量的总量保持不变。
这意味着能量可以转化为不同的形式，但总能量不会增加或减少。
能量守恒可以由以下公式表示：能量转化前的总能量 = 能量转化后的总能量这个原理适用于各种能量转化情况，无论是机械能转化、热能转化还是其他形式的能量转化。
例如，在一个摆动的钟摆系统中，当钟摆摆动时，势能转化为动能，动能转化为势能，但总能量保持不变。
能量守恒原理在实际应用中具有广泛的意义。
在能源利用方面，我们需要合理利用各种能源，实现能量的高效转化；在机械设计中，我们需要考虑到能量转化的效率，避免能量的浪费。
总结：能量转化和能量守恒是物理学中的基本概念。
高考物理二轮复习专题突破(考情预览+易错辨析+核心突破)能量转化和守恒定律课件课件
点 ·
【答案】 D
高 考
核
冲
心
关
突
破
菜单
二轮专题复习 ·物理
机械能守恒定律的应用
明
1.研究对象的选取
辨
考
误
向 ·
研究对象的选取是解题的首要环节，有的问题选单个物体
区 ·
考
易
情 预
(实为一个物体与地球组成的系统)为
错 例
览
析
研究对象，有的选几个物体组成的系
析 统为研究对象，如图 3－2－5 所示单
考
考
点 式，确定能量之间的转化多少．
高
·
考
核 心
(2)也可以根据能量之间的转化情况，确定是什么力做
冲 关
突
破 功，尤其可以方便计算变力做功的多少．
菜单
2．常见的几种功能关系
明 考 向 · 考 情 预 览
析 考 点 · 核 心 突 破
菜单
二轮专题复习 ·物理
辨 误 区 · 易 错 例 析
高 考 冲 关
析
考 点
滑过程中对运动员由动能定理可得其获得的动能为 Ek＝mgh
高
·
考
核 心 突
－13mgh＝23mgh，B 项错误．
冲 关
破
【答案】 D
菜单
二轮专题复习 ·物理
明
2．(2013·长春模拟)已知一足够长的传送带与水平面的倾 辨
考
误
向 ·
角为 θ，以一定的速度匀速运动．某时刻在传送带适当的位
区 ·
考
点 · 核
D．下滑过程中系统减少的机械能为13mgh
高 考 冲
心
关
突
2016高考物理二轮复习 专题整合高频突破 专题六 能量转化与守恒定律课件
择题和计算题形式考查。
例1
(2015·天津理综)如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为 m 的小
圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处
于原长状态。现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为 l,
在圆环下滑过程中,圆环与弹簧组成的系统机械能守恒,圆环自身机械能不守恒,故
A 错。关闭
关闭
可视为质点,重力加速度大小为
g。
当连接,由静止开始运动。不计摩擦,a、b
a 落地时,vb=0,故滑块 b 先做加速运动,再做减速运动,故轻杆对
b 先做正功,再做负功,
则(A 错误;对
) a 与 b 组成的系统,由机械能守恒得 mgh= 1 2,解得 va= 2ℎ,选项 B
选项
2
A.a
落地前,轻杆对
s 时小车被地面装置锁定。
关闭
2
2
1
1
'
已知物块与小车之间的动摩擦因数
μ=0.3,重力加速度
(3)整个过程中,物块相对小车运动的路程
Δx=(vt'- a1t'2)- a2t'2g
+ 取 10 m/s ,求:
2
2
21
(1)30 N,方向竖直向上
(1)物块运动至圆轨道的下端时受到的支持力 FN ;
系统增加的内能
(2)1.5
m (3)6.5 JQ=μmgΔx
(2)小车被锁定时,其右端距圆轨道的下端的距离
x;
解得
Q=6.5 J。
(3)物块静止时,系统增加的内能 Q。
解析
答案
-17命题一
思维导引
命题二
命题三
-18命题一
例1
(2015·天津理综)如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为 m 的小
圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处
于原长状态。现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为 l,
在圆环下滑过程中,圆环与弹簧组成的系统机械能守恒,圆环自身机械能不守恒,故
A 错。关闭
关闭
