能量守恒定律专题复习

能量守恒定律专题复习（精选8篇）

1.能量守恒定律专题复习 篇一

高考复习专题-牛顿运动定律

知识要点梳理

一、瞬时加速度的分析

牛顿第二定律F合=ma左边是物体受到的合外力，右边反映了质量为m的物体在此合外力作用下的效果是产生加速度a。合外力和加速度之间的关系是瞬时关系，a为某一时刻的加速度，F合即为该时刻物体所受的合外力，对同一物体的a与F合关系为“同时变”。

分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析那一时刻前后的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。此类问题应注意两种基本模型的建立：

(1)钢性绳(或接触面)：认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，若剪断(或脱离)后，其弹力立即消失，不需要恢复弹性形变的时间。一般题目中所给细线和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理。

(2)弹簧(或橡皮绳)：此种物体的特点是形变量大，恢复弹性形变需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成不变。

二、力、加速度、速度的关系

牛顿第二定律说明了力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，即力→加速度→速度变化(物体的运动状态发生变化)。合外力和加速度之间的关系是瞬时关系，但速度和加速度不是瞬时关系。

①物体所受合外力的方向决定了其加速度的方向，合力与加速度的大小关系是F合＝ma。只要有合力，不管速度是大、还是小、或是零，都有加速度；只有合力为零，加速度才能为零，一般情况下，合力与速度无必然的联系，只有速度变化才与合力有必然的联系。

②合力与物体运动速度同方向时，物体做加速运动；反之物体做减速运动。

③物体所受到合外力的大小决定了物体当时加速度的大小，而物体加速度的大小又是单位时间内速度的变化量的大小（速度的变化率）。加速度大小与速度大小无必然的联系，与速度的变化大小也无必然的联系，加速度的大小只与速度的变化快慢有关。

④区别加速度的定义式与决定式

定义式：，即加速度定义为速度变化量与所用时间的比值。而

揭示了加速度决定于物体所受的合外力与物体的质量。

三、整体法和隔离法分析连接体问题

在研究力与运动的关系时，常会涉及相互关联物体间的相互作用问题，即连接体问题。

1、连接体与隔离体

两个或两个以上物体相连接组成的物体系统，称为连接体。如果把其中某个物体隔离出来，该物体即为隔离体。

2、外力和内力

如果以物体系为研究对象，受到系统之外的作用力，这些力是系统受到的外力，而系统内各物体间的相互作用力为内力。

说明：外力和内力是相对的，这要看我们选择的研究对象，一般的情况下，内力不能改变系统的运动状态。例如人站在静止的车内，通过一条绳子拉车，如果以人和车为研究系统，人拉绳的力属于内力，无法改变车的运动状态，如果以人为研究对象，绳对人的作用力是外力，这个力跟车内地板对人的作用力平衡，使人保持静止状态。由此可知，应用牛顿第二定律解决问题时，只有明确了研究对象，才能正确区分出它所受的外力。

3、连接体问题的分析方法：整体法与隔离法

（1）整体法：当系统内各物体具有相同的加速度时,可以把连接体内所有的物体组成的系统作为整体考虑,分析其受力情况,对整体列出牛顿第二定律方程求解.（2）隔离法：如果要求系统内各物体间的相互作用力时, 必须把某个物体从系统中隔离出来作为研究对象,分析受力情况,再利用牛顿第二定律列方程求解.（3）整体法应用牛顿第二定律列方程不考虑内力。如果把物体隔离出来作为研究对象，则这些内力将转换为隔离体的外力。

（4）整体法与隔离法的选择:

①当系统内各物体具有相同的加速度,求系统的加速度或者求系统受的外力时,优先选用整体法,不考虑系统内各物体间的内力.②当求系统内各物体间的内力时,要用隔离法.③ 有时需要多次选取研究对象,先整体后隔离或先隔离后整体.四、程序法解题

在求解物体系从一种运动过程(或状态)变化到另—种运动过程(或状态)的力学问题(称之为“程序题 ”)时，通常用“程序法”求解。

程序法：按时间的先后顺序对题目给出的物体运动过程（或不同的状态）进行分析（包括列式计算）的解题方法。

“程序法”解题要求我们从读题开始，就要注意到题中能划分多少个不同的过程或多少个不同的状态，然后对各个过程或各个状态进行分析（称之为“程序分析”），最后逐一列式求解得到结论。

程序法解题的基本思路是：

（l）划分出题目中有多少个不同的过程或多少个不同的状态

（2）对各个过程或各个状态进行具体分析，得出正确的结果

（3）前一个过程的结束就是后一个过程的开始，两个过程的交接点是问题的关键。

规律方法指导

1、应用牛顿定律解决力学问题的关键是对研究对象进行受力分析

首先是选取研究对象，有时将物体隔离进行受力分析比较方便，有时将几个物体看成一个整体来进行研究更为简捷，到底选用哪个物体或者是选用整体作为研究对象，得有一定的经验和技巧。不能仅听老师的经验之谈和总结的条文，还须自己通过做一定量的习题，从解题过程中去体验和总结，变成自己的知识和技能；

对研究对象进行受力分析可以根据力的概念与力的产生条件，但更重要的是注意结合物体的运动状态，这正是动力学的精髓。做匀加速直线运动的物体，不仅受的合外力一定不是零，且合外力的方向一定与物体的加速度方向相同；做曲线运动的物体所受到的合力一定不是零，且不与运动方向相同。根据运动状态去分析判断物体的受力情况是十分简捷而又重要的方法。

2、用假设法分析物体的受力

我们在分析物理现象时，常常出现似乎是这又似乎是哪，不能一下子就很直观地判断时，往往用假设法去分析可迅速得到正确的答案．

方法1：首先假定某力不存在，查看物体会发生怎样的运动，然后再确定此力应在什么方向，物体才会产生题目给定的运动状态。

方法2：假定此力沿某一方向，用运动规律进行验算，若算得正值，说明此力与假定的方向相同，否则相反。

方法3：在力的作用线上定出坐标轴的正方向将此力用正号运算，若求得是正值，说明此力与坐标轴同向，否则相反。

3、要注意加速度与合外力的瞬时对应关系

在解决物体所受的力既不是恒力又不规律的情况时，就要分析加速度与合外力的瞬时对应关系，按照时间的先后，逐次分析物体的受力情况和合外力产生的加速度，以及引起物体运动的性质、运动状态的改变。

4、临界问题的分析与求解

在应用牛顿定律解决动力学问题中，当物体运动的加速度不同时，物体有可能处于不同的状态，特别是题目中出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时，往往会有临界现象，此时可采用极限分析法，看物体在不同的加速度时，会有哪些现象发生，尽快找出临界点，求出临界条件。

5、图象在中学物理解题中应用十分广泛，理解图象的意义，自觉地运用图象分析物理规律是十分必要的

这是因为它具有以下优点： ①能形象地表达物理规律； ②能直观地描述物理过程； ③能鲜明地表示物理量之间的依赖关系。

在理解图象所表示的物理规律时要注意：

(1)看清坐标轴所表示的物理量及单位，并注意坐标原点是否从零开始。

(2)图象上每一点都对应着两个数，沿图象上各点移动，反映着一个量随另一量变化的函数关系。因此，图象都应该与一个代数方程相对应。

(3)图象上任一点的斜率，反映了该点处一个量随另一个量变化的快慢(变化率)，如x—t图象中的斜率为速度，v—t图象中的斜率为加速度。

(4)一般图象与它对应的横轴(或纵轴)之间的面积，往往也能代表一个物理量，如v—t图象中，曲线与t轴所夹的面积代表位移。

典型例题透析

类型

一、瞬时加速度的分析

1、质量分别为mA和mB的两个小球，用一根轻弹簧联结后用细线悬挂在顶板下，如图所示，当细线被剪断的瞬间。关于两球下落加速度的说法中，正确的是()

A、aA＝aB＝0

B、aA＝aB＝g

C、aA＞g，aB＝0 D、aA＜g，aB＝0

总结升华：分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析那一时刻前后的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。此类问题应注意绳和弹簧的区别。

类型

二、力、加速度、速度的关系

2、如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，今用一小物体m把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的动摩擦因数恒定，试判断下列说法正确的是：（）

A．物体从A到B速度越来越大，从B到C速度越来越小

B．物体从A到B速度越来越小，从B到C速度不变

C．物体从A到B先加速后减速，从B到C一直减速运动

D．物体在B点受合外力为零

总结升华：（1）合外力和加速度之间的关系是瞬时关系，但速度和加速度不是瞬时关系。同时要注意是加速还是减速只取决于加速度与速度的方向，加速度与速度同向时，速度增加，加速度与速度反向时，速度减小。（2）在分析物体某一运动过程时，要养成一个科学分析习惯，即：这一过程可否划分为两个或两个以上的不同小过程，中间是否存在转折点，找出了转折点就可以知道物体的前后过程是怎样运动的了。如此题中弹力等于重力这一位置是个转折点，以这个转折点分为两个阶段分析。这一类动态分析的题是难点，又是重点，要在分析受力上下功夫！弹簧这种能使物体受力连续变化的模型，在物理问题中经常遇到，因此要重点掌握。

类型

三、整体法和隔离法分析连接体问

3、如图示，两个质量均为m的完全相同的物块，中间用绳连接，若绳能够承受的最大拉力为T，现将两物块放在光滑水平面上，用拉力F1拉一物块时，恰好能将连接绳拉断；倘若把两物块放在粗糙水平面上，用拉力F2拉一物块时(设拉力大于摩擦力)，也恰好将连接绳拉断，比较F1、F2的大小可知()。

A、F1＞FB、F1＜FC、F1＝FD、无法确定

总结升华：在连接体问题中，如果不要求知道各个运动物体之间的相互作用力，并且各个物体具有大小和方向都相同的加速度，就可以把它们看成一个整体(当成一个质点)分析受到的外力和运动情况，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)。如果需要知道物体之间的相互作用力，就需要把物体从系统中隔离出来，将内力转化为外力，分析物体的受力情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列出方程。隔离法和整体法是互相依存，互相补充的，两种方法互相配合交替应用，常能更有效地解决有关连接体的问题。解题时先用整体法求加速度，后用隔离法求物体间相互作用力，注意隔离后对受力最少的物体进行分析较简捷。

类型

四、程序法解题

4、如图所示，一根轻质弹簧上端固定，下挂一质量为m0的平盘，盘中有物体质量为m，当盘静止时，弹簧伸长了l，现向下拉盘使弹簧再伸长Δl后停止，然后松手放开，设弹簧总处在弹性限度内，则刚松开手时盘对物体的支持力等于：

