中考、高考、复习、课件.ppt
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1、高考解题中能量守恒思想的应用,南京市中华中学 王高,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,机械能守恒定律,热力学第一定律,闭合电路欧姆定律,爱因斯坦光电效应方程,质能方程,玻尔假设,能量转化和守恒定律,功是能量转化的量度,4.洛仑兹力对运动电荷不做功,力做功的特点,1.重力、分子力和电场力做功与路径无关,均对应相应的势能变化.,2.摩擦力做功,静摩擦力做功只起能量的转移作用,而滑动摩擦力做功还一定能起到能量的转化作用,将机械能转化为内能.,3.安培力做正功时,将电能转
2、化为其他形式的能,做负功时,将其他形式的能转化为电能.,运用守恒思想解题的关键,“两个状态”研究对象在经历过程中的已知状态和未知状态,一是明确守恒条件,二是要确定“一个过程”和“两个状态”,“一个过程”研究对象所经历的物理过程,例1.如图所示,质量相等的两个小球A和B通过轻绳绕过两个光滑的定滑轮带动C球上升,某时刻连接C球的两绳的夹角为.设A、B两球此时下落的速度为v,则C球上升的速度为多大?,根据能量守恒,绳上拉力对球A 、B 、C所做总功为零,注意到运动的等时性,可得,解析:设此时绳上拉力大小为F,则球A、B各需克服竖直向上的拉力FA 、 FB做功而减少机械能,球C则由于两个互成角的拉力F
3、C做功而增加机械能( FA=FB=FC=F),即,所以,例2.在北戴河旅游景点之一的南戴河滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB(均可看作斜面)质量相等的甲、乙两名旅游者分别乘两个完全相同的滑沙撬从A点由静止开始分别沿AB和AB滑下,最后都停在水平沙面BC上,如图所示设滑沙撬和沙面间的动摩擦因数处处相同,斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的,滑沙者保持一定姿势坐在滑沙撬上不动则下列说法中正确的是 ( ) A甲在B点的速率一定大于乙在B点的速率 B甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程 C甲全程滑行的水平位移一定大于 乙全程滑行的水平位移 D甲、乙克服摩擦力做的功相同,解析:,设动摩擦因数为,从AB,
4、由能量守恒得:,vB2 =2gh(1- cot),可见大, vB也大, A对.,设最后停在C点,BC =S2 ,从ABC,由能量守恒得:,mgh= mgcoshsin+mgS2,即 mgh= mg(S1+S2 )= mgS,S=h/,所以,C错.,由几何关系可知, B对.,甲、乙克服摩擦力做的功相等,都等于mgh, D对。,总的水平位移与路径无关,两者水平位移相等都 停在C点.,例3 如图所示,B是质量为mB、半径为R的光滑半球形碗,放在光滑的水平桌面上.A是质量为mA的细长直杆,被固定的光滑套管C约束在竖直方向,A可自由上下运动.碗和杆的质量关系为mA=2mB.初始时,A杆被握住,使其下端正
5、好与碗的半球面的上边缘接触.然后从静止开始释放A,A、B便开始运动.当A杆下端与碗面球心O的连线与竖 直方向的夹角为时,A与B的速 度大小分别为多大?(表示成的 函数),从地面参考系观测,在任何时刻,A均沿竖直方向运动,设其速度为vA,而B沿水平方向运动,设其速度为vB.从B参考系观测,A杆它与碗的接触点在碗面内做半径为R的圆周运动,其速度vA的方向与圆周相切.杆相对地面的速度vA就是杆相对碗的速度vA与碗相对地面的速度vB的合速度,速度合成的矢量图如图所示.由图可得,解析:由题设条件知,由直杆A和半球形碗B组成的系统,只有重力和弹力做功,满足机械能守恒的条件,可用机械能守恒定律解答本题.,A
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