jA《三維設(shè)計》新課標高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件-第五章市公開課獲獎?wù)n件省名師優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎?wù)n件

功效關(guān)系[想一想]1/711圖5－4－12/712[記一記]

1．功和能

(1)功是

量度，即做了多少功，就有多少

發(fā)生了轉(zhuǎn)化。

(2)做功過程一定伴隨有

，而且

必須經(jīng)過做功來實現(xiàn)。

2．力學(xué)中慣用四種功效對應(yīng)關(guān)系

(1)合外力做功等于物體動能改變：即

。(動能定理)能量轉(zhuǎn)化能量能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk3/713(2)重力做功等于物體重力勢能降低：即

。

(3)彈簧彈力做功等于彈性勢能降低：即

。

(4)除了重力和彈簧彈力之外其它力所做總功，等于物體機械能改變，即

。(功效原理)WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEpW彈＝Ep1－Ep2＝－ΔEpW其它力＝E2－E1＝ΔE4/714[試一試]1．對于功和能關(guān)系，以下說法中正確是()A．功就是能，能就是功B．功能夠變?yōu)槟埽苣軌蜃優(yōu)楣．做功過程就是能量轉(zhuǎn)化過程D．功是物體能量量度5/715解析：功和能是兩個親密相關(guān)物理量，但功和能有本質(zhì)區(qū)分，功是反應(yīng)物體在相互作用過程中能量改變多少物理量，與詳細能量改變過程相聯(lián)絡(luò)，是一個過程量；能是用來反應(yīng)物體含有做功本事物理量，物體處于一定狀態(tài)(如速度和相對位置)就含有一定能量，功是反應(yīng)能量改變多少，而不是反應(yīng)能量多少。答案：C6/716能量守恒定律試說明以下現(xiàn)象中，分別是什么能向什么能轉(zhuǎn)化。

(1)汽車由靜止開啟；(2)汽車剎車時由運動變?yōu)殪o止；(3)水力發(fā)電；(4)太陽能熱水器工作時。

提醒：(1)化學(xué)能→動能(2)動能→內(nèi)能(3)水機械能→電能(4)太陽能→內(nèi)能[想一想]7/717[記一記]

1．內(nèi)容能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會

，它只會從一個形式

為其它形式，或者從一個物體

到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量總量

。

2.表示式

。憑空消失轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變ΔE減＝ΔE增8/718[試一試]2．某人擲鉛球，出手時鉛球動能為150J。關(guān)于人對鉛球做功情況和能量轉(zhuǎn)化情況，以下說法正確是()A．此人對鉛球做了150J功，將體內(nèi)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為鉛球動能B．此人對鉛球做功無法計算C．此人對鉛球沒有做功，所以沒有能量轉(zhuǎn)化D．此人對鉛球做了150J功，將鉛球重力勢能轉(zhuǎn)化為鉛球動能9/719解析：本題要求是人對鉛球做功，因為人對鉛球作用力是變力，且位移未知，不能利用功計算公式來計算，可依據(jù)功效關(guān)系，人對鉛球做功，使鉛球動能增加，所以，此人對鉛球所做功等于鉛球動能增加，即150J，將體內(nèi)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為鉛球動能。故只有A正確。答案：A10/7110功效關(guān)系應(yīng)用1.對功效關(guān)系深入了解

(1)做功過程是能量轉(zhuǎn)化過程。不一樣形式能量發(fā)生相互轉(zhuǎn)化是經(jīng)過做功來實現(xiàn)。

(2)功是能量轉(zhuǎn)化量度，功和能關(guān)系，一是表達到不一樣力做功，對應(yīng)不一樣形式能轉(zhuǎn)化，含有一一對應(yīng)關(guān)系，二是做功多少與能量轉(zhuǎn)化多少在數(shù)量上相等。11/71112．搞清不一樣力做功對應(yīng)不一樣形式能改變不一樣力做功對應(yīng)不一樣形式能改變定量關(guān)系合外力功(全部外力功)動能改變合外力對物體做功等于物體動能增量W合＝Ek2－Ek1重力功重力勢能改變重力做正功，重力勢能降低；重力做負功，重力勢能增加WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep212/7112不一樣力做功對應(yīng)不一樣形式能改變定量關(guān)系彈簧彈力功彈性勢能改變彈力做正功，彈性勢能降低；彈力做負功，彈性勢能增加W彈＝－ΔEp＝Ep1－Ep2只有重力、彈簧彈力功不引發(fā)機械能改變機械能守恒ΔE＝013/7113