可视为质点,重力加速度大小为
g。
当连接,由静止开始运动。不计摩擦,a、b
a 落地时,vb=0,故滑块 b 先做加速运动,再做减速运动,故轻杆对
b 先做正功,再做负功,
则(A 错误;对
) a 与 b 组成的系统,由机械能守恒得 mgh= 1 2,解得 va= 2ℎ,选项 B
选项
2
A.a
落地前,轻杆对
s 时小车被地面装置锁定。
关闭
2
2
1
1
'
已知物块与小车之间的动摩擦因数
μ=0.3,重力加速度
(3)整个过程中,物块相对小车运动的路程
Δx=(vt'- a1t'2)- a2t'2g
+ 取 10 m/s ,求:
2
2
21
(1)30 N,方向竖直向上
(1)物块运动至圆轨道的下端时受到的支持力 FN ;
系统增加的内能
(2)1.5
m (3)6.5 JQ=μmgΔx
(2)小车被锁定时,其右端距圆轨道的下端的距离
x;
解得
Q=6.5 J。
(3)物块静止时,系统增加的内能 Q。
解析
答案
-17命题一
思维导引
命题二
命题三
-18命题一
2024高考物理复习专题06 机械能守恒定律 能量守恒定律(讲义)(解析版)
量转化等问题
知积建构
机械能· 机械能是否守恒的三种判断方法
机械能与图象结合的问题， 应用机械能守恒定律解题的一般步骤
系统机械能守恒的三种表示方式· 多物体系统的机械能守恒问题
机械能及守恒的判断
机械能守恒定律
能量守恒定律
机械能守恒 定律的应用
能量守恒定律
及其应用
涉及弹簧的能量问题 摩擦力做功的能量问题
可知铅球速度变大，则动能越来越大，ＣＤ错误。 故选Ｂ。
２．（２０２１·全国·高考真题）如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端 与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底 板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（）
Ａ．弹性绳刚伸直时，运动员开始减速
Ｂ．整个下落过程中，运动员的机械能保持不变 Ｃ．整个下落过程中，重力对运动员所做的功大于运动员克服弹性绳弹力所做的功
Ｄ．弹性绳从伸直到最低点的过程中，运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大
【答案】Ｄ 【详解】Ａ．弹性绳刚伸直时，此时运动员的重力大于弹性绳的弹力，加速度向下，运动员仍加速运动，故 Ａ错误；Ｂ．整个下落过程中，运动员连同弹性绳的机械能总和不变，但是整个下落过程中随着弹性绳的弹 性势能增大，运动员的机械能在减小，故Ｂ错误；Ｃ．整个下落过程中，初末状态运动员的速度均为零，重
３．板块问题……………………………………２０
４．传送带问题……………………………………２１ 题型特训·命题预测…２１ 考向一 能量转化及守恒定律的综合应用………２１
考向二 涉及弹簧的能量问题……………………２２
考向三 涉及板块、传送带的能量问题…………２４
知积建构
机械能· 机械能是否守恒的三种判断方法
机械能与图象结合的问题， 应用机械能守恒定律解题的一般步骤
系统机械能守恒的三种表示方式· 多物体系统的机械能守恒问题
机械能及守恒的判断
机械能守恒定律
能量守恒定律
机械能守恒 定律的应用
能量守恒定律
及其应用
涉及弹簧的能量问题 摩擦力做功的能量问题
可知铅球速度变大，则动能越来越大，ＣＤ错误。 故选Ｂ。
２．（２０２１·全国·高考真题）如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端 与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底 板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（）
Ａ．弹性绳刚伸直时，运动员开始减速
Ｂ．整个下落过程中，运动员的机械能保持不变 Ｃ．整个下落过程中，重力对运动员所做的功大于运动员克服弹性绳弹力所做的功
Ｄ．弹性绳从伸直到最低点的过程中，运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大
