教科版高中物理必修2第四章《机械能和能源》知识点复习
高中物理第4章机械能和能源6能源的开发与利用课件教科版必修2

知识脉络
第二页,共34页。
能量守恒定律
[先填空] 1.能量的转化 自然界存在着各种不同形式的能量—机械能(动能和势能)、 内能(、nè电i n能é(、ndɡià)nné 化学能、 核能(等hé,né各ng种) 不同形式的能量可以相互 转化 .
第三页,共34页。
2.能量守恒定律 (1)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(yī zh转ǒ化nɡ为)形另式一种形 式,或者从一个物体转移到 另一个(yī ɡè),物在体转化或转移的过程中其 总量 保 持不变. (2)机械能守恒定律与能量守恒定律的关系 机械能守恒定律是普遍的能量守恒定律在特种背景下一种特殊表现形式.
第十九页,共34页。
能源(néngyuán)的利用和新 能源(néngyuán)的开发
[先填空] 1.能源的利用 (1)能源:是指能够提供某种形式能量的 物质(wùzhì).资源 (2)人类利用能源的历史主要分为: 柴草时(ch期ái、cǎ煤o)炭时期和 石油时期. (3)煤、石油和天然气为 化石 燃料,这些能源不可再生,也不可重复使用, 所以又称为 非再生能源,能量的大量使用也引起了 环境问题.
第九页,共34页。
[核心点击] 1.功与能量的转化 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.
第十页,共34页。
2.功与能的关系 由于功是能量转化的量度,某种力做功往往与某一种具体形式的能量转化相 联系,具体功能关系如下:
第三十页,共34页。
【解析】 石油、煤等为非再生的能源,储量有限,能源的利用中虽然总量 不变,但品质降低,可再利用能源越来越少,所以新能源的开发和利用是当今世 界各国面临的课题,A错,B、C、D对.
教科必修2《第四章机械能和能源本章小结》41PPT课件一等奖

情景
拉力做 的功
摩擦力(或重力) 做的功
合力做的功
物体动能 的变化
①
②
③
情 拉力做的功 摩擦力(或重力) 景 (J) 做的功(J)
合力做的功(J)
物体动能的变 化(J)
①
0
-6
-6
-6
②
4
-2
2
2
③ 14
-12
2
2
思考:从上面的数据中请你猜想 其中的功能关系
W总 Ek Ek2 Ek1
W总 0, Ek增大 W总 0, Ek减小
2.一质量为m的滑块,以速度v在光滑水 平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑 块上作用一向右的水平力,经过一段时 间后,滑块的速度变为-2v(方向与原来
相反),在这段时间内,动能变化为(A)
A. 3 mv2B. 3 mv2
2
2
C. 5 mv2D. 5 mv2
2
2
例题:(1)根据以下情景①②③完成下表, ①质量为1 kg的物体,在f=2 N的摩擦力的作用下在水平面上运 动了3 m 后,速度从4 m/s变为2 m/s。 ②静止于粗糙水平面上的1 kg的物体,在水平拉力作用下匀加速 前进,水平拉力F=2 N,物体与水平面间的动摩擦因数为0.1,物体 在该力作用下运动了2 m,速度从0变为2 m/s。 ③质量为1 kg的物体,在大小F=7 N、方向平行于斜面的拉力作 用下,沿倾角为37°的光滑斜面向上运动了2 m,速度从0变为2 m/s。
3.不需要知道加速度与时间 4.代数运算
例1:
一个质量为25 kg的小孩从高度为3.0 m的 滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底端时的 速度为2.0 m/s。取g=10 m/s2,关于力对
高中物理 第四章 机械能和能源 第6节 能源的开发与利用课件 教科版必修2