A、(1＋

B、(1＋)mg C、D、总结升华：在求解物体系从一种运动过程(或状态)变化到另—种运动过程(或状态)的力学问题(称之为“程序题 ”)时，通常用“程序法”求解。要求我们从读题开始，就要注意到题中能划分多少个不同的过程或多少个不同的状态，然后对各个过程或各个状态进行分析(称之为“程序分析”)，最后逐一列式求解得到结论。“程序法”是一种重要的基本解题方法，我们在“程序分析 ” 的基础上，通过比较各个过程(或状态)下力产生的效果，然后，从力的效果出发分步列方程，这样解题往往简化了数学列式和数学运算，使问题得到了巧解。

类型

五、临界问题的分析与求解

5、如图所示，斜面是光滑的，一个质量是0.2kg的小球用细绳吊在倾角为53°的斜面顶端。斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行；当斜面以8m/s的加速度向右做匀加速运动时，求绳子的拉力及斜面对小球的弹力。

2总结升华：必须先求出小球离开斜面的临界值a0，然后才能确定某一状态下小球是否在斜面上。

类型

六、利用图象求解动力学与运动学的题目

6、放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系，如图甲、乙所示。取重力加速度g＝10m/s。由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为()

A、m＝0.5kg，μ＝0.4

B、m＝1.5kg，μ＝

2C、m＝0.5kg，μ＝0.2

D、m＝1kg，μ＝0.2

总结升华：给定v-t图象，可以从图象的斜率求得各段时间内的加速度，从而根据牛顿第二定律可求得作用力。

类型

七、用假设法分析物体的受力

7、两个叠在一起的滑块，置于固定的、倾角为θ的斜面上，如下图所示，滑块A、B质量分别为M、m，A与斜面间的动摩擦因数为μ1，B与A之间的动摩擦因数为μ2，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，滑块B受到的摩擦力（）

A、等于零

B、方向沿斜面向上

C、大于等于μ1mgcosθ

D、大于等于μ2mgcosθ

总结升华：由于所求的摩擦力是未知力，如果不从加速度大小比较先判定其方向，也可任意假设，若设B受到A对它的摩擦力沿斜面向下，则牛顿第二定律的表达式为：mgsinθ＋FB＝ma得FB＝ma－mgsinθ＝mg(sinθ－μ1cosθ)－mgsinθ＝－μ1mgcosθ，大小仍为μ1mgcosθ。

式中负号表示FB的方向与规定的正方向相反，即沿斜面向上。

练习题

1、如图a，质量m＝1kg的物体沿倾角θ＝37°的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图b所示。求：（sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s）

（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；（2）比例系数k。

22、如图所示，用力F拉物体A向右加速运动，A与地面的摩擦因数是是。对于A的加速度，下面表述正确的是：（），B与A间的摩擦因数

A．

B．

C．

D．

3、如图所示，定滑轮的正下方有一个半径为R的半球，用拉力F绕过定滑轮的细绳使质量为m的小球缓慢由A处上升到B处，若小球在滑动过程中细绳的拉力大小为F，半球对小球的支持力大小为N，不计定滑轮的大小及一切摩擦，则（）

A、N不变，F不变

B、N不变，F变小

C、N变大，F变大

D、N变小，F变小

2.能量守恒定律专题复习 篇二

先研究每一个质点, 然后再对它们取和, 从而得到质点系所遵循的规律。

对其中第i个质点, 动能定理可写为

Wi是作用在第i个质点上的所有力对质点i所作的功, 它既包括质点系以外其它物体所施的作用力—外力的功Wi外, 又包括质点系内其它质点所施的作用力—内力的功Wi内。

对所有质点求和:

外力作功与内力作功代数和, 等于质点系总动能的增量——质点系的动能定理。

二、功能原理和机械能守恒定律

1.质点系的功能原理

利用质点系的动能定理:

其中内力作功的代数和项可分为:系统内部保守力的功和内部非保守力的功,

功能原理 (机械能原理) :外力与非保守内力作功之和, 等于系统机械能的增量。

2.机械能守恒定律

由质点系的功能原理W外+W非保内=△E

若W外=0且W非保内=0, 系统的动能与势能可以相互转换, 且转换的量值一定相等, 即动能增加的量等于势能减少的量, 或势能增加量等于动能减少的量。

对于一个系统, 当合外力的功与内部非保守力的功都为0时, 系统的机械能守恒。

注意:机械能守恒定律的条件是:W外=0且W非保内=0, 不是W外+W非保内=0。

机械能守恒定律只是普遍的能量转化和守恒定律的特殊形式。各种形式的能量是可以相互转换的, 但是不论如何转换, 能量既不能产生, 也不能消灭, 只能从一种形式转换成另一种形式, 这一结论叫做能量守恒定律。

三、普遍的能量守恒定律

能量守恒定律指出:“自然界的一切物质都具有能量, 能量既不能创造也不能消灭, 而只能从一种形式转换成另一种形式, 从一个物体传递到另一个物体, 在能量转换和传递过程中能量的总量恒定不变”。

注意:1、从一种形式转换成另一种形式是泛指, 是指所有形式能量。

2、能量转换和传递过程中能量的总量恒定不变, 并没有限制是哪几种形式能量。

设:一体系, 有3焦耳动能增量和6焦耳电能增量全部转换势能。

根据各种形式的能量相互转化的规律可知:要保证系统能量守恒, 其根本原因:一是系统内各种形式的能量可以相互转换, 且转换的量值一定相等 (以下称为:等量转换原则) ;

二是系统内变化形式能量的减少量与变化形式能量的增加量相等。

而不是:

注意:系统内的作用是有时间与过程的, 不同形式能量之间的转换是多种多样, 故要确保能量守恒定律成立的条件之一就是所有形式能量之间是可以相互转换的, 且转换量一定相等。

故此我们可得出:

(一) 、ΣE=常量 (或ΣE=ΣE或Σd E=Σd E) 只是保证总能量守恒或总能量增量守恒, 并不保证体系内的所有形式能量之间能量转换必需遵守等量转换原则, 在ΣE=常量 (或ΣE=ΣE或Σd E=Σd E) 中, 不仅含有不同形式能量之间转换遵守等量转换原则的总能量守恒或总能量增量守恒, 而且还含有不同形式能量之间转换不遵守等量转换原则的总能量守恒或总能量增量守恒。而根据能量守恒定律, 能量的变化只能是不同形式的能量互相转化, 在转化中每一种形式的能量转化为另一种形式的能量时, 都要严格遵守等量转换原则, 从而才能保证总能量守恒。明显ΣE=常量 (或ΣE=ΣE或Σd E=Σd E) 不能等同于能量守恒定律。

同理, 单一 (或二/三种) 形式能量的守恒只能保证分析的这几种形式能量的转换遵守等量转换原则, 并不能保证所有形式能量之间的转换遵守等量转换原则, 也是不符合能量守恒定律的。

(二) 、能量守恒定律成立的条件是:一是功和能的关系——各种不同形式的能可以通过做功来转化, 能转化的多少通过功来量度, 即功是能转化的量度。二是能量增量与各种形式能量之间关系——各种形式能量的转换遵循等量转换原则, 能量增量是所有形式能量的增量, 是此形式能量的增量, 也是彼形式能量的增量。而是结果。长期以来物理学界一直把ΣE=常量等同于能量守恒, 是对能量守恒定律认识不足。

(三) 、能量守恒定律与总能量守恒 (总改变量守恒) 以及几种能量形式等量转换间之关系是不可逆的, 由能量守恒定律可得总能量守恒 (总改变量守恒) 以及能量形式等量转换, 但由总能量守恒 (总改变量守恒) 以及几种能量形式之间等量转换是不能得到能量守恒定律的。能量守恒定律与总能量守恒 (总改变量守恒) 以及几种能量形式等量转换是不能等同对待的。

(四) 、能量守恒有二, 一是等量转换, 二是总量守恒, 二者不可缺一。

(五) 、功能原理与能量守恒定律的本质是一致的。

四、能量守恒对坐标变换的要求

换位思考能量守恒与坐标变换的关系, 分析能量守恒定律对坐标变换的要求, 按照现代物理的说法, 能量守恒只在每个参照系各自内部都有一套描述守恒的方法, 它们都在自己的描述下承认能量守恒。则必需要假设在二个坐标系能量守恒成立, 至于能量守恒是相对的, 还是有条件的, 暂不讨论。

注意:1、各种形式能量的转换遵循等量转换原则。

2、能量增量在能量守恒定律中的重要作用, 能量的转移和传递其实是靠能量增量 (功能原理) 。

众所周知, 能量有多种形式, 如动能、势能、化学能、电磁能、核能等等, 各种形式能量之间可以相互转换, 都能参加物体之间的作用, 而不同形式能量都有自己的数学表达式。

首先我们不难看出, 由于能量有多种形式, 人们不能保证自己已经知道了所有形式能量, 要保证所有不同形式能量之间转换遵循等量转换原则, 从数学上不可能每一种形式能量地证明。换言之, 能量守恒定律在数学上是不可能证明, 它只能是保证, 我们只能是保证在每个参照系各自内部所有不同形式能量之间转换遵循等量转换原则。凡是先建立了坐标转换体系, 再证明能量守恒是不可能的, 先建立坐标转换的理论与能量守恒定律根本不相容, 如:相对论。

现令:在静止参照系S中观测, 有能量E1与E2, 现能量E1与E2发生变化——能量转换, E1由E11变为E12, E2由E21变为E22,

在以速度u运动参照系S’观测,

注意:各种形式能量的转换遵循等量转换原则, 能量增量是所有形式能量的增量, 是此形式能量的增量, 也是彼形式能量的增量。

通过以上的分析, 我们同时可发现, 要保证能量守恒定律成立, 其主要是保证在各自坐标系, 各种形式能量的转换必需遵循等量转换原则。

则, 我们可得出能量守恒定律对坐标变换的要求:

1、所有形式能量变化量 (能量增量) 的坐标变换必需完全一致;

2、在一参照系等量的能量变化量 (能量增量) , 在另一参照系观测, 能量变化量 (能量增量) 必是等量。

但事实是各种形式能量的坐标变换不一, 则各形式能量的能量增量坐标变化不一, 这与能量守恒定律对坐标变换要求之间存在着矛盾。

综上所述, 我们可得出:

1、现物理理论皆忽视了能量守恒定律中各种形式能量的转换遵循等量转换原则, 而认为ΣE=常量等同于能量守恒, 带来的结果是理论往往是建立在总能量守恒之上的, 并不是建立在能量守恒定律之上的, 比较典型的有相对论, 而这些物理理论与能量守恒定律并不相容。

2、现物理理论一般认为等量能量增量坐标变换后, 可以是不等量的, 与能量守恒定律对坐标变换的要求存在矛盾特别明显。

3、在数学上根本不能证明各种形式能量的转换遵循等量转换原则, 因为人们不能保证自己已经知到所有形式能量, 不可能每一种形式能量地证明。换言之, 先建立坐标变换体系, 再证明其能量守恒, 是不可能的, 是完全不可能的。能量守恒定律只能是保证, 不能是证明。

五、重新认识物体运动的本质

众所周知, 现物理理论皆认为动能具有相对性, 等量动能能量增量坐标变换后不等量, 显然这一观点与能量守恒定律对坐标变换的要求存在着矛盾, 为了解决这一矛盾, 我们不得不重新思考物体运动的本质。

在狭义相对论中, 质能公式 (E=m c2) 、质速公式是一个连环的、相互证明的一个体系, 且质能公式、质速公式已得到实验的充分证明。

根据狭义相对论

得

由 (5—2) 式我们可做图1。

从图1, 我们可以发现, 物体的运动速度是极限速度的一个分速度, 且物体的运动只能在以极限速度为半径的圆周上。根据狭义相对论以及 (5—2) 式, 我们可做动能变化图 (见图2) 。

由图3可以看出, 速度的变化其实是一个偏转, 一个以极限速度c为半径的偏转, 坐标系的变换也是速度变化, 则坐标系的变换是一个偏转, 一个以极限速度c为半径的偏转 (见图3) 。

从图4中可以看出, 物体运动发生变化, 从坐标ox系看, 物体的运动速度由v2变为v1, 物体的质能由m2c2变m1c2, 物体的动能变化为:, 从相对坐标系ox运动速度为u的坐标系o’x’看来, 物体的动能变化为:, 物体的运动速度由

注意:圆周上的每一个点在坐标变化条件下, 每一个点的运动速度都是达到极限速度, 这就是说不管是静止的, 还是运动着的物体, 其运动速度其实都是极限速度, 而人们平常说的相对速度是极限速度的一个分速度。则所有的物体都是静止质量为零的物质达到极限速度c的产物。

从以上分析看出, 观测坐标的变换并未影响物体的总能量以及能量的增量, 观测坐标的变换只是一个观测角度的改变, 物体的总能以及能量增量是绝对的, 而物体的静止质量以及动能是相对的, 且物体的静止质量是相对的, 符合能量守恒定律对坐标变换的要求。

同理可得, 能量是绝对的, 能量需通过一定方式表现出来, 方式决定了具体形式能量的相对性与绝对性。

另:根据d E=Fds°, 得:

众所周知, 物体都存在着静能mc2, 但物体不能绝对静止, 引入运动概念, 则只有静止物体运动速度为极限速度下:

同样可得所有静止的和运动的物体都是质量为零物体运动达到极限速度C的产物的观点。

故此, 我们得出以下结论:

结论一、能量本质是绝对的, 能量需要通过一定的方式表现出来, 具体形式能量的表现方式决定了具体形式能量是否具有绝对性与相对性。且具体形式能量的相对性必然有相应的具体形式能量的相对性与之相对应, 来符合能量守恒定律。

结论二、所有静止的和运动的物体都是质量为零物体运动达到极限速度C的产物。

结论三、在任何物体观测另一物体的运动速度, 只能是与之运动方向垂直方向的物体运动速度, 即:是另一物体运动极限速度C与之运动极限速度C垂下直方向的分速度。

结论四、得观测偏转角度 (θ) 与运动速度 (v) 存在以下关系:

最后谢谢百度相对论吧以及吧友批评与指正。

摘要：通过分析能量守恒定律, 发现各种形式能量的转换遵循等量转换原则是能量守恒定律成立的基本条件, 指出了长期以来物理学界一直把ΣE=常量等同于能量守恒是对能量守恒定律认识不足。换位思考能量守恒定律对坐标变换的要求, 得出能量守恒定律对坐标变换的要求:一是所有形式能量变化量 (能量增量) 的坐标变换必须完全一致;二是在一参照系等量的能量变化量 (能量增量) , 在另一参照系观测, 能量变化量 (能量增量) 必是等量。发现了现物理理论中认为等量能量增量坐标变换后可是不等量的观点与能量守恒定律对坐标变换的要求的矛盾。指出了能量守恒定律在数学上是不可能证明的, 只能是保证能量守恒定律, 凡是先建立了坐标转换体系, 再证明能量守恒是不可能的, 先建立坐标转换的理论根本与能量守恒定律不相容。重新分析动能的相对性, 得出了:能量本质是绝对的, 能量需要通过一定的方式表现出来, 具体形式能量的表现方式决定了具体形式能量是否具有绝对性与相对性。且具体形式能量的相对性必然有相应的具体形式能量的相对性与之相对应, 来符合能量守恒定律。所有静止的和运动的物体都是质量为零物体运动达到极限速度C的产物。在任何物体观测另一物体的运动速度, 只能是与之运动方向垂直方向的物体运动速度, 即:是另一物体运动极限速度C与之运动极限速度C垂直方向的分速度。

关键词：能量守恒定律,坐标转换,能量增量

参考文献

[1]电动力学课程组物理学、应用物理学专业必修课程.电动力学.河北师范大学

[2]刘显钢.狭义相对论中的可变换假设与极限速率.北京师范大学学报.2006年4月第42卷第2期

[3]张社奇等主编.高等学校新世纪系列教程.基础物理学.科学出版社.2001年

[4][英]彼得·迈克尔, 哈曼, 龚少明译.19世纪物理学概念的发展——能量、力和物质.复旦大学出版社.2000年2月第一版

3.新能量守恒定律 篇三

“人的身体能量、情感能量、头脑能量和精神能量在内部有着千丝万缕的联系。”Colin Albel说，学会使用这些能量，能够使我们的工作与生活获得持续的循环因子，就好像能量守恒一样周而复始。

能量管理四因子

在身体、情感、头脑和精神这四个能量管理的因子中，身体能量是所有能量的基础，“没有身体的物理能量，生命也就不存在，那其他所谓的情感能量、头脑能量和精神能量都是扯淡的玩意儿。”Colin Albel说。

情感能量就是已有能量的储存罐和放大器。在积极的情绪下，已有的能量可以得到充分的发挥，即使身体能量不够，乐观的兴趣也更易于激发人的潜能，达到意想不到的效果。而当情绪低落时，即便是有充足的身体能量也无处发挥。

头脑能量是能量的一个集中出口(除非你是体力劳动者，但体力劳动者同样需要动脑子，聪明的体力劳动者可以更有效率地利用能量，花最小的力气办最多的事)。据统计，大脑耗费的能量是全身能量消耗的20％!也就是说，哪怕是在超市付账时计算一下收银员有没有找错钱可能花的能量都与你扛一袋大米上五楼一样多。如果头脑能量耗费过多，是会潜在地影响你的心情指数的，而我们刚才也提到，心情的变化又会极大地影响你的身体能量。这种变化不易察觉却极其重要。

精神能量是一种虚化的能量。简单地说，就是人的意志所带来的巨大能量。这很难量化，却在心理学上有极好的解释。意志可以让人确定自己的目标，自觉地调节自己的行为，并努力去克服实现目标可能遇到的困难。人与人之间、强者与弱者之间、大人物与小人物之间最大的差异，就在于意志的力量，即所向无敌的决心。很多时候这种意志所带来的精神能量可以无限扩大其他所有的能量，并使你的愿望成为可能。

有能量＝有工作能力

能量与工作是不是有必然联系呢?答案是肯定的。不论来源于身体、情感、头脑还是精神，不论是物理的还是抽象的，各种能量都是我们身体运作并支撑工作的原动力。“如果你身体疲惫，就没有精力做事：如果你情感波动，就很难集中精力：如果你头脑紊乱，就会白费很多工夫：如果你精神萎靡，你的一切行为就失去了动机。这种关联难道还不够明显?”Colin Aibel说。

但是，有能量不代表就有能力，有能力也不一定就有能量。精力充沛的人有可能是个大傻子，绝顶聪明的人也可能是个药罐子。《士兵突击》里的许三多可以背着全套武器装备，加上一个炊事班的大铁锅、一挺重机枪和两箱子弹，五公里跑全连第一，但让他解出一道哪怕是最简单的微积分题目实在是有点困难。霍金是现代最负盛名的数学家和理论物理学家，可他连话都说不出，只能靠唯一一根能动手指来控制自己的轮椅。但毋庸置疑的一点是，能量是能力的物理基础。如果能利用好自己的能量，将会扩展和加强一个人的能力：而个人能力的发挥也能使能量得到有效利用，使优势最大化。

现在的人在工作中往往只注意了时间管理，而忽略了能量管理。其实只要仔细回想一下就不难发现，大部分时候你在回顾过去发生的事情时，常会发现自己累得半死不活、结果什么收获都没有，你不知道每天赞了那么大劲都得到了什么。如果你真的遇到这样的问题，那么该想想，你是否有效地利用了能量为你的工作服务。

在工作中，我们会长时间地陷入争论、责备和担心中。即使是思考，也有可能因为钻进死胡同出不来而让你消耗大量的精力。所有这些消耗，都会造成能量的浪费。

重新找回流失的能量

在了解了能量的四个来源之后，我们可以确定，要想找回流失的能量，首先要从能量的来源下手。因为这四个来源不仅是来源，也是能量流出的渠道。

Colin Aibel给出了如下建议：

身体上：少食多餐，保证睡眠，多做运动。

情感上：保持乐观积极的情绪和对他人温和的态度。

头脑上：训练自己缜密的思维和有效的思考方式，不要浪费时间去想那些无用的东西。

精神上：确立自己的目标和做事的意义。

当然，以上只是技术层面的东西，说出来未免有些冠冕堂皇。其实每个人的能量都是有限的，运用到工作和生活中的能量更是有限的。所以我们不光要控制浪费，也要尝试着从别人那里补充自己流失掉的能量。

其实所有的浪费都是可控的。不论是争论、责备、担心还是思考，如果你在做这些“只出不进”的工夫前先花上十分钟好好想想，摆脱感性的束缚，纯理性地看待问题，可能不自觉地就会减少争论、责备和担心，从而降低能量的损耗。而思考模式的变化也会有效地减少胡思乱想所造成的能量浪费。