【答案】Ｄ 【详解】Ａ．弹性绳刚伸直时，此时运动员的重力大于弹性绳的弹力，加速度向下，运动员仍加速运动，故 Ａ错误；Ｂ．整个下落过程中，运动员连同弹性绳的机械能总和不变，但是整个下落过程中随着弹性绳的弹 性势能增大，运动员的机械能在减小，故Ｂ错误；Ｃ．整个下落过程中，初末状态运动员的速度均为零，重
３．板块问题……………………………………２０
４．传送带问题……………………………………２１ 题型特训·命题预测…２１ 考向一 能量转化及守恒定律的综合应用………２１
考向二 涉及弹簧的能量问题……………………２２
考向三 涉及板块、传送带的能量问题…………２４
高三物理二轮复习课件：专题六能量转化与守恒
木板恰好回到原位置时，物块相对木板的位移：x 相＝x ＝0.5 m，又物块相对木板一直向右运动，故物块相对木板的
路程等于物块相对木板的位移，故摩擦产生的内能为：Q＝fx
相＝1J
【点评】 该例题是含内能的能量守恒问题，下面的 变式题则是一道含电能的能量守恒问题。
专题六 │ 要点热点探究
图2－6－4中虚线表示匀强电场的等势面1、2、3、4，
E1，机械能守恒；W 其他＜0，则 E 2＜E1。即除了重力、弹力
(弹簧、橡皮筋)以外的其他力做正功，机械能增加；除了 重力、弹力(弹簧、橡皮筋)以外的其他力做负功，机械能 减少。
专题六 │ 要点热点探究
要点热点探究
► 探究一 机械能守恒定律的综合应用问题
应用机械能守恒定律解题的一般步骤： ①确定研究对象——系统； ②受力分析、分析各个力做功的情况——判断机械能 是否守恒； ③选取参考平面，确定始、末状态的机械能——列方
程：E1＝E2；或根据ΔEk＋ΔEp＝0、ΔEA＋ΔEB＝0 列式求
解。
专题六 │ 要点热点探究
例1 光滑的长轨道形状如图2－6－1所示，底部为半圆形，半
径R，固定在竖直平面内。A、B两质量相同的小环用长为R的轻杆 连接在一起 ，套在轨道上(角度可变)。将A、B两环从图示位置静 止释放，A环距离底部2R。不考虑轻杆和轨道的接触，即忽略系统
专题六 │ 要点热点探究
(3)取 A 点为重力势能的零点，由机械能守恒定律得： 12mv2A＝12mv2C＋mg(R＋Rcosθ )
代入数据得 vC＝ 7 m/s
设轨道对小球的压力为 FNC，对小球在圆弧最高点，由牛顿
第二定律得：
FNC
＋
mg
＝
mv2C R
路程等于物块相对木板的位移，故摩擦产生的内能为：Q＝fx
相＝1J
【点评】 该例题是含内能的能量守恒问题，下面的 变式题则是一道含电能的能量守恒问题。
专题六 │ 要点热点探究
图2－6－4中虚线表示匀强电场的等势面1、2、3、4，
E1，机械能守恒；W 其他＜0，则 E 2＜E1。即除了重力、弹力
(弹簧、橡皮筋)以外的其他力做正功，机械能增加；除了 重力、弹力(弹簧、橡皮筋)以外的其他力做负功，机械能 减少。
专题六 │ 要点热点探究
要点热点探究
► 探究一 机械能守恒定律的综合应用问题
应用机械能守恒定律解题的一般步骤： ①确定研究对象——系统； ②受力分析、分析各个力做功的情况——判断机械能 是否守恒； ③选取参考平面，确定始、末状态的机械能——列方
程：E1＝E2；或根据ΔEk＋ΔEp＝0、ΔEA＋ΔEB＝0 列式求
解。
专题六 │ 要点热点探究
例1 光滑的长轨道形状如图2－6－1所示，底部为半圆形，半
径R，固定在竖直平面内。A、B两质量相同的小环用长为R的轻杆 连接在一起 ，套在轨道上(角度可变)。将A、B两环从图示位置静 止释放，A环距离底部2R。不考虑轻杆和轨道的接触，即忽略系统
专题六 │ 要点热点探究
(3)取 A 点为重力势能的零点，由机械能守恒定律得： 12mv2A＝12mv2C＋mg(R＋Rcosθ )
代入数据得 vC＝ 7 m/s
设轨道对小球的压力为 FNC，对小球在圆弧最高点，由牛顿
第二定律得：
FNC
＋
mg
＝
mv2C R
高考物理二轮复习 知识点详解整合训练《第二讲能量转化和守恒》总结课件
1.如图3－2－5所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置 的半径为R的圆环顶点P，另一端系一质量为m的小球，小球穿在圆环上 做无摩擦的运动．设开始时小球置于A点，弹簧处于自然状态，当小球 运动到最低点时速率为v，对圆环恰好没有压力．下列分析正确的是 ()
A．从A到B的过程中，小球的机械能守恒 B．从A到B的过程中，小球的机械能减少 C．小球过B点时，弹簧的弹力为mg＋mRv2 D．小球过B点时，弹簧的弹力为mg＋m2vR2
