《高中物理同步备课学案（2019人教版必修第三册）》专题第四节能源与可持续发展题型分析

3.0 envi 2025-02-17 17 4 191.67KB 2 页 3知币

专题　能源与可持续发展题型分析

专题一能量守恒定律的理解和应用

例1　如图所示，一个粗细均匀的 U形管内装有同种液体，液体质量为 m。在管口右

端用盖板 A密闭，两边液面高度差为 h，U形管内液体的总长度为 4h，先拿去盖板，液体

开始运动。由于管壁的阻力作用，最终管内液体停止运动，则该过程中产生的内能为 (

)

A．mgh　　 B．mgh

C．mgh D．mgh

解析去掉右侧盖板之后，液体向左侧流动，最终两侧液面相平，液体的重力势能减少，

减少的重力势能转化为内能。如图所示，最终状态可等效为右侧 h的液柱移到左侧管中，

即增加的内能等于该液柱减少的重力势能，则 Q＝mg·h＝mgh，故 A正确。

答案 A

归纳总结：利用能量转化与转移解题的两点注意

(1)能量既可通过做功的方式实现不同形式的能量之间的转化，也可在同一物体的不同

部分或不同物体间进行转移。

(2)能量在转化与转移过程中，能量的总量保持不变。利用能量守恒定律解题的关键是

正确分析有多少种能量变化，分析时避免出现遗漏。

专题二能量守恒定律的实际应用

例2　风能是一种很好的再生能源，而且对环境的污染较小，近年来我国在西北地区，

建立了许多风力发电厂。如图所示为风力发电的情景。通过风轮机一个叶片旋转一周扫过

面积的最大风能为可利用风能。已知：空气的密度为 ρ，风轮机叶片的长度为 r，若风速为

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