創(chuàng)新方案功能關(guān)系能量守恒定律-完整版PPT

1、一、功能關(guān)系1內(nèi)容(1)功是 的量度，即做了多少功，就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化(2)做功的過程一定伴隨有能量的轉(zhuǎn)化，而且能量的轉(zhuǎn)化必須通過做功來實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化2常見的幾種功能關(guān)系(1)合外力對物體做的功等于物體動能的改變W合Ek2Ek1，即動能定理(2)重力做的功對應(yīng)重力勢能的改變WGEpEp1Ep2重力做多少正功，重力勢能就減少多少；重力做多少負(fù)功，重力勢能就增加多少(3)彈簧彈力做功與彈性勢能的改變相對應(yīng)WFEpEp1Ep2彈力做多少正功，彈性勢能就減少多少；彈力做多少負(fù)功，彈性勢能就增加多少(4)除重力或彈簧彈力以外的其他力做的功與物體機(jī)械能的增量相對應(yīng)，即W其他E.二、能量守恒的定律1內(nèi)容：

2、能量既不會消滅，也不會 ，它只會從一種形式 為其他形式，或者從一個物體 到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量 2表達(dá)式：E減E增創(chuàng)生轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變特別提醒 E減表示某個物體或某種形式的能量的減少量，等于初狀態(tài)能量減去末狀態(tài)能量；E增表示其他物體或其他形式的能量的增加量，等于末狀態(tài)能量減去初狀態(tài)能量1有一滑塊以速率v1靠慣性沿固定斜面由底部向上運(yùn)動，當(dāng)它回到出發(fā)點時速率變?yōu)関2，且v2v1則 ()A上升過程中機(jī)械能增加，下降過程中機(jī)械能增加B上升過程中機(jī)械能增加，下降過程中機(jī)械能減少C上升過程中機(jī)械能減少，下降過程中機(jī)械能減少D上升過程中機(jī)械能減少，下降過程中機(jī)械能增加解析：根據(jù)功

3、能關(guān)系，除重力外其他力做的功等于物體機(jī)械能的改變，由于滑塊在上升過程和下滑過程中滑動摩擦力都做負(fù)功，因此兩個過程中滑塊的機(jī)械能都減少，故C正確答案：C2一物體靜止在升降機(jī)的地板上，在升降機(jī)加速上升的過程中，地板對物體的支持力所做的功等于 ()A物體勢能的增加量B物體動能的增加量C物體動能的增加量加上物體勢能的增加量D物體動能的增加量加上克服重力所做的功解析：設(shè)物體上升的高度為h，末動能為Ek，由動能定理可得：WFNmghEk0，WFNEkmgh，故地板對物體的支持力所做的功等于物體動能的增加量與重力勢能的增加量之和，也等于動能的增加量與克服重力做的功之和，故A、B錯誤，C、D正確答案：CD3下

4、列說法正確的是 ()A隨著科技的發(fā)展，第一類永動機(jī)是可以制成的B太陽照射到地球上的光能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空間的能量都消失了C“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違背了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，因而是不可能的D有種“全自動”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式的電源，卻能一直走動，說明能量可以憑空產(chǎn)生解析：第一類永動機(jī)違背了能量守恒定律，所以不可能制成，A錯誤；根據(jù)能量守恒定律，太陽照射到宇宙空間的能量也不會憑空消失，B錯誤；要讓馬兒跑，必須要給馬兒吃草，否則就違背能量守恒定律，C正確；所謂“全自動”手表內(nèi)部還是有能量轉(zhuǎn)化裝置的，一般是一個擺錘，當(dāng)人戴著手表活動時，擺錘不停地擺動，給游絲彈簧補(bǔ)

5、充能量，才會維持手表的走動，D錯答案：C4如圖541所示，在足球賽中，紅隊球員在白隊禁區(qū)附近主罰定位球，并將球從球門右上角擦著橫梁踢進(jìn)球門，球門高度為h，足球飛入球門的速度為v，足球的質(zhì)量m，則紅隊球員將足球踢出時對足球做功W為(不計空氣阻力) ()答案： A典例啟迪例1一小滑塊放在如圖542所示的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑塊，小滑塊沿斜面運(yùn)動了一段距離，若已知在這一過程中，拉力F所做的功的大小(絕對值)為A，斜面對小滑塊的作用力所做的功的大小為B，重力做功的大小為C，空氣阻力做功的大小為D.當(dāng)用這些量表達(dá)時，求：(1)小滑塊的動能的改變量(指末態(tài)動能減去初態(tài)動能)；(2)小滑塊的重力

