功能關(guān)系能量守恒

1、功能關(guān)系能量守恒二、能量守恒定律二、能量守恒定律能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式它只能從一種形式_為別的形式，為別的形式，或者從一個(gè)物體或者從一個(gè)物體_到別的物體，到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中,其總量其總量_應(yīng)從下面兩方面去理解能量守恒定律：應(yīng)從下面兩方面去理解能量守恒定律：轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移不變不變1某種形式的能減少，一定存在其他某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量和增加量一形式的能增加，且減少量和增加量一定相等；定相等；2某個(gè)物體的能量減少，一定存在其某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，

2、且減少量和增加他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等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(diǎn)透析直擊高考要點(diǎn)透析直擊高考一、幾種常見的功與能的關(guān)系一、幾種常見的功與能的關(guān)系1合外力對物體所做的功等于物體動(dòng)合外力對物體所做的功等于物體動(dòng)能的增量，即能的增量，即W合合EkEk2Ek1，即，即動(dòng)能定理動(dòng)能定理2重力做功對應(yīng)重力勢能的改變重力做功對應(yīng)重力勢能的改變WGEpEp1Ep2重力做多少正功，重力勢能減少多少；重力做多少正功，重力勢能減少多少；重力做多少負(fù)功，重力勢能增加多少重力做多少負(fù)功，重力勢能增加多少3彈簧彈力做功與彈性勢能

3、的改變相彈簧彈力做功與彈性勢能的改變相對應(yīng)對應(yīng)WFEpEp1Ep2彈力做多少正功，彈性勢能減少多少；彈力做多少正功，彈性勢能減少多少；彈力做多少負(fù)功，彈性勢能增加多少彈力做多少負(fù)功，彈性勢能增加多少4除重力或彈簧的彈力以外的其他力做除重力或彈簧的彈力以外的其他力做多少功與物體機(jī)械能的增量相對應(yīng)，即多少功與物體機(jī)械能的增量相對應(yīng)，即W其他其他E.(1)除重力或彈簧的彈力以外的其他力做除重力或彈簧的彈力以外的其他力做多少正功多少正功,物體的機(jī)械能就增加多少物體的機(jī)械能就增加多少(2)除重力或彈簧的彈力以外的其他力除重力或彈簧的彈力以外的其他力做多少負(fù)功，物體的機(jī)械能就減少多做多少負(fù)功，物體的機(jī)械能

4、就減少多少少(3)除重力或彈簧的彈力以外的其他力除重力或彈簧的彈力以外的其他力不做功，物體的機(jī)械能守恒不做功，物體的機(jī)械能守恒5電場力做功與電勢能變化的關(guān)系電場力做功與電勢能變化的關(guān)系WABEp電場力做正功，電勢能減少；電場力電場力做正功，電勢能減少；電場力做負(fù)功，電勢能增加做負(fù)功，電勢能增加6安培力做正功，電能轉(zhuǎn)化為其他形安培力做正功，電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能；克服安培力做功，其他形式式的能；克服安培力做功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的能轉(zhuǎn)化為電能特別提醒：在動(dòng)能定理中，合外力的特別提醒：在動(dòng)能定理中，合外力的功包含重力和彈力在內(nèi)的所有力所做功包含重力和彈力在內(nèi)的所有力所做功的代數(shù)和，所以可能包含

5、著重力勢功的代數(shù)和，所以可能包含著重力勢能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化.即時(shí)應(yīng)用即時(shí)應(yīng)用1(創(chuàng)新題創(chuàng)新題)2011年年8月月22日深圳大運(yùn)日深圳大運(yùn)會(huì)男子足球決賽中，日本隊(duì)以會(huì)男子足球決賽中，日本隊(duì)以2 0戰(zhàn)戰(zhàn)勝英國隊(duì)，奪得男足冠軍假設(shè)某次勝英國隊(duì)，奪得男足冠軍假設(shè)某次罰點(diǎn)球直接射門時(shí)罰點(diǎn)球直接射門時(shí),球恰好從橫梁下邊球恰好從橫梁下邊緣踢進(jìn)橫梁下邊緣離地面的高度為緣踢進(jìn)橫梁下邊緣離地面的高度為h，足球質(zhì)量為，足球質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)員對足球做的，運(yùn)動(dòng)員對足球做的功功為為W1，足球運(yùn)動(dòng)過程中克服空氣阻力，足球運(yùn)動(dòng)過程中克服空氣阻力做功為做功為W2，選地面為零勢能面，下列，選地面為零勢能面，下列說

