功能原理教案

功能原理重力做功重力勢能的變化：WG=

E重2.合外力做功動能的變化：W合=

E動3.彈簧彈力做功彈性勢能的變化：W彈=

E彈例1證明除重力、彈力之外的其它力所做的總功，等于物體機械能的增加量非保守力做的總功等于機械能的增加量，這就是功能原理。用于分析和計算機械能的變化情況。1.WG=

E重2.W合=

E動3.W彈=

E彈

4.其它力做的功[重力、(彈簧)彈力以外的力]等于機械能的變化量：

功能關系總結(jié)BC例3如圖，物體以100J的初動能從斜面底端向上運動第一次通過斜面上M點時，其動能減少了80J，機械能減少了32J.則當物體沿斜面重新返回底端時，其動能為多少J？圖7例4：如右圖所示一質(zhì)量為m的物體,在距地面h高處以的加速度由靜止豎直下落到地面，則：①重力勢能變化了多少？②動能變化了多少？a=1/3gh

E重=WG=mgh③機械能變化了多少？a=1/3gh

例5.右圖所示，質(zhì)量m為2千克的物體，從光滑斜面的頂端A點以v0=5米/秒的初速度滑下，在D點與彈簧接觸并將彈簧壓縮到B點時的速度為零，已知從A到B的豎直高度

h=5米,求彈簧的彈力對物體所做的功。hABv0D

解析一：由于斜面光滑，機械能守恒。取B點所在水平面為重力勢能參考平面，彈簧原長處D

點為彈性勢能的零參考點，則狀態(tài)A的機械能：

EA=mgh+mv02/2對狀態(tài)B的機械能：

EB=E彈+0hABv0D

由機械能守恒定律得：

mgh+mv02/2=E彈+0

所以E彈=mgh+mv02/2=123（J）。故：W彈=解析二：由動能定律得：位置ABC速度（m/s）2.012.00時間（s）0410(1)9100J(2)140N例7節(jié)日燃放禮花彈時，要先將禮花彈放入一個豎直的炮筒中，然后點燃禮花彈的發(fā)射部分，通過火藥劇烈燃燒產(chǎn)生的高壓燃氣，將禮花彈由炮筒底部射向空中。若禮花彈在由炮筒底部擊發(fā)至炮筒中的過程中，克服重力做功W1

，克服炮筒阻力及空氣阻力做功W2

，高壓燃氣對禮花彈做功W3

，則禮花彈在炮筒內(nèi)運動的過程中（設質(zhì)量不變）(

)A．禮花彈的動能變化量為W3+W2+W1

B．禮花彈的動能變化量為W3-W2-W1

C．禮花彈的機械能變化量為W3-W1

D．禮花彈的機械能變化量為W3-W2

解：由動能定理可知，所有力對物體所做的總功等于物體動能的變化，因此B選項正確；由機械能守恒定律知，系統(tǒng)機械能的改變只有靠除重力和系統(tǒng)內(nèi)的彈力以外的其它力做功才可能，本題是靠燃氣推力、炮筒阻力及空氣阻力做功使禮花彈的機械能發(fā)生改變，所以D選項也正確。點撥：各種形式的能可以互相轉(zhuǎn)化，功是能量轉(zhuǎn)化的量度。準確掌握力做功和能量轉(zhuǎn)化的對應關系，有助于對機械能守恒定律的深刻理解。H370370例8．圖示裝置中，質(zhì)量為m的小球的直徑與玻璃管內(nèi)徑接近，封閉玻璃管內(nèi)裝滿了液體，液體的密度是小球的2倍，玻璃管兩端在同一水平線上，頂端彎成一小段圓弧，玻璃管的高度為H，球與玻璃管的動摩擦因數(shù)為μ,其中μ＜tg370＝3/4。小球從玻璃管底端