不一樣力做功對應(yīng)不一樣形式能改變定量關(guān)系除重力和彈力之外力做功機械能改變除重力和彈力之外力做多少正功，物體機械能就增加多少；除重力和彈力之外力做多少負功，物體機械能就降低多少W除G、彈力外＝ΔE電場力功電勢能改變電場力做正功，電勢能降低；電場力做負功，電勢能增加W電＝－ΔEp14/7114[例1]

(·安徽高考)如圖5－4－2所示，在豎直平面內(nèi)有二分之一徑為R圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直，一個質(zhì)量為m小球自A正上方P點由靜止開始自由下落，小球沿軌道抵達最高點B時恰好對軌道沒有壓力。已知AP＝2R，重力加速度為g，則小球從P到B運動過程中()圖5－4－215/7115[審題指導(dǎo)]解答本題時應(yīng)注意以下三點：(1)小球?qū)點恰好沒有壓力含義。(2)摩擦力為變力，應(yīng)從功效關(guān)系上求小球克服摩擦力做功。(3)機械能降低許與哪個力做功相對應(yīng)。16/7116[答案]D17/7117功效關(guān)系選取技巧

(1)在應(yīng)用功效關(guān)系處理詳細問題過程中，若只包括動能改變用動能定理分析。

(2)只包括重力勢能改變用重力做功與重力勢能改變關(guān)系分析。

(3)只包括機械能改變用除重力和彈力之外力做功與機械能改變關(guān)系分析。

(4)只包括電勢能改變用電場力做功與電勢能改變關(guān)系分析。18/7118能量守恒定律應(yīng)用

1.對定律了解

(1)某種形式能量降低，一定有另外形式能量增加，且降低許和增加量相等。

(2)某個物體能量降低，一定有別物體能量增加，且降低許和增加量相等。

2．應(yīng)用定律普通步驟

(1)分清有多少種形式能(如動能、勢能、內(nèi)能、電能等)在改變。

(2)分別列出降低能量ΔE減和增加能量ΔE增表示式。

(3)列恒等式：ΔE減＝ΔE增。19/711920/7120(1)轎車以90km/h在平直公路上勻速行駛時，所受阻力F阻大??；

(2)轎車從90km/h減速到72km/h過程中，取得電能E電；

(3)轎車僅用其在上述減速過程中取得電能E電維持72km/h勻速運動距離L′。

[審題指導(dǎo)]第一步：抓關(guān)鍵點21/7121關(guān)鍵點獲取信息以v1＝90km/h勻速行駛轎車牽引力等于轎車阻力F阻牽引轎車功率恒定，轎車運動不是勻減速直線運動50%轉(zhuǎn)化為電池電能電能轉(zhuǎn)化是有效率，要求轉(zhuǎn)化電能需先求輸送給發(fā)電機總能量22/7122

第二步：找突破口要求電池取得電能→利用動能定理求出發(fā)動機輸出總能量→求出輸送給發(fā)電機總能量。

[嘗試解題]23/712324/7124(3)依據(jù)題設(shè)，轎車在平直公路上勻速行駛時受到阻力仍為F阻＝2×103N。在此過程中，由能量轉(zhuǎn)化及守恒定律可知，僅有電能用于克服阻力做功E電＝F阻L′代入數(shù)據(jù)得L′＝31.5m。

[答案](1)2×103N(2)6.3×104J(3)31.5m25/7125包括能量轉(zhuǎn)化問題解題方法

(1)當(dāng)包括摩擦力做功，機械能不守恒時，普通應(yīng)用能轉(zhuǎn)化和守恒定律。

(2)解題時，首先確定初末狀態(tài)，然后分析狀態(tài)改變過程中哪種形式能量降低，哪種形式能量增加，求出降低能量總和ΔE減和增加能量總和ΔE增，最終由ΔE減＝ΔE增列式求解。26/7126相對滑動物體能量分析靜摩擦力與滑動摩擦力做功特點比較

