《学霸笔记 同步精讲》第四章 本章整合（课件）高中物理教科版必修三

(共16张PPT)
本章整合
第四章
2026
内容索引
01
02
知识网络 系统构建
重点题型 归纳剖析
知识网络 系统构建
重点题型 归纳剖析
一、能量守恒定律的应用
1.能的概念:一个物体能对外做功,这个物体就具有能量。
2.功能关系
(1)功是能量转化的量度,即做了多少功就有多少能量发生了转化。
(2)做功的过程一定伴随着能量的转化,而且能量转化必通过做功来实现。
3.能量守恒定律
(1)内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能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,在转化或转移的过程中其总量保持不变。
(2)适用范围:能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律,是各种自然现象中普遍适用的一条规律。
4.对功能关系的进一步理解
(1)做功的过程就是能量转化的过程。不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的。
(2)功是能量转化的量度,功和能的关系,一是体现在不同的力做功,对应不同形式的能转化,具有一一对应关系;二是做功的多少与能量转化的多少在数值上相等。
【例题1】 如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切,半圆形导轨的半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其所受重力的8倍,之后向上运动恰能到达最高点C。不计空气阻力,试求:
(1)物体在A点时弹簧的弹性势能。
(2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能。
答案:(1) mgR　(2)mgR
解析:(1)设物体在B点的速度为vB,所受弹力为NB,由牛顿第二定律得NB-mg=m
由牛顿第三定律得NB=NB'=8mg
由能量守恒定律可知,物体在A点时的弹性势能Ep=mgR。
(2)设物体在C点的速度为vC,由题意可知mg=m,物体由B点运动到C点的过程中,由能量守恒定律得Q=-(+2mgR)
解得Q=mgR。
应用能量守恒定律需要明确功能关系
(1)总的原则是根据做功与能量转化的一一对应关系,确定所选用的定理或规律,若只涉及动能的变化用动能定理分析。
(2)只涉及重力势能的变化用重力做功与重力势能变化的关系分析。
(3)只涉及机械能的变化用除重力和弹力之外的力做功与机械能变化的关系分析。
(4)只涉及电势能的变化用电场力做功与电势能变化的关系分析。
【变式训练】 (多选)如图所示,质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面,其运动的加速度的大小为0.9g,这个物体沿斜面上升的最大高度为H,则在这一过程中(　　)
A.物体的重力势能增加了0.9mgH
B.物体的重力势能增加了mgH
C.物体的动能损失了0.5mgH
D.物体的机械能损失了0.5mgH
答案:BD
二、能源的类型和应用
1.太阳能:无污染,可再生,总量丰富;但分布分散,不易利用。
2.风能:无污染,可再生,发电成本低;但受风速稳定性、季节性限制,并且储存、输送困难。
3.水能:目前世界上使用最广泛的可再生能源,发电成本较低,无污染;但建坝成本高,且易带来环境问题。
4.核能:不可再生,有污染,安全性有待提高。
【例题2】 三峡水利工程的坝高h0=185 m,正常水位为h=175 m,水库容积V=3.93×1010 m3,装机容量(发电机的总功率)P=1.768×107 kW,年发电量W=8.4×1010 kW·h。假设发电机效率η=80%,试根据这些数据计算出水利枢纽的流量Q,并写出每个物理量应选用的单位。(不进行具体计算,用字母表示)
利用能量转化与转移解题的思路方法
1.能量既可通过做功的方式实现不同形式能量之间的转化,也可在同一物体的不同部分或不同物体间进行转移。
2.自发进行的能量转移和转化都具有方向性。
3.能量在转化与转移过程中总量保持不变,即遵循能量守恒定律。