09能量转化和守恒定律.ppt

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8 2.光学和原子物理中的应用—— 例9 00年春北京 00年高考13 00年春北京 5 例10 例11 其它应用 例12 94年高考 8 例13 例14 00年春北京14 摩擦力的功 例15 例16 ;; 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; 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;θ;例1、;例2．一质量为M的长木板B 静止在光滑水平面上，一质量为m 的小滑块A（可视为质点）以水平速度 v0从长木板的一端开始在木板上滑动，到达另一端滑块刚离开木板时的速度为1/3v0 求：滑块在木板上滑动过程中产生的内 能。;电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用,因此,要维持感应电流的存在,必须有“外力”克服安培力做功。此过程中,其他形式的能量转化为电能。;00年高考12.; 如右图所示，平行金属导轨MN竖直放置于绝缘水平地板上，金属杆PQ可以紧贴导轨无摩擦滑动，导轨间除固定电阻R 以外，其它部分的电阻不计，匀强磁场B垂直穿过导轨平面。有以下两种情况：第一次，先闭合开关S，然后从图中位置由静止释放 PQ，经一段时间后PQ匀速到达地面，第二次，先从同一高度由静止释放 PQ，当PQ下滑一段距离后突然闭合开关S，最终PQ也匀速到达地面，不计空 气阻力，试比较上述两种情况中产生的 焦耳热E 1和E2 的大小。;例4;v0; 位于竖直平面内的矩形平面导线框abcd,ab长为l1 ，是水平的,bc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 达到这一阶段的最大值,问从线框开 始下落到dc边刚刚到这磁场区域下 边界QQ ′的过程中,磁场作用于线 框的安培力所作的总功为多少?;解析：;c; 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