议一议 既然能量是守恒的,为什么还有能源危机? 答案: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,从便于利用的能源变成不便于利用的了,
所以存在能源危机.
思考判断
1.当一个物体的能量减少时,一定有其他物体的能量增多.(
2.做功越多,能量的转化也越多.( 4.煤、石油、天然气属于常规能源.( 5.电能、焦炭、氢能属于一次能源.( ) ) ) ) ) 3.物体做了多少功,就有多少能量消失.(
空气的密度为ρ ,风轮机叶片的长度为r,若风速为v0,每台风力发电机输 出电功率为P,求此过程中:
(1)单位时间内每台风力发电机获得的风能表达式;
(2)风力发电机利用风能的效率表达式. 〚思路点拨〛 (1)风能就是空气定向流动的动能.
(2)发电效率等于电功率与总功率的比值.
1 2 解析:(1)由能量守恒定律可知 m v0 =P 总 t 2 1 而 m=πr2v0tρ,解得 P 总= πr2ρ v03 . 2
(教师备用) 例2-1:如图所示,质量为m的小铁块A(A的长度可忽略)以水平速度v0从左侧 冲上质量为M、长为l置于光滑水平面C上的木板B,刚好不从木板上掉下, 已知A,B间的动摩擦因数为μ ,此时木板对地位移为s,求这一过程中:
(1)木板增加的动能;
解析:如图所示,设小铁块的位移为 x,两者共同的速度为 v.
即小铁块动能减少,减少了μmg(s+l). 1 2 1 v (3)系统机械能的减少量为ΔE 减= m 0 - (M+m)v2=μmgl. 2 2
(4)根据能量守恒定律,系统减少的机械能全部转化为内能 Q=ΔE减=μmgl. 答案:(2)μ mg(s+l) (3)μ mgl (4)μ mgl
高中物理第四章机械能和能源5机械能守恒定律课件教科版必修2.ppt

1 2
mv
2 2
E3
1 2
mv
2 3
1 2过程:由动能定理
mgh1
-mgh2=
1 2
mv22
-0
mgh1
mgh2+:由动能定理
mgh2=
1 2
mv32
-
1 2
mv22
mgh2+
1 2
mv22
1 2
mv32
E2=E3
1 3过程:由动能定理
mgh1=
1 2
mv32
C.操作时应先放纸带,后接通电源 。 D.打点计时器应接在电压为4~6V的直流电源上 。
答案:B
2、在验证重锤自由下落过程中机械能守恒的实验中,下 列说法正确的是 [ ]
A.实验时,应先接通打点计时器,等打点稳定后再释 放纸带
B.必须用天平称量所用重锤的质量
C.为了方便,应在打下的纸带上每5个点取一个计数点 进行测量和计算
(3) 先 接 通 电 源 , 松 开 纸 带 , 让 重 物带着纸带自由下落,计时器就在 纸带上打下一列小点。
电火花计 时器
纸带
夹子 重物
(4)重复几次,得到3~5条纸带。
(5)在打好点的纸带中挑选“点迹清楚且第一、二两
点间距离约为2mm”的一条纸带,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连续的
v 25m / s
小结
例3 以20m/s的速度将质量是m的物体从地面竖直向上抛出,若忽
略空气阻力, (以地面为 参考面) 求:(1)物体上升的最大高度?
(2)上升过程中何处重力势能和动能相等?速度多大?
⑶动能为重力势能三分之一是的速度? 解:整个过程因为只有重力做功,所以机械能守恒。
高中物理第四章机械能和能源5机械能守恒定律课件教科必修2

例1 下列运动的物体,机械能守恒的是( ) A.物体沿斜面匀速下滑 B.物体从高处以0.9g的加速度竖直下落 C.物体沿光滑曲面滑下 D.拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升
解析 物体沿斜面匀速下滑时,动能不变,重力势能减小, 所以机械能减小.物体以0.9g的加速度下落时,除重力外,其 他力的合力向上,大小为0.1mg,合力在物体下落时对物体 做负功,物体机械能不守恒.物体沿光滑曲面滑下时,只有 重力做功,机械能守恒.拉着物体沿光滑斜面上升时,拉力 对物体做功,物体机械能不守恒.综上,机械能守恒的是C项. 答案 C
二、机械能守恒定律的应用 例2 如图3所示,让摆球从图中A位置由静止开始下摆,正 好摆到最低点B位置时线被拉断.设摆线长l=1.6 m,O点离 地高H=5.8 m,不计线断时的机械能损失, 不计空气阻力,g取10 m/s2,求: (1)摆球刚到达B点时的速度大小;
图3
解析 摆球由A到B的过程中只有重力做功,故机械能守恒. 根据机械能守恒定律得 mg(1-sin 30°)l=21mv2B, 则 vB= 2gl1-sin 30°= gl= 10×1.6 m/s=4 m/s.
课堂要点小结
1.动能与势能的相互转化 (1)重力做功:动能⇌重力势能 (2)弹力做功:动能⇌弹性势能. 2.机械能守恒定律 (1)条件:只有重力或弹力做功. (2)三种表达式:①E1=E2;②ΔEk=-ΔEp;③ΔEA增=ΔEB减. 3.机械能守恒定律的应用步骤
针对训练2 如图4所示,一固定在竖直平面内的光滑的半圆 形轨道ABC,其半径R=0.5 m,轨道在C处与光滑的水平地 面相切,在地面上给一物块某一初速度v0,使它沿CBA运动, 且通过A点水平飞出.求水平初速度v0需满足什么条件? (g取10 m/s2)
高中物理第四章机械能和能源4动能动能定理课件教科必修2