m2gs′sin 30°＝12m2v22④(2分) 小球m2沿斜面上升的最大距离s＝ 2R＋s′⑤(1分) 联立得s＝( 2＋2m2m1－1＋m2m2 2)R.⑥(2分)
(2)对m1由机械能守恒定律得 21m1v21＝m1gR2⑦(2分) 联立①②③⑦得mm12＝2 22＋1≈1.9.(1分)
【答案】 (1)( 2＋2m2m1－1＋m2m2 2)R (2)1.9
【答案】 D
1．(2012·潍坊模拟)质量为m的物体，以某一速度从固定斜面底端 冲上倾角α＝30°的斜面做减速运动，加速度大小为34g，物体沿斜面上 升的最大高度为h，此过程中( )
A．动能减少12mgh B．重力势能增加mgh C．机械能减少23mgh D．机械能减少12mgh
【解析】 物体在斜面上运动，对其受力分析，由牛顿第二定律 可得mgsin α＋f＝ma，解得f＝14mg；由动能定理可得W＝ΔEk，ΔEk＝－ 32mgh，选项A错误；重力势能的变化量等于重力做的功，即ΔEp＝ mgh，选项B正确；机械能的减少量等于除重力外克服其他力所做的 功，即ΔE＝f×2h＝12mgh，选项C错误，选项D正确．
【答案】 BD
1.研究对象的选取 研究对象的选取是解题的首要环节，有的问题选 单个物体(实为一个物体与地球组成的系统)为研 究对象，机械能不守恒，但选此物体与其他几个 物体组成的系统为研究对象，机械能却是守恒的， 如图3－2－3所示单选物体A机械能减少，但由物 体A、B二者组成的系统机械能守恒． 2．研究过程的选取 有些问题的研究对象的运动过程分几个阶段，有的阶段机械能守 恒，而有的阶段机械能不守恒，因此在应用机械能守恒定律解题时 要注意过程的选取．
高三物理能量转化和守恒定律
B2 L2 d /R = mv0 – mvt
上页
例5 位于竖直平面内的矩形平面导线框abcd,ab长为 l1,是水平的,bd长为l2,线框的质量为m,电阻为R,其下方 有一匀强磁场区域,该区域的上、下边界PP′ 和QQ′均 与ab平行,两边界间的距离为H, H> l2，磁场的磁感应 强度为B，方向与线框平面垂直,如图所示。 令线框的dc边从离磁场区域上边界PP′的距离为h处自 由下落,已知在线框的dc边进入磁场以后,ab边到达边 界PP′之前的某一时刻线框的速度已 l1 a b 达到这一阶段的最大值,问从线框开 l2 c d 始下落到dc边刚刚到这磁场区域下 h 边界QQ ′的过程中,磁场作用于线 P P′ 框的安培力所作的总功为多少?
P
P′
返回
Q′
例6 一电阻为R1的匀质光滑金属环竖直放置。一根 电阻为r,长为L的轻质金属杆可绕环中心O无摩擦地转 动，两端各固定一个金属球并套在环上可沿环滑动。 球的质量分别为M和m，且M＞ｍ。oa为一导线，连 结金属杆O点和金属环a点并沿水平方向，其电阻为 R2 , 把杆从水平位置由静止释放，杆转至竖直位置 时的角速度为ω 求: ⑴杆转至竖直位置时，回路中电流的即时功率。 ⑵杆从水平位置转至竖直位置的过程中，回路中 产生的焦耳热。 m O M a
f3 Δt=B2 L2 v2 Δt /R = mv2 – mv3
Δt=B2 L2
（3）
v0 d
f4 v3 Δt /R = mv3 – mv4 （4） …… …… fn Δt=B2 L2 vn-1 Δt /R = mvn-1 – mvt （n） 将各式相加，得
v0 Δt+ v1 Δt + v2 Δt + v3 Δt +……+ vn-1 Δt + vn Δt =d
高考物理二轮复习方案 专题6 能量转化与守恒课件 新课标
专题六 能量转化与守恒
专题六 能量转化与守恒
专题六 │ 主干知识整合
主干知识整合
一、机械能守恒定律 1．机械能守恒的判断 (1) 物 体 只 受 重 力 作 用 ， 发 生 动 能 和 重 力 势 能 的 相 互 转 化．如物体做自由落体运动、抛体运动等． (2)只有弹力做功，发生动能和弹性势能的相互转化．如在 光滑的水平面上运动的物体与一个固定的弹簧碰撞，在其与弹 簧作用的过程中，物体和弹簧组成的系统的机械能守恒．上述 弹力是指与弹性势能对应的弹力，如弹簧的弹力、橡皮筋的弹 力，不是指压力、支持力等．
专题六 │ 要点热点探究
(2)A环到达最低点时，B已经进入圆轨道，两环具有相同角 速度，两环速度大小相等，vA＝vB.
