功能關(guān)系、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律課件

第4講功能關(guān)系、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律考點1能量轉(zhuǎn)化和守恒定律轉(zhuǎn)移不變

1．內(nèi)容：能量既不會消失，也不會創(chuàng)生．它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，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，能量的總量保持_____． 2．能量轉(zhuǎn)化及守恒的兩種表述 (1)某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量等于增加量．

(2)某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量等于增加量． 3．對能量轉(zhuǎn)化及守恒的理解：每一種運動形式都對應(yīng)一種能量形式，通過力做功，不同形式的能可以相互轉(zhuǎn)化． 1．(雙選)行駛中的汽車制動后滑行一段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的光焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產(chǎn)生電流．上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程是()A．物體克服阻力做功B．物體的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量C．物體的勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量D．物體的機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量

解析：汽車制動，受摩擦阻力減速，克服摩擦力做功，機械能轉(zhuǎn)化而內(nèi)能．流星墜落，受空氣阻力，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．降落傘在空中勻速下降，受空氣阻力，重力勢能減小，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，由于電磁感應(yīng)，受到磁場力的阻礙作用，把機械能轉(zhuǎn)化為電能．所以A、D兩項正確．答案：AD

2．(單選)(2010年佛山模擬)在奧運比賽項目中，高臺跳水是我國運動員的強項．質(zhì)量為m的跳水運動員進入水中后受到水的阻力而做減速運動，設(shè)水對他的阻力大小恒為F，那么在他減速下降高度為h的過程中，下列說法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?()D

A．他的動能減少了Fh

B．他的重力勢能增加了mgh

C．他的機械能減少了(F－mg)h

D．他的機械能減少了Fh

解析：由動能定理，ΔEk＝mgh－Fh，動能減少了Fh－mgh，A不正確；他的重力勢能減少了mgh，B錯誤；他的機械能減少了ΔE＝Fh，C錯誤、D正確．考點3摩擦力做功與機械能、內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系

1．靜摩擦力做功的特點 (1)靜摩擦力可以做正功，也可以做負功，還可以不做功． (2)相互作用的一對靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零． (3)靜摩擦力做功時，只有機械能的相互轉(zhuǎn)移，不會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能． 2．滑動摩擦力做功的特點 (1)滑動摩擦力可以做正功，也可以做負功，還可以不做功． (2)相互間存在滑動摩擦力的系統(tǒng)內(nèi)，一對滑動摩擦力做功將產(chǎn)生兩種可能效果： ①機械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

②有一部分機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． (3)摩擦生熱的計算：Q＝Ffs相對．

3．一木塊靜止在光滑水平面上，被水平方向飛來的子彈擊中，子彈進入木塊的深度為2cm，木塊相對于桌面移動了1cm，設(shè)木塊對子彈的阻力恒定，則產(chǎn)生的熱能和子彈損失的動能之比是多少？

熱點1判斷過程中力做功和能量轉(zhuǎn)化

【例1】一質(zhì)量為

M＝2.0kg的小物塊隨足夠長的水平傳送帶一起運動，被一水平向左飛來的子彈擊中并從物塊中穿過，如圖5－4－1甲所示．地面觀察者紀錄了小物塊被擊中后的速度隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示(圖中取向右運動的方向為正方向)．已知傳送帶的速度保持不變，g取10m/s2. 甲

(3)計算傳送帶對外做了多少功？子彈射穿物塊后系統(tǒng)有多少能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？

解決這類問題一定要審清題意，分析清楚物體的運動過程，以及過程中力做功的情況．明確力做功對應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化，以及能量轉(zhuǎn)化中什么能轉(zhuǎn)化為什么能．例如：自由落體運動中，重力對物體做正功，重力勢能減少；物體受的合外力即是重力，合外力做功對應(yīng)動能的增加，所以重力做多少功，則動能增加多少．從能轉(zhuǎn)化來看是重力做功把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，而總的機械能不變．熱點2能量轉(zhuǎn)化中的多過程問題(1)滑環(huán)第一次通過圓弧軌道O2的最低點F時對軌道的壓力；(2)滑環(huán)通過圓弧軌道O1

最高點A的次數(shù)；(3)滑環(huán)克服摩擦力做功所通過的總路程．圖5－4－3

(3)由題意可知得：滑環(huán)最終只能在圓弧軌道O2

的D點下方來回運動，即到達D點速度為零，由能量守恒得：

解得滑環(huán)克服摩擦力做功所通過的路程s＝78m.

這類問題審題要求高，一定要分清有哪些過程，明確過程中力對什么做了功，引起了哪種能的轉(zhuǎn)化，物體系統(tǒng)中存在哪些能量形式，在轉(zhuǎn)化中是哪種能轉(zhuǎn)化為哪種能．即明確研究對象的能量來源與去向，根據(jù)能量守恒來列方程．這類問題雖然過程多，但分清了過程中的能量，對每一過程列方程，再聯(lián)立方程求解，問題就不會那么難．

易錯點：滑動摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的問題

【例1】(雙選)如圖5－4－5所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度v勻速運動，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一