4.能量转化与守恒定律教学设计 篇四

一、教材分析

《能量的转化与守恒》是科学浙教版九年级第五册第三章最后一节学习内容。教材从能量的形式是多样的，且能量又不是孤立存在的，在一定条件下可以发生转化，教材以二个实例：太阳→树木→燃煤电厂→剃须刀，太阳能→生物质能→化学能→电能。要求学生能从大量的事实中了解能量的转化，结合前面学的机械能守恒、焦耳定律等阐述能量守恒，讨论永动机能否实现。最后又以二个实例分析能量的转化是具有方向性的，明确能量转化具有方向性的实际意义。通过前面几节的学习,学生对能量转化的普遍性已有一定的认识，所以目标是对能量学习的一次小结，通过对不同形式能量的特点，对能量的转化与转移的深入讨论，疏理归纳出能量转化与守恒。

二、学情分析

本节课的学习内容是在学了能量、能量转化的量度，简单机械、机械能、热能、电能、电热器、核能利用之后的一节有关能量及其转化的总结性课文，对于9年级的学生来说，在生产生活中能的形式与转化有一定的知识储备和生活积累，且已基本具备独立思考、自主探究、小组讨论与合作交流的学习习惯，尽管学生对能量及其守恒已有一定的认识，但要完全理解能量守恒定律的精髓还是有一定的困难的。估计在对永动机的批判、能量转化具有方向性的实际意义的进一步理解与应用上会出现一定的困难。

三、设计思路

本节课应当利用学生已掌握的知识，通过学生自主的活动来实现教育目标，教师应该成为学生学习活动的组织者和引导者，使学生的科学素养在主动学习的过程中得到发展提高。教师应充分利用学生的学习优势，在教学中尽量做到生活化和实践性，在探索中给予适时的指导，创造合作与民主的学习氛围。培养学生以大量事实为依据，将分散的知识点，通过一定的有序的整理与归纳，提升到一个的理性认识水平。在实际操作中应注意：(1)创设问题的情境，能使学生在这个情境中产生矛盾，提出要求解决的问题;(2)学生利用教师和教材所提供的某些材料，对问题提出解答的假设;(3)从理论或实践上检查自己的假设，学生有不同的观点时及时展开辩论;对争论作总结，得出结论;(4)对形成的结论进行反思性的批判或应用。

四、教学目标

知识与技能

1.通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化.

2.知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例.

3.初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性.

过程与方法

1.能在观察自然现象或学习科学过程中发现一些问题。有初步的提出问题的能力。

2.通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性。有对信息的有效性作出判断的意识。

3.学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。有初步的分析概括能力。

情感态度与价值观

1.通过了解“能的转化和能量守恒定律”发现过程，体会探索真理艰难历程。

2.通过“永动机”的争论，懂得在科学发明与创新活动中尊重事实。养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。

3.认识到日常生活中合理利用能源与节约能源的重要性。

【重点难点】

1. 能量转化与守恒

2. 能量的转移与转化有一定的方向性

五、课前准备

手摇发电机;课件。

布置学生上网查询有关历史上的永动机方案，能大概说明它不能永动的原因。

六、教学过程

(一)创设情境，引入新知

设问：能量形式有很多，大家想想看，我们能想出哪能些能量的形式?

组织学生小组交流。(学生互助与合作)

目标是让学生对机械功、动能、重力势能、弹性势能、热能、电能、核能、化学能等能量的有关知识作一定的阐述，从学生的描述中疏理有关能量的零零碎碎知识。

练习：运动的汽车具有(机械能);电池、燃料等具有(化学能);火药爆炸后的气体具有(内能)。

(二)合作学习，探究新知

1.能量的转化是普遍存在的

设问：各种能量是不是孤立存在的?(提出问题，学习兴趣提升，将知识由点到线的归纳)

阅读书本113页，将图3-77串联成一个能量转化的

故事：

太阳→树木→燃煤电厂→剃须刀(正在充电)

能量转化的顺序：太阳能→树木的化学能→电厂的电

能→剃须刀的化学能

太阳→小麦→人(进食)→自行车 机械能 内能 电能 化学能 核能

能量转化的顺序：太阳能→小麦的化学能→人的化学能→自行车和人的机械能

游戏：学生分组讨论填图。讨论如何按能量转化的过程，选择相应事例填上图表。看看哪组同学填得最多、最好。

小结：在自然界中能量的转化是普遍存在的。小朋友滑滑梯，由于摩擦而使机械能转化为内能;在气体膨胀做功的现象中，内能转化为机械能;在水力发电中，水的机械能转化为电能;在火力发电厂，燃料燃烧释放的化学能，转化成电能;在核电站，核能转化为电能;电流通过电热器时，电能转化为内能;电流通过电动机，电能转化为机械能。

2.能量守恒定律

设问：能量在转化与转移过程中能否量度?(从大量事实出发寻找量化的规律，思维上从定性向定量研究过渡)

列举：我们已学过的能量转化量度关系有：拉力做功与克服摩擦(重力)做功、机械能守恒、焦耳定律等。

第一文库网演示：取一弹性小球，掉在地上观察其每次反弹高度的变化?其结果是一次比一次低，直至静止为止。

设问：能量是否在不断消灭?

讨论与回答。(预设：不会，是由于摩擦阻力在不断消耗能量。)

分析：大量事实证明，在普遍存在的能量的转化和转移过程中，消耗多少某种形式的能量，就得到多少其他形式的能量。如在热传递过程中，高温物体放出多少热量(减少多少内能)，低温物体就吸收多少热量(增加多少内能);克服摩擦力做了多少功，就有多少机械能转化为能量，但能量的总量不变。就是说某物体损失的能量等于几个物体得到几个物体得到的能量的总和。例如，把烧热的金属块，投到冷水中，冷水，盛水的容器以及周围的空气等，都要吸收热量，它们所吸收的热量总和跟金属块放出的热量相等。再如水电站里，水从高处流下，损失了机械能，一方面由于推动发电机转动而转化为电能，一方面水跟水轮机、管道摩擦而转化为内能。那么水的机械能的损失等于产生的电能和内能的总和。

归纳：能量既不会消灭，也不会创生，它只会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，而能的总量保持不变。――能量守恒定律

强调：“消耗能量”“利用能量”“获得能量”的实质是：能量相互转化或转移的过程。 介绍：能量守恒定律发现史。

从16世纪到18世纪，在伽俐略、牛顿、惠更斯等科学家的努力下，机械能的转化与守恒思想已初步形成，在19世纪初，内能的改变与机械功关系建立，电流的三大效应同时被发现，在生物界也证明了动物维持体温和进行机械活动的能量跟摄取的食物的化学能有关，自然科学的这些成就为建立能量的转化与守恒定律作了必要的准备。在19世纪中叶，由迈尔、焦耳、亥姆霍兹等人完善和确定了能量的转化和守恒定律。

3.永动机

阅读：第114面页讨论内容。

介绍：永动机有二类，一类如达芬奇式的，第二类就是能不断输出能量型的。

十大科技骗局之六：永动机神话：

梁星人，号称永动机发明人。其所在的海南星人永动机发电厂有限公司称，将建设装机总容量300万KW的宇宙引力能发电厂及年产10万辆宇宙引力能小轿车厂项目。据报道，海南星人永动机发电厂是“当今世界独一无二，独家建设，独家经营。其廉价的电力资源，可以与任何一家电力企业竞争，会永远处于不败之地”，“永动发电机结构简单，原理深奥，造价不高，但高科技含量达100%”。在岁末，梁星人还郑重其事筹备于12月27日在珠海度假村酒店千禧宫举办“永动机问世全球性新闻发布会”。而且发布会打算邀请的与会人物也足以吓坏小市民，包括：安南、布什、克里、小泉、阿罗约、普京、布莱尔??都是梁星人的邀请对象。据报道，南街村为研究永动机发电项目投入的多万元全部打了水漂,结果电没有发出来，骗子也失踪了。根据国家专利法，永动机不具备实用性，所以没有一件永动机发明获得过国家专利授权。

讨论：科学技术发展到一定的时候“永动机”能实现吗?

结论：一定不能实现。因为违反能量转化和守恒定律的事件是不可能发生的。

能量守恒定律的建立为永动机敲响了丧钟(真理与谬论有时就一步之遥，关键就在于是否按客观规律办事，培养学生尊重客观事实的意识)

4.能量的.转化与转移的方向性

设问：为什么要节能能源，合理开发能源?

阅读：课文114页事例1与2，讨论交流，回答课文的问题“能量的转化和转移具有一定的方向性有什么实际意义”

小结：大量的事实告诉我们，能量在转化与转移过程中，不但总量守恒，还具有一定的方向性，也就是说，如果要让低温物体向高温物体传递热量，而其它物体不发生变化是不可能的。人类对大自然的开发与利用，尤其是对新能源的研制与开发，我们更要遵循自然规律。否则就会受大自然对我们的惩罚。

(三)课堂小结，巩固升华

1.课堂小结：通过今天的学习，你受到什么启发?有什么收获?

能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。

(1)能量守恒定律普遍适用。在形形色色的自然现象中，只要有能量的转化，就一定服从能量守恒规律。从物理的、化学的现象到地质的、生物的现象，大到宇宙天体的演变，小到原子核内部粒子的运动，都服从能量守恒的规律。

(2)能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系。自然界的各种现象都不是孤立的，而是相互联系的。电灯发光跟电流有联系，电能转化为光能反映了这种联系。植物生长更不是孤立的，要靠阳光进行光合作用才能生长，光能转化为化学能反映了这种联系。

(3)能量守恒定律是人类认识自然的重要依据。人类认识自然，就要根据种种自然现象，总结规律，能量守恒定律就是人类总结出的规律之一，而且人类认识的其他规律也必定符合能量守恒定律。1933年意大利科学家费米，在研究β衰变的过程中发现，能量不守恒。于是他根据能量守恒定律大胆预言了还有一种未发现的粒子，这就是现在已被科学界公认的中微子。这一事例说明了能明守恒定律，已成为人类认识自然的重要依据。

2.练习：课文115练习题“有人说，除了核能，我们所利用的各种形式的能量都是直

接或间接地来自太阳能，对吗?”

