2018年人教版必修二同步讲义:第七章 10 能量守恒定律与能源
2018年人教版必修二同步讲义:第七章 10  能量守恒定律与能源第3页

1.能量守恒定律的表达式

(1)从不同状态看,E初=E末.

(2)从能的转化角度看,ΔE增=ΔE减.

(3)从能的转移角度看,ΔEA增=ΔEB减.

2.能量守恒定律应用的关键步骤

(1)明确研究对象和研究过程.

(2)找全参与转化或转移的能量,明确哪些能量增加,哪些能量减少.

(3)列出增加量和减少量之间的守恒式.

例2 如图1所示,皮带的速度是3 m/s,两圆心的距离s=4.5 m,现将m=1 kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上,物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.15,电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时,求:(g取10 m/s2)

图1

(1)小物体获得的动能Ek;

(2)这一过程摩擦产生的热量Q;

(3)这一过程电动机消耗的电能E.

答案 (1)4.5 J (2)4.5 J (3)9 J

解析 (1)设小物体与皮带达到共同速度时,物体相对地面的位移为s′.

μmgs′=mv2,解得s′=3 m<4.5 m,

即物体可与皮带达到共同速度,此时

Ek=mv2=×1×32 J=4.5 J.

(2)由μmg=ma得a=1.5 m/s2,

由v=at得t=2 s,

则Q=μmg(vt-s′)=0.15×1×10×(6-3) J

=4.5 J.

(3)由能量守恒知

E电=Ek+Q=4.5 J+4.5 J=9 J.

三、功能关系的理解与应用

1.功能关系概述