第4节 能量
1.从空中某一高度同时以大小相等的速度竖直上抛、竖直下抛两个质量均为m的小球，不计空气阻力，在小球落至地面的过程中，它们的（ ）
A.动能变化量不同，速度变化量相同 B.动能变化量和速度变化量均相同
C.动能变化量相同，速度变化量不同 D.动能变化量和速度变化量均不同
解析：根据动能定理，对竖直上抛和竖直下抛，均可得到方程mgh=mv2-mv02，所以在小球从抛出到落到地面的过程中动能的变化量是相等的，都等于mgh;而速度的变化量，对竖直上抛的小球为：Δv1=v+v0，竖直下抛的小球速度的变化量为：Δv2=v-v0，正确选项为C.
答案：C
2. 一个物体静止在水平面 ( http: / / www.21cnjy.com )上，已知m=1 kg，μ=0.1，现在水平外力F=2 N作用下运动5 m后立即撤去水平外力F，则其还能滑行____________m.(g取10 m/s2)
解析：对全程用动能定理，F·s1-μmg(s1+s2)=0，2×5-0.1×1×10×(5+s2)=0，s2=5 m.
答案：5
3. 小球的质量为m,在距地面高h处以 ( http: / / www.21cnjy.com )初速度v竖直向上抛出,设空气阻力为F′且小于mg,若小球与地面碰撞过程中不损失能量,小球最后静止在地面上,问小球在整个运动过程中经历的路程是多少
解析:设小球经历的路程为s,对整个过程用动能定理,有WG+WF′=0-,则WF′=-WG-,即-F′s=-WG-,解之得.
答案:
4. 甲、乙两物体质量之比m1∶m2=1∶2,它们与水平桌面间的动摩擦因数相同，在水平桌面上运动时因受摩擦力作用而停止.
（1）若它们的初速度相同，则运动位移之比为______________；
（2）若它们的初动能相同，则运动位移之比为______________.
解析：设两物体与水平桌面间的动摩擦因数为μ.
（1）它们的初速度相同，设为v0,由动能定理得：-μm1gl1=0-,
-μm2gl2=0-.
所以l1∶l2=1∶1
（2）它们的初动能相同，设为Ek，由动能定理得：-μm1gl1=0-Ek,-μm2gl2=0-Ek.
所以l1∶l2=m2∶m1=2∶1
答案：（1）1∶1 （2）2∶1
5. 质量为M的列车沿水平直线轨道 ( http: / / www.21cnjy.com )匀速前进，其末节车厢的质量为m，中途脱节.司机发现时，机车已行驶了距离l，于是立即关闭油门，除去牵引力.设列车运动的阻力与质量成正比，机车的牵引力是恒定的.当列车的两部分都停止时，它们间的距离是多少？
答案
解析：对车头部分与末节车厢分别应用 ( http: / / www.21cnjy.com )动能定理.设阻力与质量的比例系数为k，机车脱钩前的速度为v0.对车头部分，研究脱钩前后的全过程，根据动能定理有：
Fl=k (M-m)g sm=0-(M-m)v02
对末节车厢，研究脱钩后的过程，根据动能定理有：
-kmgsm=0-
由于原先列车匀速运动，所以：F=kMg
由以上三式联立解得，列车的两部分都停止时，它们间的距离是：Δs=sm-sm=.
答案：
一辆汽车的质量是1×105 kg，该车从静止开始以恒定的功率在平直公路上行驶，经过40 s前进400 m，速度达到最大值.如果车受到的阻力始终是车重的，问：车的最大速度是多少？
答案
解析：汽车行驶过程中，牵引力与阻力的总功等于 ( http: / / www.21cnjy.com )汽车动能的变化.我们知道车速最大时，牵引力与阻力相等，则牵引力功率等于最大速度与阻力之积，其牵引力的功等于最大速度、阻力以及时间三者之积；阻力已知，位移已知，则阻力的功等于阻力与位移之积.据此我们可以依据动能定理列式，解方程得出最大速度.
作用在汽车水平方向的力有牵引力和阻力，设牵引力所做的功为WF，摩擦力所做的功为Wf，根据动能定理有WF-Wf=
由于阻力恒定，因此有 Wf=Ffs
而牵引力做的功WF=Pt，又vm=,Ff=kmg
联立以上各式可解得：kgvmt-kgs=vm2
将k=0.05,g=10 m/s2,t=40 s,s=400 m代入上式，并整理得：vm2-40vm+400=0
解得车的最大速度：vm=20 m/s.运动与能量
第四节 能量
【教学目标】
1、了解几种最基本的能量形式；
2、知道不同能量可以互相转化；
3、了解如何利用能量。
【重点难点】知道经常应用的能量；能量的概念。
【教学方法】 启发、讲解、讨论。
【实验教具】电脑多媒体
【教学课时】 1课时
【教学过程】
引言：
什么是能量？下面先请同学们看一段影片（插 ( http: / / www.21cnjy.com )播汽车运动具有机械能的视频文件）。然后指出：能量是物质运动的一种量度。我们知道物质世界的运动形式是多种多样的，如：机械运动，分子热运动，电磁运动，化学运动，原子核运动和基本粒子的运动等。所以能量的形式也是多种多样的。那么，我们经常应用的能量都有哪些呢？
讲授新课：
下面请同学们讨论、思考一下，看看你能说出几种能量？
师生讨论，交流，然后一起归纳总结几种最基本的能量形式。
基本能量形式：光能，机械能，内能，电能，化学能，核能。
能量的转化：
自然界中的能量不仅多种多样，而且当物质运动形式发生转变时能量的形式也同时发生转变。
如：①太阳辐射使大气运动，太阳能转化为风能。（多媒体）
②植物通过光合作用将太阳能转化为化学能。（多媒体）
③蒸汽机车，将蒸汽的内能转化为机械能。（多媒体）
④电炉通电后，将电能转化为内能。
⑤电风扇通电后，将电能转化为机械能和内能。
小结：能量转化过程就是从一种运动形态转变成另一种运动形态。
能量的利用：
能量的利用，就是把某种形式的能量按人们的需要有控制的加以转化的过程。如：
⑴利用各种能量发电
①火力发电厂把燃料的化学能转化成电能。（多媒体）
②水电站把水的机械能转变成电能。（多媒体）
③太阳能电池直接把光能转化成电能。（多媒体）
⑵电能的利用
①电车将电能转变成机械能。（多媒体）
②电弧炉把电能转变成内能。（多媒体）
③电灯照明把电能转变成光能。（多媒体）
⑶内能的利用
①利用内能来加热：烧水做饭、取暖等。
②将内能转化为机械能：蒸汽机车，火箭等。
大自然提供的能源如煤、石油和天然气等总量 ( http: / / www.21cnjy.com )是有限的，而且，这些能源的大量使用，会造成环境污染，导致气候和生态变化。为了实现可持续发展，目前正在开发和利用新的环保能源，如：太阳能，风能，海洋能，地热能和核能。
如：①利用风能发电。（多媒体）
②利用核能发电。（大亚湾核电站）
【布置作业】
上网查资料通过因特网查找有关节能灯方面的资料，培养学生的节电意识。
写一篇有关能源利用方面的调查报告。
【板书设计】
第四节 能量
1、基本能量形式：
光能，机械能，内能，
电能，化学能，核能。
2．能量的转化
3．能量的利用