目标定位
动能 动能定理
1.理解动能的概念,掌握其表达式. 2.能用牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理,理解 动能定理的物理意义. 3.能应用动能定理解决简单的问题.
知识探究
自我检测Βιβλιοθήκη 一、动能问题设计知识探究
1.如图1所示,质量为m的物体在恒力F的作用下向前运动了
一段距离,速度由v1增加到v2.试求力F对物体做的功.
答案 W=Fx=Fv22- 2av21=Fv22-Fv21
=12mv22-21mv21
2m
图1
2.类比重力做功与重力势能变化的关系,你得到什么启示?
答案 WG=mgh1-mgh2的含义是重力对物体所做的功等
于物体重力势能的变化.类比可知力F所做的功也可能等于
某个能量的变化.我们把
1 2
mv2表示的能量叫做动能.
延伸思考
动能定理是在物体受恒力作用,并且做直线运动的情况下推 导出来的,对于物体受变力作用、做曲线运动的情况,动能 定理是否成立? 答案 成立.在物体受变力作用且做曲线运动时,可将运动过 程分解成许多小段,认为物体在每小段运动中受到的都是恒 力,运动的轨迹为直线,同样可推导出动能定理的表达式.
三、应用动能定理解题的优点及步骤 1.应用动能定理解题的优点 (1)动能定理对应的是一个过程,只涉及到物体初、末状态 的动能和整个过程合外力做的功,无需关心中间运动过程的 细节,而且功和能都是标量,无方向性,计算方便. (2)当题目中不涉及a和t,而涉及F、x、m、v等物理量时, 优先考虑使用动能定理.
二、动能定理 1.内容:合外力所做的功等于物体 动能的变化,这一关系称
为动能定理. 2.表达式:W=Ek2-Ek1= 12mv22-12mv21 =ΔEk. (1)Ek2=21mv22表示一个过程的末动能, Ek1=12mv21表示这个过程的初动能.
高中物理第四章机械能和能源功率与机车的启动知识梳理学案教科版必修2

2021年高中物理第四章机械能和能源功率与机车的启动知识梳理学案教科版必修2【学习目标】1.明白得功率的概念,能应用功率公式W P t=进行有关的运算. 2.正确明白得公式cos P Fv α=的意义,并能进行运算和说明有关现象.3.明白什么是瞬时功率和平均功率、实际功率和额定功率,会在具体问题中运算瞬时功率和平均功率.4.熟悉机车启动的两种方式。
【要点梳理】要点一、功率要点诠释:1.物理意义功率是表示做功快慢的物理量。
所谓做功快慢的实质是物体(或系统)能量转化的快慢。
2.功率的大小力做的功和做这些功所用时刻的比值叫功率,即:P=t W =Fvcos α,其中α是力与速度间的夹角 这两种表达形式在使用中应注意: (1)W P t=是求一个力在t 时刻内做功的平均功率。
(2)P= Fvcos α有两种用法:①求某一时刻的瞬时功率。
这时F 是该时刻的作用力大小,v 取瞬时值,对应的P 为F 在该时刻的瞬时功率;②求某一段时刻内的平均功率。
当v 为某段时刻(位移)内的平均速度时,要求在这段时刻(位移)内F 为恒力,对应的P 为F 在该段时刻内的平均功率。
3.说明(1)功率和功一样,它也是属于力的。
说到“功率”必须说是哪个力的功率。
如:重力的功率、拉力的功率、阻力的功率、弹力的功率等。
(2)平均功率描述的是做功的平均快慢程度,因此说平均功率必须说明是哪段时刻(或哪段位移上)的平均功率。
而瞬时功率描述的是做功瞬时的快慢程度,因此说瞬时功率必须说明是哪个时刻(或哪个位置)的瞬时功率。
(3)在国际制单位中功率的单位是W (瓦)。
31W=1J/s,1kW=10W(4)功率是标量。
功率的正负(仅由α角决定)表示是力对物体做功的功率依旧物体克服外力做功的功率。
(5)重力的功率可表示为P G =mgv y ,即重力的瞬时功率等于重力和物体在该时刻的竖直分速度之积。
4.额定功率与实际功率发动机铭牌上的功率即为额定功率,它是指动力机械正常工作时的最大输出功率;实际功率是机械实际工作时的功率。
教科必修2《第四章机械能和能源6.能源的开发与利用》90PPT课件一等奖

燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去 ,它就不会再次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, 它又通过灯泡转化成内能和光能,热和 光被其他物质吸收后变为周围环境的内 能,我们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.
必修2 第四章 机械能
4.6能量守恒定律与能源
▪ 一、能量
▪ 1、能量的概念 ▪ 一个物体能够对外做功,我们就说这个
物体具有能量。
2、能量的多样性 对应于不同的运动形式,能的形式也是多种多
的.
机械能、内能、电能、太阳能、化学能、 生物能、原子能等.
▪ 二、功和能关系
1、功与能之间的关系如何?
做功过程就是物体的能量转化过程, 做了多少的功,就会有多少的能量发生了 转化。
AD 空气阻力,则小球在a→b→c的运动过程中( )
A、小球和弹簧组成的系统总机械能守恒 B.小球在b点时动能最大 C. 小球的弹性势能,在bc段不断增大,动能不断减小 D.小球的重力势能,在a→b→c过程中不断减小
〖方法指导〗
(1)受力分析;
F
(2)运动分析;
(3)能量分析。
G
例题分析
例到3地、面质时量,为速m度的大物小体为以速43 度v0 v,0竖直向上抛出,物体落回
2、你知道常见哪些功能关系呢?
WG EP E P1EP2
W弹 EP
W合 EK
W其 E机
〖说明〗当W其=0时,系统机械能守恒。
▪ 三、能量守恒定律
1、能量守恒定律的内容是什么?能量守恒 定律的物理意义是什么?
自然界中的能量既不能凭空创生也不能无故 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,而总的能 量保持不变。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第四章机械能和能源
一、功和功率
1.功的计算公式:W=(条件:)2.做功的两个不可缺少的因素:(1);(2);
功是标量、是过程量。
功的大小反映了力在使物体发生一段位移的过程中的总效果;同时功又是物理过程中能量转移或转化的量度。
注意:当= π时,W=0。
例如:线吊小球做圆周运动时,线的拉力不做功;当π/2<α≤π时,力对物体做负功,也说成物体克服这个力做了功(取正值)3.功率:定义式
物理意义:___________________________;单位及换算:1kW= W 其他计算公式:平均功率_____________________;
瞬时功率_____________________。
额定功率是发动机正常工作时最大功率;实际输出功率小于或等于额定功率。
二、动能和动能定理
1.动能:大小____________决定因数:_______。
注意:动能是标量,动能没有方向,不要把速度的方向误认为是动能的方向。
动能是状态量,是瞬时量,与一个时刻或位置相对应。
2.动能定理:
文字表述:____________________________________________________;
2/2-mv12/2
公式表示:W=E K2
-E K 1=mv2
讨论:当W>0时,E K2 >E K1,动能增大;
当W<0时,E K2 <E K1动能减小;当W=0时E K2 =E K1动能不变。
注意:(1)功和能是两个不同的概念,但相互之间有密切的联系,这种联系体现于动能定理上,外力对物体做的总功等于物体动能的增加。
(2)外力对物体所做的总功等于物体受到的所有外力的功(包括各段的运动过程)的代数和。
(3)适用对象:适用于单个物体。
三、重力势能和弹性势能:
1,重力势能:
(1)重力做功的特点:重力对物体做的功只跟有关,而跟物体的运动的路径无关。
(2)重力势能的定义和定义式:。
性质:重力势能是标量、状态量、相对量。
当物体位于所选择的参考平面(零势面)的上方(下方)时,重力势能为正直(负值)。
但重力势能的差值与参考平面的选择无关。
重力势能属于物体和地球组成的系统。
(3)重力势能与重力做功的联系:重力做的正功等于物体的重力势能的减小,即W G=mgh1—mgh2;如重力做的负功(多少)等于重力势能增加。
2.弹性势能:物体由于发生了弹性形变,而具有的能量,其大小与物体的.及有关。
弹性势能的变化与弹力的功的关系是。
四、机械能守恒定律
1.内容:__________________________________________
_____________
________________________________________________;
2.条件:只有重力(弹力)做功,其他力不做功。
这里的弹力指研究弹性势能的物体(如弹簧)的弹力,不是指通常的拉力、推力。
不能误认为“只受重力(弹力)作用。
3.表达式:E2=E1 或
注意:(1)研究对象是系统;(2)分清初、末状态。
4.功和能的关系
重力的功 量度 重力势能的变化, 弹力的功 量度 弹性势能的变化合外力的功 量度 动能的变化(注意:合外力包括重力合弹力)
除重力和弹力之外的外力的功 量度 机械能的变化
五、能量守恒定律和能源
1.能的转化和守恒定律:。
2.第一类永动机是指
3.第二类永动机是指
4.一次能源有。
二次能源有。
其中属于可再生能源有
属于不可再生的能源有
5.未来的能源有。