2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第五章機(jī)械能第4講功能關(guān)系能量守恒定律課件新人教版

1、第第4講功能關(guān)系能量守恒定律講功能關(guān)系能量守恒定律必備知識(shí)自主排查【知識(shí)再現(xiàn)知識(shí)再現(xiàn)】一、功能關(guān)系一、功能關(guān)系1 1幾種常見的功能關(guān)系及其表達(dá)式：幾種常見的功能關(guān)系及其表達(dá)式：力做功力做功能的變化能的變化定量關(guān)系定量關(guān)系 合力的功合力的功動(dòng)能變化動(dòng)能變化w we ek2k2e ek1k1eek k重力的功重力的功重力勢(shì)能變化重力勢(shì)能變化(1)(1)重力做正功重力做正功，重力勢(shì)能重力勢(shì)能_(2)(2)重力做負(fù)功重力做負(fù)功，重力勢(shì)能重力勢(shì)能_(3)w(3)wg geep p_彈簧彈力的功彈簧彈力的功彈性勢(shì)能變化彈性勢(shì)能變化(1)(1)彈力做正功彈力做正功，彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能_(2)(2)彈力做負(fù)功彈

2、力做負(fù)功，彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能_(3)w(3)wf feep pe ep1p1e ep2p2減少減少增加增加e ep1p1e ep2p2減少減少增加增加力做功力做功能的變化能的變化定量關(guān)系定量關(guān)系 只有重力、彈簧彈只有重力、彈簧彈力做功力做功機(jī)械能機(jī)械能_機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒ee0 0除重力和彈簧彈力除重力和彈簧彈力之外的其他力做的之外的其他力做的功功機(jī)械能機(jī)械能_(1)(1)其他力做多少正功其他力做多少正功，物體的機(jī)械物體的機(jī)械能就能就_多少多少(2)(2)其他力做多少負(fù)功其他力做多少負(fù)功，物體的機(jī)械物體的機(jī)械能就能就_多少多少(3)w(3)w其他其他ee一對(duì)相互作用的滑一對(duì)相互作用的滑動(dòng)摩擦力

3、的總功動(dòng)摩擦力的總功機(jī)械能機(jī)械能_內(nèi)能內(nèi)能_(1)(1)作用于系統(tǒng)的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力一作用于系統(tǒng)的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力一定做負(fù)功定做負(fù)功，系統(tǒng)內(nèi)能系統(tǒng)內(nèi)能_(2)(2)摩擦生熱摩擦生熱q q_不變化不變化變化變化增加增加減少減少減少減少增加增加增加增加f ff fxx相對(duì)相對(duì)2.2.兩個(gè)特殊的功能關(guān)系：兩個(gè)特殊的功能關(guān)系：(1)(1)滑動(dòng)摩擦力與兩物體間相對(duì)位移的乘積等于產(chǎn)生的內(nèi)能，即滑動(dòng)摩擦力與兩物體間相對(duì)位移的乘積等于產(chǎn)生的內(nèi)能，即_。(2)(2)通電導(dǎo)線克服安培力做的功等于產(chǎn)生的電能，即通電導(dǎo)線克服安培力做的功等于產(chǎn)生的電能，即w w克安克安=e=e電電 f ff fx x相對(duì)相對(duì)=q=q【情境

4、轉(zhuǎn)換情境轉(zhuǎn)換】如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m m的小物塊以速度的小物塊以速度v v0 0滑上靜止的、質(zhì)量為滑上靜止的、質(zhì)量為m m的木板，木板與水的木板，木板與水平面間接觸面光滑，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，木板在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離為平面間接觸面光滑，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，木板在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離為l l，物塊的，物塊的位移為位移為x x，物塊與板間的摩擦力為，物塊與板間的摩擦力為f f，則：，則：(1)(1)物塊、木板間的摩擦力分別對(duì)物塊和木板做了多少功？物塊、木板間的摩擦力分別對(duì)物塊和木板做了多少功？(2)(2)由于摩擦力做功，物塊、木板組成的系統(tǒng)共產(chǎn)生多少熱量？由于摩擦力做功，物塊、木板組成的系統(tǒng)共產(chǎn)生多

5、少熱量？提示：提示：(1)(1)對(duì)木板有：對(duì)木板有：w w1 1=fl=fl對(duì)物塊有：對(duì)物塊有：w w2 2=-fx=-fx(2)q(2)q熱熱=-(w=-(w1 1+w+w2 2)=f(x-l)=f(x-l)二、能量守恒定律二、能量守恒定律1.1.內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空_，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式_為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化或?yàn)榱硪环N形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化或_的過(guò)程的過(guò)程中，能量的總量中，能量的總量_。2.2.表達(dá)式：表達(dá)式：ee減減=_=_。產(chǎn)生產(chǎn)生轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化保持不變保持不變ee增增轉(zhuǎn)

6、移轉(zhuǎn)移【情境轉(zhuǎn)換情境轉(zhuǎn)換】如圖所示是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖。圖中和為楔塊，如圖所示是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖。圖中和為楔塊，和為墊板，楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦。則在車廂相互撞擊使彈簧和為墊板，楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦。則在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過(guò)程中壓縮的過(guò)程中 (1)(1)緩沖器的機(jī)械能是否守恒？緩沖器的機(jī)械能是否守恒？(2)(2)墊板減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了什么性質(zhì)的能？墊板減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了什么性質(zhì)的能？提示：提示：(1)(1)不守恒。不守恒。 通過(guò)克服摩擦力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化，故機(jī)通過(guò)克服摩擦力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化，故機(jī)械能減小。械能減小

