高考物理總復習 第五章第四節(jié) 功能關系　能量守恒課件 新人教版必修2

第四節(jié)第四節(jié)功能關系功能關系能量守恒能量守恒一、功能關系一、功能關系1功是功是_的量度，即做了多的量度，即做了多少功就有多少能量發(fā)生了轉化少功就有多少能量發(fā)生了轉化2做功的過程一定伴隨著做功的過程一定伴隨著_，而且，而且_必通必通過做功來實現(xiàn)過做功來實現(xiàn)基礎梳理自學導引基礎梳理自學導引能量轉化能量轉化能量轉化能量轉化能量轉化能量轉化二、能量守恒定律二、能量守恒定律能量既不會憑空產生，也不會憑空消能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式失，它只能從一種形式_為另為另一種形式，或者從一個物體一種形式，或者從一個物體_到別的物體，在轉化或轉移的過程到別的物體，在轉化或轉移的過程中，能量的總量中，能量的總量_轉化轉化轉移轉移保持不變保持不變應從下面兩方面去理解能量守恒定應從下面兩方面去理解能量守恒定律：律：1某種形式的能減少，一定存在其某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量和增加量他形式的能增加，且減少量和增加量一定相等；一定相等；2某個物體的能量減少，一定存在某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等加量一定相等這也是我們列能量守恒定律方程式的這也是我們列能量守恒定律方程式的兩條基本思路兩條基本思路要點透析直擊高考要點透析直擊高考一、幾種常見的功與能的關系一、幾種常見的功與能的關系做功的過程必定伴隨著能量的轉化或做功的過程必定伴隨著能量的轉化或轉移，能量的轉化必須通過做功來完轉移，能量的轉化必須通過做功來完成，功是能量轉化的量度成，功是能量轉化的量度即時應用即時應用1一帶電小球在空中由一帶電小球在空中由A點運動到點運動到B點的過程中點的過程中,只受重力和電場力作用只受重力和電場力作用.若重力做功若重力做功3 J,電場力做功電場力做功1 J,則則小球的小球的()A重力勢能增加重力勢能增加3 JB電勢能增加電勢能增加1 JC動能減少動能減少3 J D機械能增加機械能增加1 J解析：選解析：選AD.由小球運動過程中的功由小球運動過程中的功能關系可知能關系可知,重力做功重力做功3 J,重力勢能重力勢能增加增加3 J，選項，選項A正確正確;電場力做功電場力做功1 J,電勢能減小電勢能減小1 J，選項，選項B錯誤；合外力錯誤；合外力做功做功2 J，動能減少，動能減少2 J，選項，選項C錯錯誤；除重力外其他力做功誤；除重力外其他力做功1 J，機械，機械能增加能增加1 J，選項，選項D正確正確(2)相互間存在滑動摩擦力的系統(tǒng)內相互間存在滑動摩擦力的系統(tǒng)內,一對滑動摩擦力做功將產生兩種可能一對滑動摩擦力做功將產生兩種可能效果：機械能全部轉化為內能；效果：機械能全部轉化為內能；有一部分機械能在相互摩擦的物體間有一部分機械能在相互摩擦的物體間轉移，另外部分轉化為內能轉移，另外部分轉化為內能(3)摩擦生熱的計算：摩擦生熱的計算：QFfl相對相對即時應用即時應用2一木塊靜止在光滑水平面上，被一木塊靜止在光滑水平面上，被水平方向飛來的子彈擊中，子彈進入水平方向飛來的子彈擊中，子彈進入木塊的深度為木塊的深度為2 cm，木塊相對于桌，木塊相對于桌面移動了面移動了1 cm，設木塊對子彈的阻，設木塊對子彈的阻力恒定，則產生的內能和子彈損失的力恒定，則產生的內能和子彈損失的動能之比是多少？動能之比是多少？三、能量守恒定律的理解及應用三、能量守恒定律的理解及應用1對定律的理解對定律的理解(1)某種形式的能量減少，一定存在某種形式的能量減少，一定存在另外形式的能量增加，且減少量和增另外形式的能量增加，且減少量和增加量相等加量相等(2)某個物體的能量減少，一定存在某個物體的能量減少，一定存在別的物體的能量增加，且減少量和增別的物體的能量增加，且減少量和增加量相等加量相等特別提醒：特別提醒：應用能量守恒定律解決有應用能量守恒定律解決有關問題，關鍵是準確分析有多少種形關問題，關鍵是準確分析有多少種形式的能在變化，求出減小的總能量和式的能在變化，求出減小的總能量和增加的總能量，然后再依據(jù)能量守恒增加的總能量，然后再依據(jù)能量守恒列式求解列式求解.