【優(yōu)化方案】浙江省高考物理總復(fù)習(xí) 第5章第四節(jié) 功能關(guān)系 能量守恒課件 大綱人教

第四節(jié)功能關(guān)系能量守恒

課堂互動講練經(jīng)典題型探究知能優(yōu)化演練第四節(jié)功能關(guān)系能量守恒基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)知識梳理一、功能關(guān)系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著_________，而且__________必通過做功來實(shí)現(xiàn)．二、能量守恒定律能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式_____為另一種形式，或者從一個物體_____到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量_________．能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變應(yīng)從下面兩方面去理解能量守恒定律：1．某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量和增加量一定相等；2．某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等．這也是我們列能量守恒定律方程式的兩條基本思路．課堂互動講練一、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能的增量，即W合＝ΔEk＝Ek2－Ek1，即動能定理．2．重力做功對應(yīng)重力勢能的改變．WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2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．3．彈簧彈力做功與彈性勢能的改變相對應(yīng)．WF＝－ΔEp＝Ep1－Ep2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．4．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W其他＝ΔE.(1)除重力或彈簧的彈力以外的其他力做多少正功，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做多少負(fù)功，物體的機(jī)械能就減少多少．(3)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．5．電場力做功與電勢能變化的關(guān)系WAB＝－ΔEp電場力做正功，電勢能減少；電場力做負(fù)功，電勢能增加．6．安培力做正功，電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能；克服安培力做功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能．特別提醒：在動能定理中，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．即時應(yīng)用

(即時突破，小試牛刀)1．一塊質(zhì)量為m的木塊放在地面上，用一根彈簧連著木塊，如圖5－4－1所示，用恒力F拉彈簧，使木塊離開地面，如果力F的作用點(diǎn)向上移動的距離為h，則(