3.一台额定功率为50千瓦的水力发电机，水流做的功只有60%可以转化为电能，水的流量为50米/分，则水流的落差(即水源高度)不得少于多少米?(g 取10牛/千克)

(四)课外作业，应用拓展

1.作业本相关练习

2.从网上或其它资料查找永动机模型。探讨它们为什么不能工作。

5.专题八 守恒定律的综合应用 篇五

守恒定律的综合应用

雷区扫描

本部分常见的失分点有：

1.乱用守恒定律，守恒方程列错.2.研究对象和研究过程的选取不当.3.正、负号的处理不正确.造成失误的根源在于：①对守恒定律的适用条件理解不够深刻，甚至相互混淆；②平时不注意正确的解题思路，不是从过程的分析，始末状态的分析确定入手去处理问题，而是机械地套用公式；③不能从过程量与状态量的关系上分析过程的发生和发展；④对矢量（动量、冲量）的运算法则不清楚，对矢量正负号的规定有错误的理解.排雷示例

例1.（1998年全国）

在光滑水平面上，动能为E0、动量大小为p0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反.将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、p1，球2的动能和动量的大小分别记为E2、p2，则必有

A.E1＜E0

B.p1＜p0 C.E2＞E0

D.p2＞p0 雷区探测

本题考查碰撞中的动量守恒及能量守恒，要求理解动量守恒是指碰撞过程中的任意时刻系统的总动量大小和方向均不能改变.要求理解动能是标量，只有大小无方向，也只有正值，且在碰撞过程中系统总动能是不能增加的.雷区诊断 根据题意：“碰撞前，球2静止；碰撞前后球1的运动方向相反”，若选碰前球1的运动方向为正方向，由动量守恒定律p=-p1+p2得到碰撞后球2的动量等于p2=p0+p1,即在碰撞后，球2将沿正方向运动，而且p2＞p0,故选D.既然碰后球2沿正方向运动，它必具有一定的动能E2，由能量守恒定律：E0≥E1+E2，得E0＞E1，E0＞E2.故选项A正确，而选项C1p22错误.由动能公式E=mv=和E0＞E1，就可推断碰后球1的动量一定小于碰前球1的22m动量，p1＜p0.正确解答

ABD 例2.（1998年上海）

用质量为M的铁锤沿水平方向将质量为m、长为l的铁钉敲入木板，铁锤每次以相同的速度v0击钉，随即与钉一起运动并使钉进入木板一定距离.在每次受击进入木板的过程中，钉所受到的平均阻力为前一次受击进入木板过程所受平均阻力的k倍(k＞1).(1)若敲击三次后钉恰好全部进入木板，求第一次进入木板过程中钉所受到的平均阻力.(2)若第一次敲击使钉进入木板深度l1，问至少敲击多少次才能将钉全部敲入木板?并就你的解答讨论要将钉全部敲入木板，l1必须满足的条件.雷区探测

本题考查动量守恒定律与动能定理的综合应用.重点考查了过程分析及根据过程特点选择合适规律分析解决问题的能力.善于借用数学工具分析问题归纳出一般性的结论也是本题要考查的重要能力.雷区诊断 认真审题，规范地分析整个物理过程，弄清在不同阶段的过程

特点.“锤子击打钉子一起运动”这一过程中二者作用时间极短，内力远远大于外力，故满足动量守恒定律，但在二者获得共速的过程中，系统有机械能损失.二者随钉子进入木板一起运动的过程中克服阻力做功，动能减少，动能转化为内能.一定要抓住规律性东西，要善于用数学工具处理问题.题中告诉“钉所受到的平均阻力为前一次受击进入木块过程所受平均阻力的k倍”因此只要学生逐步去解，想办法归纳出递推式或通式就会发现处理问题的方法.在此问中，找到通式后要用到等比数列求和，写出n次的函数表达式，反复推敲，找制约关系，判断L1满足条件对学生的素质要求较高.正确解答

(1)锤打击钉子过程满足动量守恒定律 Mv0＝（M＋m）v

之后二者一起运动克服阻力做功，钉子进入木板即它们的末动能Ek＝全用于克服阻力做功，即：Ek＝F l1

＝kF l2＝k2F l3

所以l2＝

1M＋m）v2完211l1，l3＝2l1，l1＋l2＋l3＝l kk22F＝Ek1Mv0＝··2Mml11112222Mv(1kk)kk＝0 2l2(Mm)lk(2)设敲n次，钉全部进入木板 ｎ－Ek＝Fl1＝kFl2＝k2Fl3＝„„＝k1Flｎ，l1＋l2＋„＋lｎ＝l l1（1＋111＋2＋„＋n1）＝l kkk1n111lk＝1＋＋2＋„＋n1＝ 1kkkl11k1lg[1-ｎ＝l1(1-)]l1k 1lgk若上式右边不是整数，n应取其整数部分加1，若恰为整数，则不加1.要使钉全部钉入木板l1不能太小，因1－

11ll（1－）＞0，即：＜即：l1＞（11kl1l11k－1）l k例3.（1999年上海）

一质量m=2 kg的平板车左端放有质量M＝3 kg的小滑块，滑块与平板车之间的摩擦系数μ＝0.４，开始时，平板车和滑块共同以v0＝2 m/s的速度在光滑水平面上向右运动，并与竖直墙壁发生碰撞，设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来相反.平板车足够长，以至滑块不会滑到平板车右端.(取g=10 m/s2)求：

(1)平板车第一次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离.(2)平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度v.(3)为使滑块始终不会到平板车右端，平板车至少多长?

图8—1

雷区探测

本题利用动量守恒定律和能量转化和守恒定律研究平板车与滑块间，及平板车与墙壁间的不断作用和碰撞过程.重点考查了动量守恒定律的适用条件，及用两个守恒定律解题的一般思路和方法.能否进行深入细致的过程分析和对关键问题做出准确判断也是本题考查的重点.雷区诊断

本题要以基本的物理规律为依据，深入进行物理过程分析，建立正确的物理情境.小车第一次碰墙后，小车以原速率向左运动，由于M＞m，系统总动量向右，平板车向左减速至速度为零时，滑块仍向右滑动，此时平板车有向左的最大位移.之后在滑动摩擦力的作用下，平板车向右加速，直至共速(要判定二者在小车碰墙前获得共速)然后二者匀速运动，小车再次与墙碰撞，重复前面的物理过程.平板车每一次碰撞到下一次碰撞都是在重复相同的物理过程，满足相同的物理规律，只不过由于能量在二者相对运动中不断发生由机械能向内能的转化，因此小车离墙越来越近，直至靠在墙壁上.如果在分析中找到规律，领会到系统机械能全部转化为内能是由滑动摩擦力对系统做功来完成，问题就迎刃而解了.正确解答

(1)设第一次碰墙壁后，平板车向左移动s，速度变为0，由于体系总动量向左，平板车速度为零时，滑块还在向右滑行.由动能定理：

mv01－μMgs＝0－mv02，s＝

22Mg

1222代入数据得：s＝＝＝0.33（m）

20.43103(2)假设平板车与墙相撞前二者已经取得共同速度v′，据动量守恒得： Mv0－mv0＝（M＋m）v′ 代入数据得v′＝

23222＝0.４（m/s）

5由于撞墙前两平板车均做匀变速直线运动，那么平板车由速度为零，向右加速到

0.4 m/s，前进的距离s′，由动能定理得：

1mv′2－0＝μMgs′ 21120.42代入数据，s′＝＝＜s＝m

320.431075充分说明平板车还未与墙相撞，就与小滑块取得共同速度.所以，平板车第二次与墙碰撞前瞬间的速度v=v′＝0.４ m/s.(3)因为系统总动量水平向右，所以平板车与墙碰撞后，向左运动至速度为零后仍向右运动到撞墙，平板车与墙壁发生多次碰撞，每次情况与此类似，最后停在墙边，系统损失的机械能，完全通过滑块相对于平板车滑动时克服摩擦力做功，转化为内能.设平板车停在墙边时，滑块恰在平板车的最右端，平板车最短长度为l，据功能原理得：

(Mm)v01（M＋m）v02＝μMgl，所以l＝代入数据得 22Mg5522l＝＝＝0.833（m），20.43106即平板车至少长0.833 m 例4.（2000年全国）

在原子核物理中，研究核子和核子关联的最有效

途径是：双电小球A和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态.在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P，右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球，如图8—2所示.C和B发生碰撞并立即结成一个整体D.在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变.然后，A球与挡板B发生碰撞，碰后A、D都静止不动，A与P接触而不粘连.过一段时间.突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失).已知A、B、C三球质量均为m.图8—2

(1)求弹簧长度刚被锁定后A球的速度.(2)求在A球离开挡板P之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能.雷区探测

本题考查动量守恒定律和能量守恒定律的综合应用.本题涉及到多物体的多次相互作用过程，涉及到弹性势能与其他形式能量的相互转化.有效的过程分析、研究过程的选取，各过程之间的衔接，物理模型的抽象和转化均是本题考查的主要意向.雷区诊断

本题属于多物体多过程问题.如对整个过程没有清晰的分析，没有合适的处理方法，就会感到题目难度很大，无从下手或得出错误答案.因此就这类问题，平时复习时要注意综合分析能力的培养和提高.能够按物理过程的发生、发展，把复杂过程化分成简单的子过程，注意过程的衔接，根据过程特点合适地选择规律.如本题可分为：

①B、C相碰结成D，动量守恒而机械能损失；②D挤压弹簧推动A至弹簧最短时被锁定，系统动量守恒，总机械能守恒；③A与P碰后，A、D静止，系统动能损尽；④解除锁定后到弹簧恢复原长，弹性势能全部转化为D的动能，系统机械能守恒；⑤D通过弹簧拉动A一起向右运动，当弹簧最长，弹性势能最大时，A、D同速，系统动量、总机械能守恒.如进行以上分析，会降低题目难度，增加解题的成功率.凡物体间发生相互作用，交换动量和能量的过程都叫碰撞.因此两物体间直接接触的冲撞和非直接接触的相互作用过程都叫碰撞.凡碰撞问题，都具有动量和能量守恒两大核心特点.弹性碰撞动量、动能守恒；而非弹性碰撞动量守恒、动能不守恒但总能量守恒.C、B碰撞过程属于完全非弹性碰撞，动量守恒即：mv0＝2mv1，但机械能损失最大即

1×2mv12＜21mv02，系统内能增加，之后D通过弹簧与A作用可认为是弹性碰撞过程，当D与A共速211时，弹簧最短，此过程中mv0＝3mv2，又由机械能守恒Ep＝×2mv12－×3mv22.22正确解答