A环到达最低点时，杆与竖直方向夹角为60°，B环下降的 高度h＝3R－Rcos60°＝
对A、B整体，由机械能守恒定律得
专题六 │ 要点热点探究
► 探究点二 能量守恒问题
应用能量守恒定律解题的基本思路：明确物理过程中各种 形式的能量——动能、重力势能、弹性势能、电势能、内能等 能量的变化情况，分别列出减少的能量和增加的能量的表达式， 根据能量守恒定律解题．
专题六 │ 要点热点探究
例 2 如图 2－6－3 所示，质量分别为 m1＝1 kg、m2＝2 kg 的 A、B 两物体用劲度系数为 k＝100 N/m 的轻质弹簧竖直连接起来．在弹簧为 原长的情况下，使 A、B 整体从静止开始自由下落，当重物 A 下降 h 高度时，重物 B 刚好与水平地面相碰．假定碰撞后的瞬间重物 B 不反 弹，也不与地面粘连，整个过程中弹簧始终保持竖直状态，且弹簧形变 始终不超过弹性限度．已知弹簧的形变为 x 时，其弹性势能的表达式为 Ep＝12kx2.若重物 A 在以后的反弹过程中恰能将重物 B 提离地面，取重 力加速度 g＝10 m/s2，求：
专题六 能量转化与守恒
专题六 │ 主干知识整合
主干知识整合
一、机械能守恒定律 1．机械能守恒的判断 (1) 物 体 只 受 重 力 作 用 ， 发 生 动 能 和 重 力 势 能 的 相 互 转 化．如物体做自由落体运动、抛体运动等． (2)只有弹力做功，发生动能和弹性势能的相互转化．如在 光滑的水平面上运动的物体与一个固定的弹簧碰撞，在其与弹 簧作用的过程中，物体和弹簧组成的系统的机械能守恒．上述 弹力是指与弹性势能对应的弹力，如弹簧的弹力、橡皮筋的弹 力，不是指压力、支持力等．
专题六 │ 要点热点探究
(2)A环到达最低点时，B已经进入圆轨道，两环具有相同角 速度，两环速度大小相等，vA＝vB.
A环到达最低点时，杆与竖直方向夹角为60°，B环下降的 高度h＝3R－Rcos60°＝
对A、B整体，由机械能守恒定律得
专题六 │ 要点热点探究
► 探究点二 能量守恒问题
应用能量守恒定律解题的基本思路：明确物理过程中各种 形式的能量——动能、重力势能、弹性势能、电势能、内能等 能量的变化情况，分别列出减少的能量和增加的能量的表达式， 根据能量守恒定律解题．
专题六 │ 要点热点探究
例 2 如图 2－6－3 所示，质量分别为 m1＝1 kg、m2＝2 kg 的 A、B 两物体用劲度系数为 k＝100 N/m 的轻质弹簧竖直连接起来．在弹簧为 原长的情况下，使 A、B 整体从静止开始自由下落，当重物 A 下降 h 高度时，重物 B 刚好与水平地面相碰．假定碰撞后的瞬间重物 B 不反 弹，也不与地面粘连，整个过程中弹簧始终保持竖直状态，且弹簧形变 始终不超过弹性限度．已知弹簧的形变为 x 时，其弹性势能的表达式为 Ep＝12kx2.若重物 A 在以后的反弹过程中恰能将重物 B 提离地面，取重 力加速度 g＝10 m/s2，求：