類別比較靜摩擦力滑動摩擦力不一樣點能量轉(zhuǎn)化方面在靜摩擦力做功過程中，只有機械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體(靜摩擦力起著傳遞機械能作用)，而沒有機械能轉(zhuǎn)化為其它形式能量(1)相互摩擦物體經(jīng)過滑動摩擦力做功，將部分機械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體(2)部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此部分能量就是系統(tǒng)機械能損失量27/7127

類別比較靜摩擦力滑動摩擦力不一樣點一對摩擦力總功方面一對靜摩擦力所做功代數(shù)總和等于零一對相互作用滑動摩擦力對物體系統(tǒng)所做總功，等于摩擦力與兩個物體相對旅程乘積，即WFf＝－Ff·L相對，表示物體克服摩擦力做功，系統(tǒng)損失機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能28/7128

類別比較靜摩擦力滑動摩擦力相同點正功、負功、不做功方面兩種摩擦力對物體能夠做正功、負功，還能夠不做功29/7129圖5－4－330/7130(1)滑塊抵達B端時，軌道對它支持力大?。?/p>

(2)車被鎖定時，車右端距軌道B端距離；

(3)從車開始運動到被鎖定過程中，滑塊與車面間因為摩擦而產(chǎn)生內(nèi)能大小。

[審題指導(dǎo)](1)判斷車被鎖定時滑塊與小車間是否還在相對滑動。

(2)摩擦產(chǎn)生內(nèi)能過程發(fā)生在滑塊與小車相對滑動過程。31/7131[嘗試解題]32/7132[答案](1)30N(2)1m(3)6J33/7133求解相對滑動物體能量問題方法

(1)正確分析物體運動過程，做好受力情況分析。

(2)利用運動學(xué)公式，結(jié)合牛頓第二定律分析物體速度關(guān)系及位移關(guān)系。

(3)公式Q＝Ff·l相對中l(wèi)相對為兩接觸物體間相對位移，若物體在傳送帶上往復(fù)運動時，則l相對為總相對旅程。34/7134功效關(guān)系和能量守恒定律是高考必考內(nèi)容，含有非常強綜合性，題目類型以計算題為主，大部分試題都與牛頓運動定律、圓周運動、平拋運動知識及電磁學(xué)知識相聯(lián)絡(luò)，試題過程復(fù)雜、靈活性強、難度較大。超鏈接35/713536/7136圖5－4－437/7137(1)小物塊離開A點水平初速度v1；(2)小物塊經(jīng)過O點時對軌道壓力；(3)第一次碰撞后直至靜止，物塊相對小車位移和小車做勻減速運動總時間。第一步：審題干，抓關(guān)鍵信息小物塊與Q碰撞后以碰前速度大小被彈回②小物塊平拋運動到B點速度方向恰好沿圓弧軌道在B點切線方向①獲取信息關(guān)鍵點38/713839/7139第三步：三定位，將解題過程步驟化40/7140第四步：求規(guī)范，步驟嚴謹不失分41/714142/7142——[考生易犯錯誤]———————————————(2)在⑦中，忘記應(yīng)用牛頓第三定律，丟1分。(3)在⑩中，分析不清小車運動規(guī)律，此關(guān)系式無法列出，將丟2分。43/7143