6、法正確的是說法正確的是()A足球動(dòng)能的變化量為足球動(dòng)能的變化量為W1W2mghB射門時(shí)的機(jī)械能為射門時(shí)的機(jī)械能為W1W2C重力勢能的增加量為重力勢能的增加量為W1W2mghD運(yùn)動(dòng)員剛踢完球的瞬間，足球的動(dòng)運(yùn)動(dòng)員剛踢完球的瞬間，足球的動(dòng)能為能為W1解析：選解析：選BD.合力做功量度了物體動(dòng)能合力做功量度了物體動(dòng)能的變化，故動(dòng)能的變化量為的變化，故動(dòng)能的變化量為W1W2mgh，A項(xiàng)錯(cuò)重力以外的力做功量度項(xiàng)錯(cuò)重力以外的力做功量度了機(jī)械能的變化，故機(jī)械能的增加量為了機(jī)械能的變化，故機(jī)械能的增加量為W1W2，B項(xiàng)對重力做功量度了重項(xiàng)對重力做功量度了重力勢能的變化，故重力勢能的增加量為力勢能的變化，故重力

7、勢能的增加量為mgh，C項(xiàng)錯(cuò)運(yùn)動(dòng)員踢球過程中只有項(xiàng)錯(cuò)運(yùn)動(dòng)員踢球過程中只有運(yùn)動(dòng)員做功，由動(dòng)能定理得運(yùn)動(dòng)員做功，由動(dòng)能定理得D項(xiàng)對項(xiàng)對二、摩擦力做功與機(jī)械能、內(nèi)能之間的二、摩擦力做功與機(jī)械能、內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系轉(zhuǎn)化關(guān)系1靜摩擦力做功的特點(diǎn)靜摩擦力做功的特點(diǎn)(1)靜摩擦力可以做正功，可以做負(fù)功，靜摩擦力可以做正功，可以做負(fù)功，還可以不做功還可以不做功(2)存在相互摩擦的系統(tǒng)內(nèi)，一對靜摩擦存在相互摩擦的系統(tǒng)內(nèi)，一對靜摩擦力所做的總功為零力所做的總功為零(3)在靜摩擦力做功的過程中在靜摩擦力做功的過程中,有機(jī)械能有機(jī)械能的轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移,而沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能2滑動(dòng)摩擦力做功的特點(diǎn)滑動(dòng)

8、摩擦力做功的特點(diǎn)(1)滑動(dòng)摩擦力可以對物體做正功，也滑動(dòng)摩擦力可以對物體做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功可以做負(fù)功，還可以不做功(2)相互間存在滑動(dòng)摩擦力的系統(tǒng)內(nèi)，相互間存在滑動(dòng)摩擦力的系統(tǒng)內(nèi)，一對滑動(dòng)摩擦力做功將產(chǎn)生兩種可能一對滑動(dòng)摩擦力做功將產(chǎn)生兩種可能效果：機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能效果：機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;有一有一部分機(jī)械能在相互摩擦的物體間轉(zhuǎn)移，部分機(jī)械能在相互摩擦的物體間轉(zhuǎn)移，另外部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能另外部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(3)摩擦生熱的計(jì)算：摩擦生熱的計(jì)算：QFfs相相即時(shí)應(yīng)用即時(shí)應(yīng)用2一木塊靜止在光滑水平面上，被水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(jìn)入木平方向飛來的子

9、彈擊中，子彈進(jìn)入木塊的深度為塊的深度為2 cm,木塊相對于桌面移動(dòng)木塊相對于桌面移動(dòng)了了1 cm，設(shè)木塊對子彈的阻力恒定，設(shè)木塊對子彈的阻力恒定，則產(chǎn)生的內(nèi)能和子彈損失的動(dòng)能之比則產(chǎn)生的內(nèi)能和子彈損失的動(dòng)能之比是多少？是多少？(2)某個(gè)物體的能量減少，一定存在別某個(gè)物體的能量減少，一定存在別的物體的能量增加，且減少量和增加的物體的能量增加，且減少量和增加量相等量相等2應(yīng)用能量守恒定律解題的步驟應(yīng)用能量守恒定律解題的步驟(1)分清共有多少種形式的能分清共有多少種形式的能(如動(dòng)能、如動(dòng)能、勢能、電能、內(nèi)能等勢能、電能、內(nèi)能等)在變化在變化(2)明確哪種形式的能量增加，哪種形明確哪種形式的能量增加，

