第八章 机械能守恒定 律 8.4.3 能量守恒定律 · 功能关 系 人教版（ 2019 ）高中物理必修第二册 主讲人：点石成金 能量守恒定律 02 功能关系 03 典例分析 CONTENTS 目录 01 第八章 机械能守恒定律 01 能量守恒定律 一 . 能量守恒定律 1. 内容： 能量既不会消失，也不会产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或 者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保 持不变． 2. 定律的表达式 E 初＝ E 终 ；△ E 增＝△ E 减 3. 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。 第八章 机械能守恒定律 02 功能关系 二、功能关系 1. 重力做功 2. 合外力做功 3. 弹簧弹力做功 重力势能的变化： WG= EP W 合 = EK 动能的变化： 弹性势能的变化： W 弹 = EP 例 . 质量为 m 的物体在下落过程中，经过高度 h1 处速度为 v1 ，下落 至高度 h2 处速度为 v2 ，空气阻力恒为 f ，分析由 h1 下落到 h2 过程 中机械能的变化。 解：根据动能定理，有 1 1 2 WG  W f  mv2  mv12 2 2 取地面为参考平面，有： WG mgh1  mgh2 Wf 1 1 2  mv2  mv12  mgh2  mgh1 2 2  1   1  2 2  mv2  mgh2    mv1  mgh1  E2  E1 E  2   2  4. 除重力和弹簧弹力以外，其他外力对物体所做的总功 W 其他等于物体机械能的 变化量△ E 机 WG外  E  E 2  E1   E k 2  E p 2    E k1  E p1  当 W 其他＞ 0 时，△ E ＞ 0 ，机械能增加 当 W 其他＜ 0 时，△ E ＜ 0 ，机械能减少 功 能量转化 关系式 重力做功 重力势能的改变 WG=-ΔEp 弹力做功 弹性势能的改变 WF=-ΔEp 合外力做功 动能的改变 W 合 =ΔEk 除重力、系统内弹力以 外的其他力做功 机械能的改变 W 其他 =ΔE 机 两物体间滑动摩擦力对 物体系统做功 内能的改变 Q=Ff·x 相对 【深化理解】 　 (1) 能量既可通过做功的方式实现不同形式的能量之间的转化 , 也可在同 一物体的不同部分或不同物体间进行转移。 (2) 能量在转化与转移过程中 , 能量的总量保持不变。利用能量守恒定律 解题的关键是正确分析有多少种能量变化 , 分析时避免出现遗漏。 (3) 不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的 , 做功的过程就是能量 之间转化 ( 或转移 ) 的过程。 (4) 功是能量转化的量度。做了多少功 , 就有多少能量发生转化 ( 或转 移)。 高中最全功能关系 功 能量转化 关系式 重力做功 重力势能的减少量 WG=-ΔEp 弹力做功 弹性势能的减少量 WF=-ΔEp 合外力做功 动能的变化量 W 合 =ΔEk 除重力、系统内弹力以外的其 他力做功 机械能的变化量 W 其他 =ΔE 机 两物体间滑动摩擦力对物体系 统做功 电场力做功 内能的改变量 电势能的减少量 Q=Ff·x 相对 W 电场力 =-ΔEp 感应电流克服安培力做功 等于电能的增加量 W 克安 =ΔE 电 分子力做功 分子势能的减少量 W 分子力 =-ΔEp 再加【机械能守恒】和【能量守恒】 第八章 机械能守恒定律 03 典例分析 1. 下列说法中正确的是（ABCD ） A. 不同形式能量的转化是通过做功来实现的 B. 做功的过程总是伴随着能量的转化（或转移） C. 某种形式的能量增加 10J ，一定有其他形式的能量减少 10J D. 某个物体的能量减少 10J ，一定有其他物体的能量增加 10J D 2. 一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，则下列说法正确的是（　 　） A. 物体机械能不变，内能也不变 B. 物体机械能减小，内能不变 C. 物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量减小 D. 物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量不变 3. 如图 6 所示，用力 F 拉位于粗糙固定斜面上的木箱，使它沿着斜 面加速向上移动。木箱在移动过程中 , 下列说法正确的是（ ） A. 重力对木箱做的功等于木箱增加的重力势能 B. F 对木箱做的功等于木箱增加的机械能 C. 合外力对木箱做的功等于木箱增加的动能 D. F 对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做功之和 4. 一质量均匀、不可伸长的绳索，重为 G ， A 、 B 两端固定在天花板 上，如图所示。现在最低点 C 处施加一竖直向下的力，将最低点缓慢拉至 D 点。在此过程中，绳的重心位置（ A A. 逐渐升高 A ） B. 逐渐降低 C C. 先降低后升高 D D. 始终不变 B 5 ．质量为 m 的物体由静止开始下落，由于空气阻力的影响，物 4 体下落的加速度为 5 说法中正确的是（ D g ，在物体下落高度为 h 的过程中，下列 ） A ．重力对物体做功大小为4 5 mgh B ．物体动能的变化量为 mgh C ．物体的机械能减少量为4 5 mgh D ．物体重力势能的减少量为 mgh 6. 小物块 A 的质量为 m=2 kg, 物块与坡道间的动摩擦因数为 μ=0.6, 水 平面光滑。坡道顶端距水平面高度为 h=1 m, 倾角为 θ=37° 。物块从坡 道进入水平滑道时 , 在底端 O 点处无机械能损失 , 将轻弹簧的一端连 接在水平滑道 M 处并固定在墙上 , 另一自由端恰位于坡道的底端 O 点 , 如图所示。物块 A 从坡顶由静止滑下 , 重力加速度 g 取 10 m/s2, 求: (1) 物块滑到 O 点时的速度大小 ; (2) 弹簧为最大压缩量时的弹性势能 ; (3) 物块 A 被弹回到坡道上升的最大高度。 7. 如图所示，传送带在电动机带动下，始终以速度 v 匀速运动。质量 为 m 的墨块轻放在水平传送带上（初速度可忽略不计）。墨块与传送 带间的动摩擦因数为 µ ，传送带足够长，重力加速度为 g 。从墨块刚 放上传送带到墨块恰与传送带相对静止的过程，则（ BC v2 A. 传送带上的痕迹长度为 v2  g B. 传送带的位移为 g 1 2 mv C. 传送带与墨块间的摩擦生热为2 1 2 mv D. 传送带克服墨块的摩擦力做功为2 ）