題型探究講練互動題型探究講練互動功能關系的應用功能關系的應用 (2012江西師大附中、臨川江西師大附中、臨川聯(lián)考聯(lián)考)如圖如圖541所示所示,質量為質量為M，長度為長度為L的小車靜止在光滑的水平面的小車靜止在光滑的水平面上上,質量為質量為m的小物塊的小物塊,放在小車的最放在小車的最左端左端,現(xiàn)用一水平力現(xiàn)用一水平力F作用在小物塊上作用在小物塊上,小物小物塊與小車之間的摩擦力為塊與小車之間的摩擦力為Ff，經過一，經過一段時間小車運動的位移為段時間小車運動的位移為x，小物塊，小物塊剛好滑到小車的右端，則下列說法中剛好滑到小車的右端，則下列說法中正確的是正確的是()圖圖541A此時小物塊的動能為此時小物塊的動能為F(xL)B此時小車的動能為此時小車的動能為FfxC這一過程中，小物塊和小車增加這一過程中，小物塊和小車增加的機械能為的機械能為FxFfLD這一過程中，因摩擦產生的熱量這一過程中，因摩擦產生的熱量為為FfL【思路點撥思路點撥】題中涉及做功、動能題中涉及做功、動能的變化、能的轉化等問題，所以用功的變化、能的轉化等問題，所以用功能關系分析能關系分析【解析解析】小物塊運動的位移為小物塊運動的位移為(xL)，受到的拉力和摩擦力做功，由動，受到的拉力和摩擦力做功，由動能定理得：能定理得：(FFf)(xL)Ek1，故，故A錯誤；小車僅受到摩擦力做功，由動錯誤；小車僅受到摩擦力做功，由動能定理得：能定理得：FfxEk2，B正確；小物塊正確；小物塊和小車組成的系統(tǒng)的機械能增加量和小車組成的系統(tǒng)的機械能增加量為非重力做功，即為非重力做功，即(FFf)(xL)FfxF(xL)FfL，C錯誤；因摩擦而產錯誤；因摩擦而產生的熱量為摩擦力與相對路程之積，生的熱量為摩擦力與相對路程之積，即即QFfL，D正確正確【答案答案】BD【名師點評名師點評】理解做功與對應的能理解做功與對應的能量的轉化關系，是解題的關鍵量的轉化關系，是解題的關鍵變式訓練變式訓練(2012江蘇揚州調研江蘇揚州調研)自然現(xiàn)象中蘊自然現(xiàn)象中蘊藏著許多物理知識，如藏著許多物理知識，如圖圖542所示為一個所示為一個盛水袋，某人從側面盛水袋，某人從側面緩慢推袋壁使它變形，緩慢推袋壁使它變形，則水的勢能則水的勢能()圖圖542A增大增大 B變小變小C不變不變 D不能確定不能確定解析：選解析：選A.人對水做正功，則水的機人對水做正功，則水的機械能增大，由于水的動能仍為械能增大，由于水的動能仍為0，故，故重力勢力增大，重力勢力增大，A對對能量守恒定律的應用能量守恒定律的應用 (2012福州模擬福州模擬)如圖如圖543所示，光滑水平面所示，光滑水平面AB與豎直面內的半與豎直面內的半圓形導軌在圓形導軌在B點相切，半圓形導軌的半點相切，半圓形導軌的半徑為徑為R.一個質量為一個質量為m的物體將彈簧壓的物體將彈簧壓縮至縮至A點后由靜止釋放，在彈力作用點后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右的速度后脫離下物體獲得某一向右的速度后脫離彈簧，當它經過彈簧，當它經過B點進入導軌的瞬間點進入導軌的瞬間對軌道的壓力為其重力的對軌道的壓力為其重力的8倍，之后倍，之后向上運動恰能到達最高點向上運動恰能到達最高點C.(不計空不計空氣阻力氣阻力)試求：試求：(1)物體在物體在A點時彈簧的彈性勢能點時彈簧的彈性勢能(2)物體從物體從B點運動至點運動至C點的過程中產點的過程中產生的內能生的內能圖圖543【名師歸納名師歸納】在應用能量守恒定律在應用能量守恒定律分析問題時，首先應抓住有幾種形式分析問題時，首先應抓住有幾種形式的能量參與了轉化或轉移，然后再利的能量參與了轉化或轉移，然后再利用能量守恒定律列式求解用能量守恒定律列式求解 (滿分樣板滿分樣板14分分)(2012杭州杭州模擬模擬)如圖如圖544所示，一質量為所示，一質量為m的滑塊從高為的滑塊從高為h的光滑圓弧形槽的頂端的光滑圓弧形槽的頂端A處無初速度地滑下，槽的底端處無初速度地滑下，槽的底端B與水與水平傳送帶相接，傳送帶的運行速度恒平傳送帶相接，傳送帶的運行速度恒為為傳送帶問題分析傳送帶問題分析v0，兩輪軸心間距為，兩輪軸心間距為l，滑塊滑到傳，滑塊滑到傳送帶上后做勻加速運動，滑到傳送帶送帶上后做勻加速運動，滑到傳送帶右端右端C時，恰好加速到與傳送帶的速時，恰好加速到與傳送帶的速度相同，求：度相同，求： 圖圖544(1)滑塊到達底端滑塊到達底端B時的速度大小時的速度大小vB；(2)滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；(3)此過程中，由于克服摩擦力做功此過程中，由于克服摩擦力做功而產生的熱量而產生的熱量Q.【思路點撥思路點撥】解題樣板解題樣板【名師點評名師點評】傳送帶在日常生活和傳送帶在日常生活和生產中應用非常廣泛，近幾年高考中生產中應用非常廣泛，近幾年高考中與傳送帶運動相聯(lián)系的問題也多次出與傳送帶運動相聯(lián)系的問題也多次出現(xiàn)傳送帶上的物體因其受到的摩擦現(xiàn)傳送帶上的物體因其受到的摩擦力的大小和方向具有不確定性，往往力的大小和方向具有不確定性，往往導致物體的運動有兩個或兩個以上的導致物體的運動有兩個或兩個以上的過程過程(本題屬臨界問題，只有一個過本題屬臨界問題，只有一個過程程)，因此要對各個過程進行做功和，因此要對各個過程進行做功和能量轉化問題分析，然后根據(jù)題目條能量轉化問題分析，然后根據(jù)題目條件求解件求解知能演練強化闖關知能演練強化闖關本部分內容講解結束本部分內容講解結束按按ESC鍵退出全屏播放鍵退出全屏播放