物理沪科版必修2学案：第4章43能量的转化与守恒含解析

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1、4.3能量的转化与守恒问题导学一、对功与能的理解=3活动与探究11.怎样理解功与能的关系？2.不同形式的能量变化对应着不同的力做功吗?3.应用功能关系时应该注意哪些问题？=2迁移与应用1如图所示，倾角&=30°的粗糙斜面固定在地面上，长为/、质量为加、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平，用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中（）A.物块的机械能逐渐增加C.物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功D.软绳重力势能的减少小于其动能的增加

2、与克服摩擦力所做功之和（1）功和能是两个不同的概念，功是力在空间上的累枳，做功需要一个过程。（2）能反映物体做功的本领，两者有本质的区别，且功和能不能谈转化。（3）能量的转化是通过做功来实现的。二、对能量守恒定律的理解吧活动与探究21.能量有多种形式吗？2.怎样理解能量守恒定律的表达式？吧迁移与应用2某物体以Ek]=6QJ的初动能滑上斜面，当动能减少△励=50J时，机械能减少E=10J；当物体返回原出发点时动能是多少？1.有相对运动的物体的功能关系两个相互作用的物体有相对运动时，例如一个物体在另一个物体上滑动，子弹打木块等。此时两

3、物体所受的作用力大小相等，方向相反，求解做功时应分别对应相应的位移。系统产生的内能，等于摩擦力与相对位移的乘积。2.应用能量守恒定律解题的步骤（1）搞清有几种形式的能在变化，如动能、势能（包括重力势能、弹性势能）、内能等。（2）明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少，并且列出减少的能量减和增加的能量AE埴的表达式。（3）列出能量守恒关系式：E灣=NE戏。答案•【问题导学】活动与探究1：1.答案：功是能量转化的量度。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

4、有多少能量发生转化（或转移），因此，功是能量转化的量度c1.「答案：不同形式的能量变化与不同的功对应。我们关心的大多是能量的变化量，而不是能量的具体数值，能量的转化必须通过做功才能实现，某种力做功往往与某一具体形式的能量变化相联系，即所谓功能关系。由于功是能量转化的量度，因此在做功的过程屮必然伴随着能量的转化，不同的力做功,会引起不同的能量发生转化。功能量转化关系式重力做功重力势能的改变”g=—AEp弹力做功弹性势能的改变WF=-AEP合外力做功动能的改变炉合=临除重力、弹力以外的其他力做功机械能的改变W=E机2.答案：搞清力对

5、“谁”做珈对“谁”做功就对应“谁”的位移，引起“谁”的能量变化。如子弹物块模型中，摩擦力对子弹做的功必须用子弹的位移去求解，这个功引起子弹动能的变化。迁移与应用1：BD解析：取斜面最高点为参考平面，软绳重力势能减少量AEp地=哗冷—/ng-^sin30°=^g/,选项B正确；物块向下运动，对物块，除重力以外，绳拉力对物块做负功，物块机械能减小，选项A错误；设炉克为软绳克服摩擦力做的功，对系统由功能1°1、原理得AEp蝇+A£p物=尹莎+尹？物丁+炉克,又因为AEp轴＞如？讥己故选项c错而D对。活动与探究2：1.答案：能量形式的多样

6、性（1）能量有多种形式，如化学能、光能、核能等。由于命名方式的不同，同一种性质的能可以有不同的名称，如风能、水流能（实质为机械能）、太阳能（光能）、地热能（内能）等C（2）能暈的多样性反映了物质运动形式的多样性，如机械能与宏观物体的机械运动相联系，内能与微观粒子的运动相联系。2.答案：能量守恒定律的表达式：E^=E终,或减朴能量守恒表达式的含义：①某种形式能量的减少，一定存在着其他形式能量的增加，且减少量一定和增加量相等。②某个物体能量的减少，一定存在着其他物体能量的增加，且减少量一定和增加量相等。③能量守恒定律是自然界中的一个重

7、要定律，它对于宏观和微观世界、高速和低速运动普遍成立，反映了自然界中存在着普遍联系。迁移与应用2：答案：36J解析：设斜面倾角为0,滑动摩擦力为/,动能减少50J时位移为/】，根据功能关系，动能减少量等于合外力所做的功，即（〃7gsin&+/）/i机械能减少量等于除重力以外的力（此题中即为/）所做的功，即E=fl}联立得wgsin0=4f设物体从斜面底端到最高点位移为/2,则动能的减少量为60J,即Eki=（wgsin0+f）h联立以上各式得.“2=12J此过程机械能的减少量为上滑过程中克服滑动摩擦力所做的总功，所以有jyf=//

8、2=i2j上滑和下滑过程中，滑动摩擦力都做负功，且数值相等，所以一个往返过程中摩擦力做负功总和为%总=2桝=24J。所以最后物体的动能为Ek^=Ek—"7总=36J。