6、勢能的改變量；(3)小滑塊機(jī)械能(指動能與重力勢能之和)的改變量思路點撥解答本題時注意以下三個方面：(1)小滑塊動能的改變量對應(yīng)合外力做的功；(2)小滑塊重力勢能的改變量對應(yīng)重力做的功；(3)小滑塊機(jī)械能的改變量對應(yīng)除重力以外的力做的功解析(1)據(jù)動能定理，動能的改變量等于外力做功的代數(shù)和，其中做負(fù)功的有空氣阻力、斜面對滑塊的作用力(因彈力不做功，實際上為摩擦阻力做的功)因此EkABCD.(2)滑塊重力勢能的減少等于重力做的功，因此EpC.(3)滑塊機(jī)械能的改變量等于重力之外的其他力做的功，因此EABD.答案(1)ABCD(2)C(3)ABD歸納領(lǐng)悟(1)動能的改變量、機(jī)械能的改變量分別與對應(yīng)

7、的功相等(2)重力勢能、彈性勢能、電勢能的改變量與對應(yīng)的力做的功數(shù)值相等，但符號相反(3)摩擦力做功特點及其與能量的關(guān)系類別比較靜摩擦力滑動摩擦力能量的轉(zhuǎn)化方面在靜摩擦力做功的過程中，只有機(jī)械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體(靜摩擦力起著傳遞機(jī)械能的作用)而沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量(1)相互摩擦的物體通過摩擦力做功，將部分機(jī)械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體(2)部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此部分能量就是系統(tǒng)機(jī)械能的損失量類別比較靜摩擦力滑動摩擦力一對摩擦力的總功方面一對靜摩擦力所做功的代數(shù)和總等于零一對相互作用的滑動摩擦力對物體系統(tǒng)所做的總功，等于摩擦力與兩個物體相對路程的乘積，即WFfFfx相對，

8、表示物體克服摩擦力做功，系統(tǒng)損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能正功、負(fù)功、不做功方面兩種摩擦力對物體都可以做正功、負(fù)功，還可以不做功題組突破 1如圖543所示，一輕彈簧的左端 固定，右端與一小球相連，小球處于光滑水平面上，現(xiàn)對小球施加一個 圖543方向水平向右的恒力F，使小球從靜止開始運(yùn)動則小球在向右運(yùn)動的整個過程中 ()A小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能逐漸增大C小球的動能逐漸增大D小球的動能先增大然后減小解析：小球在向右運(yùn)動的整個過程中，力F做正功由功能定理知小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能逐漸增大，選項A錯誤，選項B正確；彈力一直增大，當(dāng)彈力等于F時，小球的速度最大，動能最大，當(dāng)

9、彈力大于F時，小球開始減速運(yùn)動，速度減小，動能減小，選項C錯誤，選項D正確答案：BD2(2010江蘇高考)如圖544所示，平直木板AB傾斜放置，板上的P點距A端較近，小物塊與木板間的動 圖544摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小先讓物塊從A由靜止開始滑到B.然后，將A著地，抬高B，使木板的傾角與前一過程相同，再讓物塊從B由靜止開始滑到A.上述兩過程相比較，下列說法中一定正確的有 ()A物塊經(jīng)過P點的動能，前一過程較小B物塊從頂端滑到P點的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量，前一過程較少C物塊滑到底端的速度，前一過程較大D物塊從頂端滑到底端的時間，前一過程較長解析：本題考查功的計算、動能定律、能量守恒，意在考查考生綜

10、合運(yùn)用所學(xué)知識分析問題的能力設(shè)前一過程中合力做功為mgl1(sin1cos)，后一過程中合力做功為mgl2(sin2cos)，因l1l2，前一過程中任一位置的動摩擦因數(shù)1大于后一過程中任一位置的動摩擦因數(shù)2，所以mgl1(sin1cos)mgl2(sin2cos)，因此根據(jù)動能定理知物塊經(jīng)過P點的動能前一過程較小，選項A正確；因兩個過程中摩擦力做的功一樣大，所以產(chǎn)生的熱量一樣大，選項B錯誤；又因為兩個過程中合力做的功一樣大，所以物塊滑到底端的速度一樣大，選項C錯誤；前一過程物塊做加速度增大的加速運(yùn)動(圖線1)，后一過程物塊做加速度減小的加速運(yùn)動(圖線2)，而物塊到底端的速度又相等，vt圖象如圖

