【文档说明】高考物理二轮专题复习：能量的转化与守恒 课件 (含答案).ppt，共(31)页，2.026 MB，由MTyang资料小铺上传

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专题复习：能量的转化与守恒高中涉及到的各种形式的能量动能重力势能弹性势能机械能电势能焦耳热内能分子动能分子势能光能原子能核能做功的过程就是能量转化的过程不同的力做功，对应不同形式的能量转化；做功的多少与能量转化的多少在数值上相等——功是能量转化的量度关系式对

应的能量变化几种常见力做功减小负功W其他=ΔE机机械能增加正功重力、弹力以外的力减小负功W合=ΔEk动能增加正功合力增加负功W电=-ΔEp电势能减小正功电场力增加负功W弹=-ΔEp弹性势能减小正功弹簧等弹力增加负功WG=-ΔEp重力势能减小正功重力力学、电磁学中常见的功能关

系总能量守恒能量守恒定律：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失它只能从一种形式转化成另一种形式或者从一个物体转移到另一个物体某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能增加某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能增加增减EE理解

：能量的转化与守恒+基本运动shυl平抛运动单摆的运动WG=-ΔEp=Ep1-Ep2根据功能关系自由落体运动υ0shυl共性：只有重力做功机械能守恒❶❷❶❷❶❷❶❷WG=ΔEK=EK2-EK1EP1+EK1=EP2+EK2EP1-EP2=EK2-EK1能量的转化

与守恒+基本运动shυl平抛运动单摆的运动自由落体运动υ0shυl❶❷❶❷❶❷零势能面θ22100)cos1(mvmgL22100mvmgh❶❷EP1+EK1=EP2+EK2能量的转化与守恒+基本运动实际下落情况根据功能关系υ0sh

υl❶❷12机机机EEEWf)0()210(2mghmufWW克服空气阻力做功221mumgh零势能面2K21muEEP=mghEK=0EP=02019北京高考24.雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。

雨滴间无相互作用且雨滴质量不变，重力加速度为g。（1）质量为m的雨滴由静止开始，下落高度h时速度为u，求这一过程中克服空气阻力所做的功W。能量的转化与守恒+基本运动实际下落情况打点计时器夹子重物纸带图2√下落

过程中，纸带与打点计时器之间的摩擦力做负功，机械能减小KPEE略大于2016北京高考21．（2）利用图2装置做“验证机械能守恒定律”实验。①为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________。A．动能变化量与势能变化

量B．速度变化量与势能变化量C．速度变化量与高度变化量能量的转化与守恒+基本运动卫星运行P点点火加速运行，在P的是度都相同速度都相同12EPEK+EP引机械能守恒在2轨运行2轨EK不变EP不变近地点EK大，E

P小远地点EK小，EP大1轨→2轨运行发动机推力做功机械能变大E机2>E机1EK→EP在1轨运行（与r有关）机械能守恒xO点下方x处xO平衡位置能量的转化与守恒+基本运动根据功能关系弹簧振动kx0k(x+x0)O点下方x处据题意，EP重1+EP弹1=0xOxO

弹簧原长FTGFTx0GFT=kx0FTx0xxxkxmgxW0GxxxkkxW)]([2100-弹kx2P1PP弹弹弹EEEW弹弹重WWEEEG2P2P2P2P1PPG重重EEEW2019北京学业水平等级性考试20．

（2）如图所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一个小球。以小球的平衡位置O为坐标原点，竖直向下建立x轴。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧始终处于弹性限度内。如果把弹性势能与重力势能的和称为系统的势能，并规定小球处在平衡位置时系统的势能为零

，请根据“功是能量转化的量度”，证明小球运动到O点下方x处时系统的势能2p21kxE。能量的转化与守恒+基本运动2020北京学业水平等级性考试9继续拉长至最低点绳逐渐拉长GFT向下向下合xF,GFTGFT向下向上合xF,x重力势能减小弹性势能增大动能先增大后减小机械能守恒重力等于弹力特

殊点弹簧振动迁移xO增大合K,0EW减小合K,0EW最大KE2015北京高考18．“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好

伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是A．绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小B．绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小C．绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大D．人在最低点时

，绳对人的拉力等于人所受的重力能量的转化与守恒+电磁学功能关系带电粒子在电场中加速运动EF++❶❷❶❷W电=-ΔEp=Ep1-Ep2W电=+ΔEk=Ek2-Ek1电势能与动能的总能量守恒电场力做正功，机械能增加U021020mvUqv，E

P1+EK1=EP2+EK2能量的转化与守恒+电磁学能量守恒功能关系外电路内电路闭合电路减小电电P,0EW增加电非电P,0,0EWW外外纯电阻电路：QEP其他外外非纯电阻电路：'PEQE外内电其他PPEQEE能量的转化与守恒+电磁学根据能量守恒rtIRtIE