7、。(2)(2)根據(jù)能量轉(zhuǎn)化情況知，墊板的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈簧的彈性勢(shì)能。根據(jù)能量轉(zhuǎn)化情況知，墊板的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈簧的彈性勢(shì)能?！拘☆}快練小題快練】1.1.判一判判一判(1)(1)物體下落物體下落h h，重力做功，重力做功mghmgh，物體具有了能量，物體具有了能量mghmgh。 ( () )(2)(2)能量在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過(guò)程中是守恒的，故沒有必要節(jié)約能源。能量在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過(guò)程中是守恒的，故沒有必要節(jié)約能源。 ( () )(3)(3)在物體的機(jī)械能減少的過(guò)程中，動(dòng)能有可能是增大的。在物體的機(jī)械能減少的過(guò)程中，動(dòng)能有可能是增大的。( () )(4)(4)一個(gè)物體的能量增加，必定有別的物體

8、能量減少。一個(gè)物體的能量增加，必定有別的物體能量減少。 ( () )(5)(5)滑動(dòng)摩擦力做功時(shí)，一定會(huì)產(chǎn)生熱量?；瑒?dòng)摩擦力做功時(shí)，一定會(huì)產(chǎn)生熱量。 ( () )提示：提示：(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)2 2. .練一練練一練(1)(1)如圖所示，一小孩從公園中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的變化情如圖所示，一小孩從公園中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的變化情況是況是( () ) a.a.重力勢(shì)能減小，動(dòng)能不變，機(jī)械能減小，總能量減小重力勢(shì)能減小，動(dòng)能不變，機(jī)械能減小，總能量減小b.b.重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能減小，總能量不變重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)

9、械能減小，總能量不變c.c.重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能增加，總能量增加重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能增加，總能量增加d.d.重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能守恒，總能量不變重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能守恒，總能量不變【解析解析】選選b b。由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，小孩在下滑過(guò)程中總能量守恒，。由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，小孩在下滑過(guò)程中總能量守恒，選項(xiàng)選項(xiàng)a a、c c錯(cuò)誤；由于摩擦力要做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)錯(cuò)誤；由于摩擦力要做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)d d錯(cuò)誤；下滑過(guò)程錯(cuò)誤；下滑過(guò)程中重力勢(shì)能向動(dòng)能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化，選項(xiàng)中重力勢(shì)能向動(dòng)能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化，選項(xiàng) b b正確。正確。(2)(2)(多選

10、多選) )某人將物體由靜止開始舉高某人將物體由靜止開始舉高h(yuǎn) h，并獲得速度，并獲得速度v v，則下列說(shuō)法中正確的，則下列說(shuō)法中正確的是是( () )a.a.人對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的增量人對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的增量b.b.合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增量合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增量c.c.物體克服重力做的功等于物體重力勢(shì)能的增量物體克服重力做的功等于物體重力勢(shì)能的增量d.d.合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能和勢(shì)能的總和的增量合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能和勢(shì)能的總和的增量【解析解析】選選a a、b b、c c。除重力以外的力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的變化量，。除重力以外

11、的力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的變化量，所以人對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的增加量，選項(xiàng)所以人對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的增加量，選項(xiàng)a a正確；根據(jù)動(dòng)能定理：正確；根據(jù)動(dòng)能定理：合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增加量，選項(xiàng)合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增加量，選項(xiàng)b b正確，正確，d d錯(cuò)誤；物體重力錯(cuò)誤；物體重力做的功等于重力勢(shì)能的變化量，所以物體克服重力做的功等于物體重力勢(shì)能做的功等于重力勢(shì)能的變化量，所以物體克服重力做的功等于物體重力勢(shì)能的增加量，選項(xiàng)的增加量，選項(xiàng)c c正確。正確。關(guān)鍵能力分層突破對(duì)物體列牛頓第二定律方程：對(duì)物體列牛頓第二定律方程：_。(2)(2)物體先沿傳送帶做勻加

12、速直線運(yùn)動(dòng)物體先沿傳送帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間物體加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t t1 1：_；物體加速運(yùn)動(dòng)的位移物體加速運(yùn)動(dòng)的位移x x1 1：_；傳送帶的位移傳送帶的位移x x帶帶：_。(3)(3)物體與傳送帶共速后隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)到頂端，此時(shí)物體與傳送帶共速后隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)到頂端，此時(shí)物體的動(dòng)能：物體的動(dòng)能：_；物體的勢(shì)能：物體的勢(shì)能：_；物體的機(jī)械能：物體的機(jī)械能：_；mgcos-mgsin=mamgcos-mgsin=mat t1 1= =10 s= =10 sx x1 1= =20 m= =20 mx x帶帶=vt=vt1 1=40 m=40 me ek k= mv= mv2 2=8 j=8 je ep p=mglsin37=mglsin37=180 j=180 je=ee=ek k+e+ep p=188 j=188 jva