11、所示，可見后一過程運(yùn)動時間短，選項D正確答案：AD典例啟迪例2小物塊A的質(zhì)量為m，物塊與坡道間的動摩擦因數(shù)為，水平面光滑；坡道頂端距水平面高度為h，傾角為；物 圖545塊從坡道進(jìn)入水平滑道時，在底端O點處無機(jī)械能損失，重力加速度為g.將輕彈簧的一端連接在水平滑道M處并固定在墻上，另一自由端恰位于坡道的底端O點，如圖545所示物塊A從坡道頂端由靜止滑下，求：(1)物塊滑到O點時的速度大??；(2)彈簧為最大壓縮量d時的彈性勢能；(3)物塊A被彈回到坡道時上升的最大高度思路點撥解答本題時應(yīng)注意以下三個方面：(1)物塊下滑時，有滑動摩擦力做功；(2)物塊壓縮彈簧過程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系；(3)物塊被彈回時

12、在坡道上要克服摩擦力做功歸納領(lǐng)悟應(yīng)用能量守恒定律解題的步驟(1)分清有多少形式的能如動能、勢能(包括重力勢能、彈性勢能、電勢能)、內(nèi)能等在變化(2)明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少，并且列出減少的能量E減和增加的能量E增的表達(dá)式(3)列出能量守恒關(guān)系式：E減E增題組突破3下列對能量守恒定律的認(rèn)識，正確的是 ()A某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加B某個物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加C散失到周圍環(huán)境中的內(nèi)能不能全部回收重新利用D石子從空中落下，最后停止在地面上，說明機(jī)械能消失了解析：根據(jù)對能量守恒定律的理解，A、B、C均對；機(jī)械能只存在變化多少的問題，不存在消失的

13、問題，D錯答案：ABC 4.如圖545所示，水平面上的輕彈簧一端與物體相連，另一端固定在墻上P點，已知物體的質(zhì)量為m2.0 kg，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)0.4，彈簧的勁度系數(shù)k200 N/m.現(xiàn)用力F拉物體，使彈簧從處于自然狀態(tài)的O點由靜止開始向左移動10 cm，這時彈簧具有彈性勢能Ep1.0 J，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，若取g10 m/s2，則撤去外力F后 ()A物體向右滑動的距離可以達(dá)到12.5 cmB物體向右滑動的距離一定小于12.5 cmC物體回到O點時速度最大D物體到達(dá)最右端時動能為0，系統(tǒng)機(jī)械能不為0答案：BD典例啟迪例3工廠流水線上采用彈射裝置把物品轉(zhuǎn)運(yùn)，現(xiàn)簡化其模型分析：如圖54

14、7所示，質(zhì)量為m的滑塊，放在光滑的水平平臺上，平臺右端B與水平傳送帶相接，傳送帶的運(yùn)行速度為v0 ，長為L；現(xiàn)將滑塊向左壓縮固定在平臺上的輕彈簧，到達(dá)某處時由靜止釋放，若滑塊離開彈簧時的速度小于圖547傳送帶的速度，當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時，恰好與傳送帶速度相同，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為.求：(1)釋放滑塊時，彈簧具有的彈性勢能；(2)滑塊在傳送帶上滑行的整個過程中產(chǎn)生的熱量思路點撥解答本題時可按以下思路進(jìn)行：歸納領(lǐng)悟 求解物體在傳送帶上運(yùn)動的問題，首先要正確分析物體的運(yùn)動過程，做好受力情況分析，然后利用運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合牛頓第二定律，求物體及傳送帶在相應(yīng)時間內(nèi)的位移，找出物體和傳送帶之間的位

15、移關(guān)系再利用QFfl相對求摩擦熱，利用功能關(guān)系求功題組突破 5.如圖548所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機(jī)帶動，始終保持以速度v勻速運(yùn)動，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，物體最后能與傳送帶保持相對靜止對于物體從開始釋放到與傳送帶相對靜止這一過程，下列說法正確的是 ()圖548答案：D解析：由能量守恒，電動機(jī)多做的功等于物體獲得的動能和由于摩擦而產(chǎn)生的熱量，故A錯；對物體受力分析知，僅有摩擦力對物體做功，由動能定理知，B錯；傳送帶克服摩擦力做的功等于物體對傳送帶的摩擦力的大小與傳送帶對地位移的大小的乘積，而易知這個位移是木塊對地位移的兩倍，即Wmv2，故C錯；由功率公式易知電動機(jī)增加的功率為mg