能量转化和守恒定律.pptxVIP

能量转化和守恒定律吕叔湘中学庞留根2005年2月

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82.光学和原子物理中的应用——例900年春北京00年高考1300年春北京5例10例11其它应用例1294年高考8例13例1400年春北京14摩擦力的功例15例16

表现形式数学表达式动能定理W合=W1+W2+…=ΔEK功能原理WF=ΔEK+ΔEP=ΔE机械能守恒定律ΔE=0ΔEK+ΔEP=0热力学第一定律ΔE=Q+W电功W=qU=UIt焦耳定律Q=I2Rt闭合电路欧姆定律IEt=I2(R+r)t=qU+I2rt法拉第电磁感应定律E电=W克安(E电为感应电流的能量)爱因斯坦光电效应方程EKm=hν-W玻尔假设hν=E2-E1质能方程E=mc2ΔE=Δmc2变压器P出=P入返回

——功是能量转化的量度返回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能关系

94年上海高考题如图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

θBRbaF解见下页

θB解析：在金属棒匀速上滑的过程中,棒的受力情况如图,???mgF安FN

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？θCOABm解：可以看出，电场方向水平向右mgqEDA→C由动能定理mglcosθ-qEl(1+sinθ）=0qE/mg=cosθ/(1+sinθ）=tg30°小球向左运动的过程,先加速后减速，当切向加速度为0到达D点时，速度最大OD跟竖直方向夹角也为30°A---D由动