(1)设C球与B球粘结成D时，D的速度为v1，由动量守恒定律，有：

mv0＝（m＋m）v1 ①

当弹簧压至最短时，D与A的速度相等，设此速度为v2，由动量守恒，有： 2mv1＝3mv2 ②

由①②两式得A的速度 v2＝1v0

3③

(2)设弹簧长度被锁定后，贮存在弹簧中的势能为Ep，由动能守恒，有：

11·2mv12＝·3mv22＋Ep 2④

撞击P后，A与D的动能都为零，解除锁定后，当弹簧刚恢复到自然长度时，势能全部转变成D的动能，设D的速度为v3，则有：

Ep＝1（2m）·v32 2

⑤

以后弹簧伸长，A球离开挡板P，并获得速度.当A、D的速度相等时，弹簧伸长至最长.设此时的速度为v４，由动量守恒，有：

2mv3＝3mv４

⑥ 当弹簧伸到最长时，其势能最大，设此势能为Ep′，由能量守恒有

11·2mv32＝·3m 22v４2＋Ep′

解以上各式得： Ep′＝

⑦

1mv02 36

⑧

排雷演习

1.（2003年新课程，22）K-介子衰变的方程为K-→π-+π0,其中K-介子和π-介子带负的基元电荷，π0介子不带电.一个K-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆

-弧AP，衰变后产生的π介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径RK-与Rπ-之比为2∶1.π0介子的轨迹未画出.由此可知π-的动量大小与π0的动量大小之比为

图8—3

A.1∶1

B.1∶2 C.1∶3

D.1∶6 2.甲、乙两球在光滑的水平轨道上同方向运动.已知它们的动量分别为p甲＝5 kg·m/s，p乙＝7 kg·m/s，碰后乙的动量变为10 kg·m/s.则两球的质量关系可能是

A.m甲＝m乙

B.m乙＝2m甲 C.m乙＝４m甲

D.m乙＝6m甲

3.如图8—4所示，一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为M的平板，处在平衡状态，一质量为m的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为h，让环自由下落，撞击平板.已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长

图8 —4 A.若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒 B.若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总机械能守恒 C.环撞击板后，板的新的平衡位置与h的大小无关

D.在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功

4.如图8—5所示，小木块与长木板之间光滑.M置于光滑水平面上，一轻质弹簧左端固定在M的左端，右端与m连接.开始时m和M都静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1、F2，从两物体开始运动以后的整个过程中，对m、M、弹簧组成的系统.正确的说法是(整个过程中弹簧不超过弹性限度)

图8— 5 A.由于F1和F2分别对m、M做正功，故系统的机械能不断增加

B.由于F1和F2等大反向，故系统的动量守恒

C.当弹簧有最大伸长量时，m、M的速度为零，系统具有机械能最大 D.当弹簧弹力的大小与拉力F1、F2的大小相等时，m、M的动能最大

5.如图8—6所示，一根足够长的水平滑杆SS′上套有一质量为m的光滑金属圆环.在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的木质轨道，且穿过金属球的圆心O，现使质量为M的条形磁铁以v0的水平速度沿轨道向右运动，则

图8—6

A.磁铁穿过金属环后，二者将先后停下来 B.圆环可能获得的最大速度为

Mv0

Mm1Mv02 2C.磁铁与圆环系统损失的动能可能为Mmv02/2（M＋m）D.磁铁与圆环系统损失的动能可能为6.用细线悬挂一质量为M的木块而静止，如图8—7所示，现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块但未穿出，则木块上升的最大高度为_____.图8— 7 7.质量为m，速度为v0的子弹，水平射入固定在地面上质量为M的木块中，深入的距离为L.如果将该木块放在光滑水平地面上，欲使同样质量的子弹水平射入木块的深度也为L，则其水平速度应为_____.8.如图8—8所示，一质量为M、长为l的长方形木板B放在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m＜M.现以地面为参照系，给A和B以大小相等、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，但最后A刚好没有滑离B板.以地面为参照系，(1)若已知A和B的初速度大小为v0.求它的最后的速度大小和方向.(2)若初速度的大小未知，求小木块A向左运动到达最远处(从地面上看)离出发点的距离.图8— 8 9.如图8—9所示，A、B、C三物块质量均为m，置于光滑水平台面上.B、C间夹有原已完全压紧不能再压缩的弹簧，两物块用绳相连，使弹簧不能伸展，物块A以初速v0沿B、C连线方向向B运动，相碰后，A与B、C粘合在一起，然后连接B、C的细绳因受扰动而突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离，脱离弹簧后C的速度为v0.图8—9

(1)求弹簧所释放的势能ΔE.(2)若更换B、C间的弹簧，当物块A以初速v向B运动，物块C在脱离弹簧后的速度为2v0，则弹簧所释放的势能ΔE′是多少?(3)若情况(2)中的弹簧与情况(1)中的弹簧相同，为使物体C在脱离弹簧后的速度仍为2v0，A的初速v应多大? 10.如图8—10所示，AOB是光滑水平轨道，BC是半径为R的光滑1/4圆弧轨道，两轨道相接，质量为M的小木块静止在O点，一质量为m的小子弹以某一初速水平向右射入小木块内，并留在其中和小木块一起运动，恰能到达圆弧最高点C(小木块和子弹均可看成质点).问：

图8—10

(1)子弹入射前的速度；

6.能量守恒定律专题复习 篇六

【考点图解】

【学法透析】

1．质量守恒定律的应用归类

(1)解释现象

例如：某同学在探究镁条在空气中燃烧前后质量变化的实验中发现，称得生成的白色氧化镁的质量与参加反应的镁条质量之间存在时大、时小、偶尔相等的现象，于是认为化学反应不一定遵循质量守恒定律，你认为对吗？请说明理由。

分析这种看法是错误的，出现的三种情况都遵守质量守恒定律。根据质量守恒定律可知：m(MgO)＝m(Mg)＋m(O2)，由于镁条在空气中燃烧时要产生白烟，所以，当白色氧化镁被全部收集时，MgO的质量大于参加反应的镁条质量；而当MgO有损失时，收集的MgO的质量会等于或小于参加反应的镁条质量。

(2)求反应物或生成物的质量

例如：若有a克KClO3与b克MnO2的混合物，加热到质量不再减少为止，得到剩余固体c克，则反应生成O2的质量是_______克，同时会生成氯化钾_______克。

分析：KClO3在加热和MnO2催化的条件下分解成生成KCl和O2，而MnO2在化学反应前后的质量和化学性质都不改变，故完全反应后，剩余固体是KC1和MnO2的混合物，根据质量守恒定律，m(O2)＝m(KClO3)－m(KCl)，故答案分别为(a＋b－c)、（c－b)。

再如：已知反应3A＋2B＝2C＋D，A、B两物质完全反应时质量比为3：4，若生成C和D共140克，则该反应中消耗B的质量为_______。

分析：根据质量守恒定律，生成物C和D的质量总和一反应物A和B的质量总和＝ 1

140g，所以m(B)＝140克×4＝80克，故答案为80克。7

(3)确定物质的化学式

例如：在化学反应2X2＋3Y3＝2R中，若用X、Y表示R，则R的化学式为_______。

分析：解决这类问题，最重要的是要抓住反应前后原子的种类和数目都不变这个关键进行分析。观察该反应可知：反应前，每2个X2分子含4个X原子，3个Y2分子含6个Y原子，根据质量守恒定律，则反应后生成的2个R分子中也应含4个X原子和6个Y原子，因此R的化学式X2Y3，故本例答案为X2Y3。

(4)推断物质的组成元素

例如：化学上常用燃烧法测定可燃性有机物的组成。现取3.2g某有机物在足量氧气中充分燃烧，生成4.4gCO2和3.6gH2O，则该有机物中

（）A．一定含有C、H元素，可能含有O元素

B．一定含有C、H、O三种元素

C．一定含有C、O两种元素，可能含H元素

D．只含C、H两种元素，不含O元素

分析：化学反应前后，原子的种类、数目和质量不变，则元素的种类和元素的质量也不变。从燃烧产物H2O和CO2的组成来看，共含有碳、氢、氧三种元素，根据质量守恒定律，则反应物中必定也含有碳、氢、氧三种元素。由于有机物是在氧气中燃烧的，即氧气中肯定含有氧元素，而且也只含氧元素，所以可燃物中就一定含有碳、氢元素，而是否含氧元素就要通过计算来确定了。根据质量守恒定律：二氧化碳所含碳元素的质量与有机物中所含碳元素的质量相等，水中所含氢元素的质量与有机物中所含氢元素质量相等。碳元素质量为4.4g×

212＝1.2g，氢元素质量是3.6g×＝0.4g，1.2g＋0.4g＝1.6g<3.2g，故

1844该有机物中还含氧元素，且氧元素的质量为3.2g－1.2g－0.4g＝1.6g，故本例答案为B。

(5)质量守恒定律的探究与分析

例如：为研究化学反应前后反应物与生成物之间的质量关系，三位同学分别做了如下三个实验：

实验I：称量镁条，点燃并在上方罩上罩子，待反应结束后，再称量。

实验Ⅱ：将盛有二氧化锰的小试管放入装有过氧化氢的烧杯中，称量，然后使二氧化锰与过氧化氢接触，充分反应后再称量。

实验Ⅲ：将盛有铁钉的试管放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中，称量，然后使铁钉和硫酸铜溶液接触，充分反应后再称量。

三位同学得到的实验数据如下表：

(1)从上表看，这三个实验中，发生化学反应前后物质的质量变化情况分别是：实验I（填“增大”、“减小”或“不变”）_______，实验Ⅱ_______，实验Ⅲ_______。

(2)造成上述结果的原因可能是_____________________________________________。

(3)在三个实验中，实验_______正确地反映了反应物与生成物之间的质量关系。

(4)由此可得出结论：用实验探究化学反应前后反应物与生成物之间的质量关系时，必须在_______体系中进行。

分析：在设计实验探究质量守恒定律时，要全面考虑，系统分析，既不能漏掉生成物，也不能漏掉反应物，既要能认清反应的过程，又要从整体上把握。答案：(1)增大 减小 不变(2)实验I反应前物质的质量总和还应包括参加反应的氧气的质量；实验Ⅱ中生成物的质量应包括散逸掉的氧气的质量(3)Ⅲ(4)密闭（或封闭）