10、哪種形式的能量減少式的能量減少(3)減少的總能量一定等于增加的總能減少的總能量一定等于增加的總能量，據(jù)此列出方程：量，據(jù)此列出方程：E減減E增增特別提醒：應(yīng)用能量守恒定律解決有特別提醒：應(yīng)用能量守恒定律解決有關(guān)問題，關(guān)鍵是準(zhǔn)確分析有多少種形關(guān)問題，關(guān)鍵是準(zhǔn)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(dòng)題型探究講練互動(dòng) (2010高考山東理綜卷高考山東理綜卷)如圖如圖541所示所示,傾角傾角30的粗糙斜面固定的粗糙斜面固定在地面上在地面上,長為長為l、質(zhì)量為、質(zhì)量為

11、m、粗細(xì)均勻、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上功能關(guān)系的應(yīng)用功能關(guān)系的應(yīng)用例例1端與斜面頂端齊平用細(xì)線將物塊與端與斜面頂端齊平用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開斜面動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開斜面(此時(shí)此時(shí)物塊未到達(dá)地面物塊未到達(dá)地面)，在此過程中，在此過程中()圖圖541【思路點(diǎn)撥】【思路點(diǎn)撥】題中涉及多種力做的題中涉及多種力做的功，動(dòng)能的變化，能的轉(zhuǎn)化等問題，功，動(dòng)能的變化，能的轉(zhuǎn)化等問題，所以用功能關(guān)系分析所以用功能關(guān)系分析【解析】【解析】繩的拉力對物塊做負(fù)功，繩的拉力對物塊做負(fù)

12、功，所以物塊的機(jī)械能減少，故選項(xiàng)所以物塊的機(jī)械能減少，故選項(xiàng)A錯(cuò)錯(cuò)誤；軟繩減少的重力勢能誤；軟繩減少的重力勢能對軟繩應(yīng)用動(dòng)能定理，有對軟繩應(yīng)用動(dòng)能定理，有WFTWGWFfEk，所以軟繩重力勢能的減少，所以軟繩重力勢能的減少EpWGEk(WFfWFT)，所以，所以EpEkWFf，選項(xiàng)，選項(xiàng)D正確正確【答案】【答案】BD【規(guī)律總結(jié)】【規(guī)律總結(jié)】理解做功與對應(yīng)的能理解做功與對應(yīng)的能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系，是解題的關(guān)鍵量的轉(zhuǎn)化關(guān)系，是解題的關(guān)鍵變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練(2012濟(jì)南市高三質(zhì)量調(diào)濟(jì)南市高三質(zhì)量調(diào)研研)如圖如圖542所示，小球從所示，小球從A點(diǎn)以點(diǎn)以初速度初速度v0沿粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)沿粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)

13、，到達(dá)最高點(diǎn)最高點(diǎn)B后返回后返回A，C為為AB的中點(diǎn)，下的中點(diǎn)，下列說法中正確的是列說法中正確的是()圖圖542A小球從小球從A出發(fā)到返回出發(fā)到返回A的過程中，的過程中，位移為零，外力做功為零位移為零，外力做功為零B小球從小球從A到到C與從與從C到到B的過程，減的過程，減少的動(dòng)能相等少的動(dòng)能相等C小球從小球從A到到C與從與從C到到B的過程，速的過程，速度的變化率相等度的變化率相等D小球從小球從A到到C與從與從C到到B的過程，損的過程，損失的機(jī)械能相等失的機(jī)械能相等解析：選解析：選BCD.重力做功只與初末位置重力做功只與初末位置的高度差有關(guān)，小球從的高度差有關(guān)，小球從A出發(fā)又返回出發(fā)又返回到到A

14、的過程中重力不做功，但整個(gè)過的過程中重力不做功，但整個(gè)過程摩擦力一直與運(yùn)動(dòng)方向相反，故摩程摩擦力一直與運(yùn)動(dòng)方向相反，故摩擦力始終做負(fù)功，合力做負(fù)功，擦力始終做負(fù)功，合力做負(fù)功，A項(xiàng)項(xiàng)錯(cuò)誤錯(cuò)誤;小球從小球從A到到C與從與從C到到B的過程，的過程，合力做功相等，由動(dòng)能定理知，減小合力做功相等，由動(dòng)能定理知，減小的動(dòng)能相等，故的動(dòng)能相等，故B項(xiàng)正確；速度的變項(xiàng)正確；速度的變化率表示加速度化率表示加速度,物體運(yùn)動(dòng)的加速度不物體運(yùn)動(dòng)的加速度不變，故速度變化率不變，變，故速度變化率不變，C項(xiàng)正確；項(xiàng)正確；重力以外的力做功量度了機(jī)械能的變重力以外的力做功量度了機(jī)械能的變化，小球從化，小球從A到到C與從與從C

