第16讲 能量守恒定律
一、能量守恒定律
内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式 为另一种形式,或者从一个物体 到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量 .
二、常见功能关系
不同的力做功
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对应不同形式能的变化
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定量的关系
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合外力做的功
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能的变化
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合外力对物体做的总功等于物体动能的变化量:W外=ΔEk(动能定理)
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重力做的功
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能的变化
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重力做正功,重力势能减少;重力做负功,重力势能增加:WG=-ΔEp
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弹簧弹力做的功
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能的变化
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弹力做正功,弹性势能减少;弹力做负功,弹性势能增加:WF=-ΔEp
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除重力和弹簧弹
力之外的力做的功
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能的变化
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除重力和弹力之外的力做的功如果为正功,则机械能增加;如果为负功,则机械能减少:W其他=ΔE
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一对滑动摩擦
力做的总功
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能的变化
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作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功,系统内能增加:Wf=-ΔE内
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电场力做的功
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能的变化
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电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加:W电=-ΔEp
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【辨别明理】
(1)力对物体做了多少功,物体就具有多少能. ( )
(2)能量在转移或转化过程中,其总量会不断减少. ( )
(3)在物体的机械能减少的过程中,动能有可能是增大的. ( )
(4)滑动摩擦力做功时,一定会引起机械能的转化. ( )
(5)一个物体的能量增加,必定有别的物体能量减少. ( )
(6)合外力(不包括重力)做的功等于物体动能的改变量. ( )
(7)克服与势能有关的力(重力、弹簧弹力、电场力)做的功等于对应势能的增加量. ( )
考点一 功能关系的理解和应用
例1[2017·全国卷Ⅲ]如图16-1所示,一质量为m、长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂.用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,M
图16-1
点与绳的上端P相距l.重力加速度大小为g.在此过程中,外力做的功为 ( )
A.mgl B.mgl
C.mgl D.mgl
变式题1(多选)如图16-2所示,在绝缘的斜面上方存在着匀强电场,电场方向平行于斜面向上,斜面上的带电金属块在平行于斜面的力F作用下沿斜面移动.已知在金属块移动的过程中,力F做功为32J,金属块克服电场力做功为8J,金属块克服摩擦力做功为16J,重力势能增加18J,则在此过程中金属块的
图16-2
( )
A.动能减少10J
B.电势能增加24J
C.机械能减少24J
D.内能增加16J