2．化学方程式的书写方法

(1)书写原则：①以客观事实为依据，不能凭空编造（如编造客观上不存在的化学式或化学反应）。②遵守质量守恒定律（实际上就是要配平化学方程式）。

(2)书写步骤（以实验室加热高锰酸钾制氧气为例说明）：

①“写”：左边写反应物化学式，右边写生成物的化学式，中间连“－”。

KMnO4－K2MnO4＋MnO2＋O②“配”：在化学式前添适当的数字，使两边的各原子的数目相等。

2KMnO4－K2MnO4＋MnO2＋O2

③“改”：把“－”改为“＝”。2KMnO4＝K2MnO4＋MnO2＋O2

④“注”：注明反应发生的条件。

2KMnO4 △ K2MnO4＋MnO2＋O2

⑤“标”：反无生有标“↑”和“↓”（反应物没有气体，生成物有气体，就在气体化学式后标“↑”；在溶液中的反应，反应物没有固体，生成物有固体，就在固体化学式后标“↓”）。2KMnO4 △ K2MnO4＋MnO2＋O2↑

3．化学方程式的配平技巧

一般比较简单的化学方程式用观察法即可配平，而略为复杂的化学方程式则可用奇数

高温Fe2O3＋SO2为例说明如下。变偶数法或定“1”顺配法配乎。现以配平FeS2＋O2 

(1)奇数变偶数法

第一步，找出在反应式中出现次数最多且原子总数在反应式两边奇偶不等的元素——本例应为O；

第二步，在原子个数为奇数的化学式前添计量数“2”或“4”等，把奇数变成偶数；

高温2Fe2O3＋SO2

FeS2＋O2

第三步，用观察法配平其它系数——在FeS2前添4，在SO2前添8，在O2前添11，最后把“”改成“＝”。

4FeS2＋11O2 高温 2Fe2O3＋8SO2

(2)定“1”顺配法

第一步：找出反应式中比较复杂的化学式——本例可定为Fe2O3或FeS2；

第二步：把复杂的化学式前的计量数定为“1”——本例可把Fe2O3或FeS2前的计量数定为“1”；

第三步：用观察法配平其它系数，出现分数添分数——若把Fe2O3前的计量数定为l，则FeS2前添2，SO2前添4，O2前添

1111：2FeS2＋O2高温Fe2O3＋4SO2； 22

第四步：在反应式两边同时乘以2，并把“－”改为“＝”：4FeS2＋11O2 高温 2Fe2O3＋8SO2。

提醒：配平复杂化学方程式时往往需要几种方法同时运用。

【名题精讲】

考点1 质量守恒的综合运用

例1 下列四组以任意比组成的混合物，分别在空气中充分燃烧，都生成二氧化碳和水，其中生成物中水分子数目一定比二氧化碳数目多的是

（）

A．C2H4和C3H6

B．C2H2和C3H8

C．C2H6和C2H5OH

D．C2H4和C2H6

【切题技巧】 从表面上看，本题要写出每种物质燃烧的化学方程式，再通过比较生成物中水分子数目和二氧化碳分子数目得出结论，若这样解题就比较复杂了。其实，本题应利用质量守恒定律，抓住反应物中的C、H原子数与生成物中C、H原子数相等就可以了，具体分析如下：A中C2H4→2H2O＋2CO2、C3H6→3H2O＋3CO2；B中C2H2→H2O＋2CO2、C3H8→4H2O＋3CO2；C中C2H6→3H2O＋2CO2、C2H5OH→3H2O＋2CO2；D中C2H4→2H2O＋2CO2、C2H6→3H2O＋2CO2；很显然，A中两种物质无论以怎样的比混合，充分燃烧后，生成物中水分子数目与二氧化碳数目相等；B中C2H2生成的水分子数目一定比二氧化碳数目少而C3H8生成的水分子数目一定比二氧化碳数目多，则其混合物燃烧后生成的水分子数目与二氧化碳数目可能多、可能少、也可能相等；用同样的方法分析C和D．即可得出正确的答案。

【规范解答】 C、D

【借题发挥】 化学反应的实质是参加反应的物质的分子被分裂成原子，原子重新组合成新分子的过程，这个过程中，原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子质量也没有改变，这是化学反应遵循质量守恒的根本原因。由此可知：在化学反应中一定不变．．．．的是：①反应物和生成物的总质量②原子的种类③原子的数目④原子的质量⑤元素的种类⑥元素的质量；一定改变的是：①物质的种类②分子的种类；可能改变的是分子的数目。．．．．．．．．

【同类拓展】 1．在一个密闭容器中，充入a个CO分子和b个O2分子，在一定条件下充分反应后，容器内碳原子个数和氧原子个数之比是

（）

A．a/(a＋2b)

B．a/2(a＋b)

C．a/b

D．a/2b

2．12C和14C是碳元素的两种不同存在形式：质子相同，中子数不同，已知14CO2与

2CO，”表示14CO2和C反应既可生成碳在高温条件下发生反应：14CO2＋C“CO，同时CO又可分解得到CO2和C，现将14CO2与碳放在密闭容器中加热，最后得到的

混合物含14 C的微粒有

（）

A．14CO

2B．14CO2，14CO

C．14CO2，14CO，14C

D．14CO 例2 一定条件下，在一个密闭容器内发生某反应，测得反应过程中各物质的质量如下表所示，下列叙述正确的是

（）

A．上述反应属于化合反应

B．该反应中C与D的质量变化之比为23：4 C．第二次测得A的质量为12.4g

D．该反应中共生成D的质量为4.2g

【切题技巧】 解答本题的关键是分析表中的数据，得出反应物和生成物以及参加反应和反应生成物质的质量。B由4g→20g，说明B是生成物，且生成B的质量为16g；C由4.6g→23g，说明C是生成物，且生成C的质量为18.4g；D由1g→4.2g，说明D是生成物，且生成D的质量为3.2g（D错），由此可见，生成物的总质量为16g＋18.4g＋3.2g＝37.6g<50g，故该反应是分解反应，待测处的质量为50g－37.6g＝12.4g；该反应中C与D的质量变化之比应为18.4：3.2＝23：4。

【规范解答】 B、C

【借题发挥】 在“技法透析”中，我们把质量守恒定律的应用作了归类整合，一些难度较大的质量守恒定律的综合应用题常常是这些题型的变化、加深或组合，解答时，一般要把复杂的问题分割成一个个简单的问题，各个击破。

【同类拓展】3．将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下。下列说法正确的是

（）

A．a和b是反应物，d一定是催化剂

B．反应后a物质的质量为4.64g

C．c物质中元素的种类，一定和a，b二种物质中元素的种类相同

D．若物质a与物质b的相对分子质量之比为2：1，则反应中a与b的化学计量数之比为2：1

考点2 化学方程式的书写

例3 按要求书写下列化学方程式：

(1)有刺激性气味气体生成的化合反应_______________________________________；

(2)有两种气体生成的分解反应_____________________________________________；

(3)氢气的验纯___________________________________________________________；

(4)实验室用纯净物制氧气______________________________________________。

【切题技巧】

(1)要先定物质，再定反应。有刺激性气味的气体是二氧化硫，则该反应是硫在空气中燃烧；(2)要先定反应，再定物质。联想我们所学的分解反应，有生成两种气体反应是水电解；(3)要看清实质。氢气的验纯实质是收集少量的氢气燃烧；(4)要简单分析。实验室可用三种物质制取氧气，若用双氧水或氯酸钾，则均要加适量的二氧化锰作催化剂，故该反应是高锰酸钾受热分解。

【规范解答】(1)S＋O2 点燃 SO2(2)2H2O 通电 H2↑＋O2．(3)2H2＋O2 点燃 2H2O(4)2KMnO4 △ K2MnO4＋MnO2＋O2↑

【借题发挥】 书写化学方程式常犯的错误：(1)写错物质的化学式；(2)随意臆造生成物或事实上不存在的化学反应；(3)化学方程式没有配平；(4)写错或漏写反应必需的条件，如C＋O2 燃烧 CO2、2KClO3 MnO2 2KCl＋3O2↑；(5)漏标了气体符号(↑)或沉淀符号(↓)。

【同类拓展】 4．按要求完成下列化学方程式：

(1)有黑色固体生成的化合反应_____________________________________________；

(2)有黑色固体生成的分解反应_____________________________________________；

(3)有单质和氧化物生成的分解反应_________________________________________；

(4)－种固体混合物的分解反应_____________________________________________。

例4 依照下列化学方程式：

2H2S＋SO2＝3S↓＋2H2O

NaH＋H2O＝NaOH＋H2↑

完成下列化学方程式：

NH3和NO2反应_____________________________________________；

CaH2和H2O反应____________________________________________。

【切题技巧】 根据题给化学方程式，寻找解题规律。第一个反应的规律是：，第二个反应的规律是：氢化物与水反应生成氢氧化物（碱）和氢气；

【规范解答】 8NH3＋6NO2＝7N2＋12H2O；CaH2＋2H2O＝Ca(OH)2＋2H2↑

【借题发挥】 书写化学方程式的题型一般分两类：一类是基本型，取材于教材，如例3。解决这类题的关键是要整合和熟记教材上的反应；第二类是信息给予型，根据信息给予的形式，此类又分为直接提供信息、提供范例型（如例4）、和模型展示型等。不管那种形式，解决这类题的关键是要认真阅读、收集、处理信息，找出反应物、生成物和反应条件，再结合化学方程式的书写方法进行答题。

【同类拓展】 5．有人在研究硫酸亚铁受热分解时，作出了两种假设；

(1)假设它按KClO3受热分解的方式分解，反应的化学方程式为______________；

(2)假设它按CaCO3受热分解的方式分解，反应的化学方程式为______________。

(3)事实上由于FeO被氧化，故FeSO4的分解产物是一种红色固体及两种硫的氧化物，故其受热分解的化学方程式为___________________________________。