)A．木塊的重力勢能增加了mghB．木塊的機(jī)械能增加了FhC．拉力所做的功為FhD．木塊的動能增加了Fh圖5－4－1解析：選C.木塊上升的高度小于h，所以重力勢能增量小于mgh，A錯；彈性勢能與重力勢能的增加之和為Fh，故BD錯；由功的定義式可知C對．二、摩擦力做功的特點(diǎn)1．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，還可以不做功．(2)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．(3)在靜摩擦力做功的過程中，有機(jī)械能的轉(zhuǎn)移，而沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．2．滑動摩擦力做功的特點(diǎn)(1)滑動動摩摩擦擦力力可可以以對對物物體體做做正正功功，，也也可可以以做做負(fù)負(fù)功功，，還還可可以以不不做做功功．．(2)相互互間間存存在在滑滑動動摩摩擦擦力力的的系系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)內(nèi)，，一一對對滑滑動動摩摩擦擦力力做做功功將將產(chǎn)產(chǎn)生生兩兩種種可可能能效效果果：：①①機(jī)機(jī)械械能能全全部部轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為內(nèi)內(nèi)能能；；②②有有一一部部分分機(jī)機(jī)械能在相互摩摩擦的物體間間轉(zhuǎn)移，另外外部分轉(zhuǎn)化為為內(nèi)能．(3)摩擦生熱的計(jì)計(jì)算：Q＝Ffl相．即時應(yīng)用(即時突破，小小試牛刀)2.一木塊靜止在在光滑水平面面上，被水平平方向飛來的的子彈擊中，，子彈進(jìn)入木木塊的深度為為2cm，木塊相對于于桌面移動了了1cm，設(shè)木塊對子子彈的阻力恒恒定，則產(chǎn)生生的內(nèi)能和子子彈損失的動動能之比是多多少？三、能量守恒恒定律的理解解及應(yīng)用1．對定律的理理解(1)某種形式的能能量減少，一一定存在另外外形式的能量量增加，且減減少量和增加加量相等．(2)某個物體的能能量減少，一一定存在別的的物體的能量量增加，且減減少量和增加加量相等．2．應(yīng)用定律解解題的步驟(1)分清共有多少少種形式的能能(如動能、勢能能、電能、內(nèi)內(nèi)能等)在變化．(2)明確哪種形式式的能量增加加，哪種形式式的能量減少少．(3)減少的總能量量一定等于增增加的總能量量，據(jù)此列出出方程：ΔE減＝ΔE增．特別提醒：應(yīng)用能量守恒恒定律解決有有關(guān)問題，關(guān)關(guān)鍵是準(zhǔn)確分分析有多少種種形式的能在在變化，求出出減小的總能能量和增加的的總能量，然然后再依據(jù)能能量守恒列式式求解．經(jīng)典題型探究題型一功能關(guān)系的應(yīng)用例1(2010年高考山東理理綜卷)如圖5－4－2所示，傾角θ＝30°的粗糙斜面固固定在地面上上，長為l、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、、質(zhì)量分布均均勻的軟繩置置于斜面上，，其上端與斜斜面頂端齊平平．用細(xì)線將將物塊與軟繩繩連接，物塊塊由靜止釋放放后向下運(yùn)動動，直到軟繩繩剛好全部離離開斜面(此時物塊未到到達(dá)地面)，在此過程中中()圖5－4－2【思路路點(diǎn)點(diǎn)撥撥】題中中涉涉及及多多種種力力做做的的功功，，動動能能的的變變化化，，能能的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化等等問問題題，，所所以以用用功功能能關(guān)關(guān)系系分分析析．．軟繩繩被被拉拉動動，，表表明明細(xì)細(xì)線線對對軟軟繩繩拉拉力力大大于于摩摩擦擦力力，，而而物物塊塊重重力力勢勢能能的的減減少少等等于于克克服服細(xì)細(xì)線線拉拉力力做做功功與與物物塊塊動動能能之之和和，，選選項(xiàng)項(xiàng)C錯誤誤；；對對軟軟繩繩應(yīng)應(yīng)用用動動能能定定理理，，有有＋WG－＝ΔEk，所所以以軟軟繩繩重重力力勢勢能能的的減減少少ΔEp＝WG＝ΔEk＋(－)，所所以以ΔEp＜ΔEk＋，選選項(xiàng)項(xiàng)D正確確．．【答案案】BD【方法法技技巧巧】理解解做做功功與與對對應(yīng)應(yīng)的的能能量量的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化關(guān)關(guān)系系，，是是解解題題的的關(guān)關(guān)鍵鍵．．變式訓(xùn)練練一質(zhì)量均均勻的不不可伸長長的繩索索(其重力不不可忽略略)．A、B兩端固定定在天花花板上，，如圖5－4－3所示，今今在最低低點(diǎn)C施加一豎豎直向下下的力將將繩索拉拉至D點(diǎn)，在此此過程中中，繩索索的重心心位置將將()圖5－4－3A．逐漸升升高B．逐漸降降低C．先降低低后升高高D．始終不不變解析：選A.在下拉過過程中，，外力做做正功，，繩索的的機(jī)械能能增加，，而動能能又不變變，故重重力勢能能增大，，重心上上升．題型二能量守恒定律的應(yīng)用例2A．m＝MB．m＝2MC．木箱不不與彈簧簧接觸時時，上滑滑的加速速度大于于下滑的的加速度度D．在木箱箱與貨物物從頂端端滑到最最低點(diǎn)的的過程中中，減少少的重力力勢能全全部轉(zhuǎn)化化為彈簧簧的彈性性勢能圖5－4－4【思路點(diǎn)撥撥】在木箱與與貨物從從頂端滑滑到最低低點(diǎn)的過過程和木木箱反彈彈至頂端端的過程程中，除除有重力力勢能、、彈性勢勢能的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化外，，還有因因摩擦力力做功產(chǎn)產(chǎn)生的內(nèi)內(nèi)能，可可應(yīng)用能能量守恒恒定律列列式求解解．【解析】受力分析析可知，，下滑時時加速度度為gsinθ－μgcosθ，上滑時時加速度度為gsinθ＋μgcosθ，所以C正確．設(shè)設(shè)下滑的的距離為為l，根據(jù)能能量守恒恒有μ(m＋M)glcosθ＋μMglcosθ＝mglsinθ，得m＝2M.也可以根根據(jù)除了了重力、、彈力做做功以外外，其他他力做的的功之和和等于系系統(tǒng)機(jī)械械能的變變化量算算出B正確．在在木箱與與貨物從從頂端滑滑到最低低點(diǎn)的過過程中，，減少的的重力勢勢能轉(zhuǎn)化化為彈簧簧的彈性性勢能和和內(nèi)能，，所以D不正確．．【答案】BC【名師歸納納】在應(yīng)用能能量守恒恒定律分分析問題題時，首首先應(yīng)抓抓住有幾幾種形式式的能量量參與了了轉(zhuǎn)化或或轉(zhuǎn)移，，然后再再利用能能量守恒恒定律列列式求解解．(滿分樣板板14分)(2011年杭州模模擬)如圖5－4－5所示，一一質(zhì)量為為m的滑塊從從高為h的光滑圓圓弧形槽槽的頂端端A處無初速速度地滑滑下，槽槽的底端端B與水平傳傳送帶相相接，傳傳送帶的的運(yùn)行速速度恒為為v0，兩輪軸軸心間距距為l，滑塊滑滑到傳送送帶上后后做勻加加速運(yùn)動動，滑到到傳送帶帶右端C時，恰好好加速到到與傳送送帶的速速度相同同，求：：題型三傳送帶問題分析例3圖5－4－5(1)滑塊到達(dá)達(dá)底端B時的速度度大小vB；(2)滑塊與傳傳送帶間間的動摩摩擦因數(shù)數(shù)μ；(3)此過程中中，由于于克服摩摩擦力做做功而產(chǎn)產(chǎn)生的熱熱量Q.【規(guī)律總結(jié)結(jié)】傳送帶在在日常生生活和生生產(chǎn)中