15、到到B的過程，的過程，摩擦力做功相等，故損失的機(jī)械能相摩擦力做功相等，故損失的機(jī)械能相等，等，D項(xiàng)正確項(xiàng)正確 (2012河北石家莊模擬河北石家莊模擬)如圖如圖543所示，物體所示，物體A、B通過細(xì)繩及輕質(zhì)通過細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè)，物體彈簧連接在輕滑輪兩側(cè)，物體A、B的的質(zhì)量分別為質(zhì)量分別為m、2m.開始時(shí)細(xì)繩伸直，開始時(shí)細(xì)繩伸直，用手托著物體用手托著物體A使彈簧處于原長且使彈簧處于原長且A與與地面的距離為地面的距離為h,物體物體B靜止在地面上靜止在地面上能量守恒定律的應(yīng)用能量守恒定律的應(yīng)用例例2放手后物體放手后物體A下落，與地面即將接觸下落，與地面即將接觸時(shí)速度為時(shí)速度為v，此時(shí)物體

16、，此時(shí)物體B對地面恰好無對地面恰好無壓力壓力(彈簧形變始終在彈性限度彈簧形變始終在彈性限度內(nèi)內(nèi))則下列說法正確的是則下列說法正確的是()圖圖543【解析】【解析】A即將接觸地面時(shí)，即將接觸地面時(shí)，B對地對地面恰好無壓力，此時(shí)彈簧彈力面恰好無壓力，此時(shí)彈簧彈力F等于等于B的重力，故的重力，故F2mg，B受合力為受合力為0，B對；此時(shí)對；此時(shí)A由牛頓第二定律由牛頓第二定律Fmgma，ag，方向向上，方向向上，A錯(cuò)；錯(cuò)；圖圖544【答案】【答案】B【規(guī)律總結(jié)】【規(guī)律總結(jié)】在應(yīng)用能量守恒定律在應(yīng)用能量守恒定律分析問題時(shí)，首先應(yīng)抓住有幾種形式分析問題時(shí)，首先應(yīng)抓住有幾種形式的能量參與了轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，然后再

17、利的能量參與了轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)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16分分)(創(chuàng)新題創(chuàng)新題)利用利用皮帶運(yùn)輸機(jī)可以將物體由地面運(yùn)送到皮帶運(yùn)輸機(jī)可以將物體由地面運(yùn)送到高出水平地面的高出水平地面的C平臺(tái)上，已知平臺(tái)上，已知C平臺(tái)平臺(tái)離地面的豎直高度為離地面的豎直高度為5 m，皮帶與物，皮帶與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75，運(yùn)輸機(jī)的，運(yùn)輸機(jī)的皮帶以皮帶以2 m/s的速度勻速順時(shí)針運(yùn)動(dòng)且的速度勻速順時(shí)針運(yùn)動(dòng)且皮帶和輪子之間不打滑皮帶和輪子之間不打滑(取取g10 m/s2，sin370.6)傳送帶問題分析傳送帶問題分析例例3(1)如圖如圖545所示，若兩個(gè)皮帶輪所示，若兩個(gè)皮帶輪相同，半徑都是相同，半徑都是25 cm，則此時(shí)輪子，則此時(shí)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度多大？轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度多大？圖圖545(2)假設(shè)皮帶在運(yùn)送物體的過程中始終假設(shè)皮帶在運(yùn)送物體的過程中始終是張緊的，為了將地面上的物體能夠是張緊的，為了將地面上的物體能夠運(yùn)送到平臺(tái)上，皮帶的傾角運(yùn)送到平臺(tái)上，皮帶的傾角最大不能最大不能超過多少？超過多少？(3)皮帶運(yùn)輸機(jī)架設(shè)好之后，皮帶與水皮帶運(yùn)輸機(jī)架設(shè)好之后，皮帶與水平面間的夾角為平面間的夾角為30.現(xiàn)將質(zhì)量為現(xiàn)將質(zhì)