参考答案

1．A 2．C 3．CD 4．(1)3Fe＋2O2 点燃 Fe3O4

(2)2KMnO4 △ K2MnO4＋MnO2＋O2↑

(3)2H2O2 MnO2 2H2O＋O2↑

(4)2KClO MnO2 32KCl＋3O2↑

△5．(1)FeSO4 △ eS＋2O2 ↑

(2)FeSO4 △ FeO＋SO3↑

7.能量守恒定律专题复习 篇七

1. 势能。

首先是重力势能。 (1) 势能:与物体系统配置 (相对位置、形状) 有关的能量。若彼此之间存在有交互作用力 (重力、弹力) , 则其配置发生变化时, 即伴随有势能的变化。 (2) 重力势能:一个物体的重力势能是其位置的函数。若重力对物体作负功, 则使物体的重力势能增加, 所作负功的量值等于物体重力势能的增加量 (施力反抗重力作正功, 重力势能增加) ;若重力对物体作正功, 则使物体的重力势能减少, 所作正功的量值等于物体重力势能的减少量。 (3) 地表附近的重力势能 (重力mg视为定值) , 若以地面作为重力势能的参考面, 即物体在地面时的重力势能取为零, 则Ug (0) =0, 物体在位置坐标y的重力势能。在计算重力势能时, 不一定取地面为重力势能参考面, 其实任一高度的水平面都可设定为零势能, 即:势能是相对的。任何水平面作为重力势能的参考面, 都不影响该质点在两点之间的重力势能差值。质点在两点之间减少的重力势能, 经由重力对质点作正功, 转变为质点动能。这主要是由于地球质量太大, 变化极小, 忽略了对地球的影响。物体运动的趋势是减少其势能, 势能不再变化时, 物体就达到了平衡状态。其次是弹性势能。弹簧的弹性势能是其长度变化量的函数。若弹簧的恢复力对物体作负功, 则使弹性势能增加, 所作负功的量值等于弹性势能的增加量;反之, 若恢复力对物体作正功, 则弹性势能减少, 所作正功的量值等于弹性势能的减少量。

2. 能量。

一是能量形式包括:简介力学能量、热能、光能、电能、化学能等各种形式的能;介绍克氏温标 (绝对温标) , 说明温度越高代表物体中原子的平均动能越大。二是有关各种能量及能量间转换避免做定量推导及计算。三是能量间的转换与能量守恒, 举例说明各种能量间的转换以及能量守恒的观念, 介绍质量及能量可以相互转换的概念, 介绍E=MC2的公式。重点考虑在作用力为保守力时, 两种物体的受力情形。包括: (1) 物体仅受单一保守力作用, 落体运动、行星绕日运动, 物体分别只受单一的重力或万有引力作用。 (2) 物体所受外力含单一保守力及与运动路径处垂直的正向力作用, 在平面、斜面或曲面上的运动物体, 或在水平面上与弹簧连接的运动物体, 分别仅受单一的重力或弹力以及正向力作用。

3. 力学能量守恒定律。

若一个物体 (或一个系统) 仅受到保守力的作用, 则其动能和势能在运动过程中会改变, 但其总和 (即物体或系统的力学能量) 则保持不变。教学过程应注意如下几方面内容: (1) 物体仅受保守力作用, 则根据功能定理, 合力对物体所作的功等于其动能的变化量, 即W=ΔK。由于保守力所作的功, 可写为W=-ΔU, 则W=-ΔU=ΔK, 即ΔK+ΔU=0→Kf+Uf=Ki+Ui=力学能量守恒。 (2) 力对物体作功, 只是能量传递及转换形式, 并不会使总能量有所增减。 (3) 摩擦力对物体作功, 将物体的力学能量转换成内能 (热能) 。 (4) 在一个孤立的系统中, 能量可以从一种形式转变为另一种形式, 但系统的总能量保持不变。能量守恒定律不是经由数学推导所得, 而是建立在无数的实验验证上的。

二、确定教学目标, 注重教学评量

1. 教学目标。

教学目标包括如下几个方面:一是知识的精熟。熟悉课程的内容, 加以反复演练探究, 使学生对能量守恒知识精熟并能自由运用。二是独立思考的能力。能观察事物, 怀疑并提出疑问;能对问题独立思考, 而不是单纯的记忆标准答案。三是解决问题的能力。能自己思考并且设计实验方法解决疑惑, 不依赖他人提供正确答案。四是科学家的观点。提供科学家的看法, 了解科学家看待事物的习惯。五是帮助他人并对团体有贡献。愿意主动帮助同学, 并能够帮助同学学习, 在其他方面也愿意给予同学协助。

2. 教学评量。

一是为了解学生的学习状况和成就, 教师应适时进行“形成性评量”和“总结性评量”, 以评估学生学习成就和诊断教学得失, 并加以补救及调整, 从而达到预期的教学目标。二是评量方式除纸笔测验外, 应考评学生所做习题和学习报告以及课堂讨论和实验活动的表现, 综合评估学生的学习成就和能力。三是评量的内容, 应以教学目标和学习行为目标为导向。在认知方面, 按记忆、理解、应用、分析、综合、评价等不同层次, 设计评量试题, 题型应生动活泼并难易适中;在情景方面, 注重科学精神和科学态度的表现;在技能方面, 则考查实验操作的技巧和设计的能力。四是平时考查的项目可以阅读报告、专题研究、自制模型、自行设计实验等方式进行。在报告和研究方面, 应注重组织能力、资料查询能力、讨论及作结论能力;在实验方面, 则注重思考能力及创造能力。

总体而言, 物理课程一直是中职学生的学习难点, 但职业院校培养技能型人才的使命却要求学生必须掌握一定的专业技能, 而这需要他们掌握扎实的基础知识。在能力守恒的教学中, 应注意启动学生的思维。首先要明确教学内容, 使学生对问题所表述的物理情境有一个完整、清晰的认识, 接着应当确定教学目标, 教学的每个过程是否遵循动量守恒定律。最后分清已知量和待求量, 这样学生的思维得到了有效启发, 守恒问题的教学也到了水到渠成的效果。

摘要：中职物理能量守恒教学涉及到诸多的知识点, 应当将相应知识点加以系统整合, 并注重教学目标的制定与教学效果的评量。在这种背景下, 本文首先从势能、能量、能量守恒三个方面探讨了中职物理能量守恒教学的关键内容, 进而从教学目标与教学评量两个方面探讨了中职物理能量守恒教学的关键工作。

关键词：中职物理,能量守恒,教学,关键点

参考文献

[1]林旭升, 温奕霞.对能量概念在基础物理教学中地位的认识[J].高等理科教育, 2003, (03) .

[2]路水.科学发展史故事连载之六发现能量守恒和转化定律的艰难历程[J].科学大众, 2007, (01) .

[3]金丹青.能量守恒与转化定律在电磁学中的应用[J].宁波职业技术学院学报, 2003, (05) .

8.用能量守恒定律处理新能源问题 篇八

一、风能

例1，据报道，2015年5月6日，“央企广西行”9亿元风力发电项日落户田阳县。风力发电是目前可再生能源中技术比较成熟，具有规模化开发条件和商业发展前景的发电技术。小型独立风力发电系统一般小并网发电，只能独立使用，单台装机容量通常小超过10kW。它的构成为“风力发电机十充电器十数字逆变器”。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子是绕组切割磁感线产生电能。因风量不稳定，故小型风力发电机输I{1的足l 3～25 V变化的交流电，须经充电器整流再对蓄电池充电，使风力发电机产生的电能变为化学能。最后经逆变处理后供给用户使用。现要设计一台风力发电机的功率为40 kW。实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%，空气的密度是1.2gkg/m3，当地水平风速约为10m/s，风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？

建立柱体模型是解答此题的关键。

二、太阳能

例2 如图2所示，在圆柱形水池正上方，有一底面半径为r的圆柱形储水桶。水桶底部有多个水平小孔，小孔喷出的水在水池中的落点离水池中心的距离为R，水桶底部与水池水面之间的高度差是，h。为了 维持水桶水面的高度不变，用水泵通过细水管将洒落的水重新抽回到高度差为H的水桶上方。水泵由效率为η₁，的太阳能电池板供电，电池板与水平面之问的夹角为a，太阳光竖直向下照射（如图3所示），太阳光垂直照射时单位时间、单位而积接受的能量为F₀。水泵的效率为η₂。，水泵出水U单位时间流出水的质量为m₀，流出水流的速度大小为v₀，此时水泵的工作能维持水面的高度不变，重力加速度为g，不汁水在细水管和空气中运动时所受的阻力。求：

（1）水从小孔喷出时的速度大小：

（2）水泵的输出功率；

（3）为了使水泵的工作能维持水面的高度小变，太阳能电池板面积的最小值S。

对于水泵出水口单位时问流出的水可建立类似于例1中的柱体模型。可将水桶底部有多个水平小孔喷出的水抽象为平抛运动模型进行分析。

（3）考虑单位时间内的能量转化及利川效率，太阳能电池板接收太阳能的其中一部分转变成电能E₁，电能通过水泵将其中的部分转变成水的势能与动能E₂，有：

此题是太阳能转化为电能，可由能量守恒的转化式△E₂=η△E₁列式求解。

不同形式的能可以相互转化，水的重力势能可以转化为动能，动能可以转化为电能。在世界能源危机的今天，人们越来越重视利用水的重力势能进行发电，下面举例说明。

三、潮汐能

例3 潮汐能是一种有待开发的新能源，利用涨、落潮位差，可以把潮汐势能转化为动能再诵讨水轮机发电。如图4所示为双向型潮汐电站示意图，在海湾建一拦水坝，使海湾与大海隔开构成水库，在坝上安装水轮发电机组，利用潮汐造成的坝内、外水位差，引导高水位的海水通过水轮发电机，将机械能转变成电能。海水密度ρ=1.0×103kg/m2，g=10m/s2。

（1）试用图中规定的符号，画出涨潮和落潮时海水双向流动的路径。

（2）已知某潮汐电站海湾水库面积约2.5×106m2，假设电站的总能量转换效率为10%，该电站的年发电总量为1.O×107 kW.h，电站发电功率为3.2×103kW。试推算出大坝两侧涨、落潮的平均潮差及日满负荷工作的时间。

（1）涨潮、落潮时海水双向流动的路径应从两方面考虑：一是涨潮时海水从外海流向水库（虚线所示），落潮时海水从水库流向外海（实线所示），二是应使水流从同一方向流过水轮机。海水双向流动的路径如图5所示。

（2）设大坝两侧涨、落潮的平均潮差为h （m）。

每天海水涨、落两次，双向潮汐电站做功4次，由题意列式：

利用涨、落潮位差发电，应从涨潮、落潮两方面考虑，推算出大坝两侧涨、落潮的平均潮差及日满负荷工作的时间，要注意选择合适的物理规律，在运算中各物理量要统一采用S1单位。

四、水能

例4 三峡水力发电站是我国最大的水力发电站。三峡水库二期蓄水后，水位落差约135m，通过发电机组的水流量约1.0×l04 m3/s。水流通过水轮机发电时，水流减少的机械能有20%转化为电能，g=10 m/s2，水的密度ρ=1.0×103kg/m3。

（1）发电站的发电功率最大是多少？

（2）某市约有800万人口，试估计三峡水电站可以供多少个这样的城市的家庭用电。

附表：一般家庭（三口之家）用电情况