It22闭合电路内外UUIrIRE非静电力做功产生的电能等于在外电路和内电路产生的焦耳热内外非QQWErRS2018北京高考23．如图1所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化。图1图2

（3）请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。UI0能量的转化与守恒+电磁学电磁感应外力对导线做功匀速运动，则F安WFtFtBILt安vvvFFBIL安感应电动势：EBLv电路获得的

电能WqEIEtBILt电v导体MN中产生的焦耳热2QIRtItIRqEW电忽略导体框电阻，则IRE2014北京高考24.导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识。如图所示，固定于

水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在与其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F方向相同；导线MN始终与导线框形成闭合电路。已知导线MN电阻为R，其长度L恰好等于平行轨道间距，磁场的磁感应强度为B。忽略摩擦阻力和导线框的电阻。（1）通过公式推

导验证：在t时间内，F对导线MN所做的功W等于电路获得的电能W电，也等于导线MN中产生的焦耳热Q；能量的转化与守恒+电磁学电磁感应感应电流：感应电动势：EBLv“发电机”产生的电能：棒ab受到的安培力：rRvLBLBIF2211F安I感rRBLvrREI1安电W

E222ΔΔBLtEFtRr1电vv0安W电机EEF2017北京高考24.发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性。直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2

所示的情景。在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v（v平行于MN）向右做匀速运动。图1轨道端点MP间

接有阻值为r的电阻，导体棒ab受到水平向右的外力作用。图2轨道端点MP间接有直流电源，导体棒ab通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I。（1）求在t时间内，图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能。能量的转化与

守恒+电磁学电流：I“电动机”输出的机械能：棒ab受到的安培力：BILF2F安I机电EQE2ΔΔEFtBILt机vv02W安机WEF拉2017北京高考24.发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性。直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的

情景。在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v（v平行于MN）向右做匀速运动。图1轨道端点

MP间接有阻值为r的电阻，导体棒ab受到水平向右的外力作用。图2轨道端点MP间接有直流电源，导体棒ab通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I。（1）求在t时间内，图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能。能量的转化与守恒+电磁学电机EE电机EE机电

EE能量的转化与守恒+热光原内能PEW分QWU物体中所有分子做热运动的动能分子势能平均动能温度物质的量体积热传递做功改变内能外界对物体做功W>0物体对外界做功W<0物体吸热Q>0物体放热Q<0能量的转化与守恒+热光原内能√×××××√√√20

15北京高考13．下列说法正确的是A．物体放出热量，其内能一定减小B．物体对外做功，其内能一定减小C．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变2014北京高考13．下列说法中正确的是A．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B．物体温度

升高，其分子热运动的平均动能增大C．物体温度降低，其内能一定增大D．物体温度不变，其内能一定不变能量的转化与守恒+热光原光能hv爱因斯坦提出光子说：光不连续，是一份一份的，每一份叫做一个光子每个光子的能量：光强是光子总

能量的体现：NhvE能量的转化与守恒+热光原光能hvcvch√2017北京高考18．2017年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100nm（1nm=109m）附

近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎。据此判断，能够电离一个分子的能量约为（取普朗克常量h=6.6

1034J∙s，真空光速c=3108m/s）A．1021JB．1018JC．1015JD．1012J能量的转化与守恒+热光原光电效应hv电子吸收一个光子（形成光电子）的能量克服金属表面原子核的引力做功（逸出功）W光电子最大初动能根据能量守恒

WhvEKKE能量的转化与守恒+热光原光电效应2019北京高考hv×√√KEhvWeV1.39.00.4eV1.39.20.6WhvEKKE能量的转化与守恒+热光原原子能玻尔原子模型：轨道，能量量子化，不连续原子从一

个能级向另一个能级跃迁时，吸收或辐射一定频率的光子❶❷氢原子部分能级图❶❷21EEhv吸收光子辐射光子基态激发态❶❷能量的转化与守恒+热光原原子能玻尔原子模型：轨道，能量量子化，不连续原子从一个能级向另一个能级跃迁时，吸收或辐射一定频率的光子21EEhv

能量的转化与守恒+热光原√√氢原子部分能级图基态激发态2012北京高考13．一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，该氢原子A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量减少C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量减少2016北京高考13．处于n=3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有

A．1种B．2种C．3种D．4种能量的转化与守恒+热光原核能爱因斯坦质能方程：核子在结合成原子核时出现质量亏损，释放能量。2mcE2mcE√2014北京高考14．质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3。当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是

（c表示真空中的光速）A．123()mmmcB．123()mmmcC．2123()mmmcD．2123()mmmc能量的转化与守恒+热光原2mcE核能2'222121Mvmvmc新核KKEEE2017

北京高考23.在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次衰变。放射出的粒子（42He）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示粒子的质量和电荷量。（3）设该衰变过程释放的核能都转化为粒子和新核

的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损m。自然、生活、生产中的能量复习小结功能关系：能量守恒：哪些力做功对应哪种能量变化守恒的思想增减EE