[名師囑咐](1)各種運動組合多運動過程問題是近幾年高考試題中熱點題型，往往應(yīng)用動能定理或機械能守恒定律、能量守恒定律等規(guī)律，需要在解題時冷靜思索，搞清運動過程，注意不一樣過程連接點速度關(guān)系，對不一樣過程利用不一樣規(guī)律分析處理。(2)高考試題中常有功、能與電場、磁場聯(lián)絡(luò)綜合問題，這類問題常以能量守恒為關(guān)鍵考查重力、摩擦力、電場力、磁場力做功特點，以及動能定理、機械能守恒定律和能量守恒定律應(yīng)用。分析時應(yīng)抓住能量關(guān)鍵和各種力做功不一樣特點，利用動能定理和能量守恒定律進行分析。44/7144[隨堂鞏固落實]1.(·遼寧本溪聯(lián)考)蹦床是青少年喜歡一種體育活動，蹦床邊框用彈簧固定有彈性網(wǎng)角，運動員從最高點落下直至最低點過程中，空氣阻力大小恒定，則運動員()圖5－4－545/7145A．剛接觸網(wǎng)面時，動能最大B．機械能一直降低C．重力勢能降低許等于彈性勢能增加量D．重力做功等于克服空氣阻力做功解析：當(dāng)運動員受到彈力、阻力、重力三力協(xié)力為零時加速度為零，動能最大，A錯誤；在此過程中除重力外，運動員受到彈力和阻力一起做負功，所以運動員機械能減小，B正確；全過程由功效關(guān)系知mgh＝W阻＋Ep彈，所以C、D錯誤。答案：B46/7146圖5－4－62.如圖5－4－6所表示，在水平地面上放一個豎直輕彈簧，彈簧上端與一木塊相連。平衡后，在木塊上再作用一個豎直向下力F，使木塊遲緩下移0.1m，力F做功2.5J，此時木塊剛好再次處于平衡狀態(tài)，則在木塊下移0.1m過程中，彈簧彈性勢能增加量()47/7147A．等于2.5J B．大于2.5JC．小于2.5J D．無法確定解析：因木塊下移過程中還有木塊重力做正功，其重力勢能轉(zhuǎn)化成彈簧彈性勢能，故彈簧彈性勢能增加量一定大于2.5J，B正確。答案：B48/71483．(·瓊海模擬)短跑比賽時，運動員采取蹲踞式起跑，在發(fā)令槍響后，左腳快速蹬離起跑器，在向前加速同時提升身體重心，示意圖如圖5－4－7所表示。假設(shè)質(zhì)量為m運動員，在起跑時前進距離s內(nèi)，重心升高h，取得速度為v，阻力做功為W阻，則在此過程中()圖5－4－749/714950/7150答案：BD51/71514．(·寧波八校聯(lián)考)如圖5－4－8所表示，質(zhì)量為M、長為L木板置于光滑水平面上，一質(zhì)量為m滑塊放置在木板左端，滑塊與木板間滑動摩擦力大小為Ff，用水平恒定拉力F作用于滑塊。當(dāng)滑塊運動到木板右端時，木板在地面上移動距離為x，滑塊速度為v1，木板速度為v2，以下結(jié)論中正確是()圖5－4－852/715253/7153答案：BCD54/71545．(·重慶高考)如圖5－4－9所表示為一個擺式摩擦因數(shù)測量儀，可測量輪胎與地面間動摩擦因數(shù)，其主要部件有：底部固定有輪胎橡膠片擺錘和連接擺錘輕質(zhì)細桿。擺錘質(zhì)量為m，細桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，擺錘重心到O點距離為L。測量時，測量儀固定于水平地面，將擺錘從與O等高位置處靜止釋放。擺錘到最低點附近時，橡膠片緊壓地面擦過一小段距離x(x?L)，之后繼續(xù)擺至與豎直方向成θ角最高位置。若擺錘對地面壓力可視為大小為F恒力，重力加速度為g，求：圖5－4－955/7155(1)擺錘在上述過程中損失機械能；(2)在上述過程中摩擦力對擺錘所做功；(3)橡膠片與地面之間動摩擦因數(shù)。解析：(1)選從右側(cè)最高點到左側(cè)最高點過程研究。因為初、末狀態(tài)動能為零，所以全程損失機械能ΔE等于降低重力勢能，即：ΔE＝mgLcosθ①(2)對全程應(yīng)用動能定理：WG＋W＝0②WG＝mgLcosθ③由②③得W＝－WG＝－mgLcosθ④56/7156課時跟蹤檢測見“課時跟蹤檢測（二十一）”57/7157（給有能力學(xué)生加餐）1.自然現(xiàn)象中蘊藏著許多物理知識，如圖1所表示為一個盛水袋，某人從側(cè)面遲緩?fù)拼谑顾冃?，則水勢能()A．增大 B．變小C．不變 D．不能確定解析：人推袋壁使它變形，對它做了功，由功效關(guān)系可得，水重力勢能增加，A正確。答案：A圖158/71582．運動員跳傘將經(jīng)歷開傘前后加速下降和減速下降兩個過程。將人和傘看成一個系統(tǒng)，在這兩個過程中，以下說法正確是()A．阻力對系統(tǒng)一直做負功B．系統(tǒng)受到合外力一直向下C．重力做功使系統(tǒng)重力勢能增加D．任意相等時間內(nèi)重力做功相等59/7159解析：阻力方向總與運動方向相反，故阻力總做負功，A正確；運動員加速下降時合外力向下，減速下降時合外力向上，B錯誤；重力做功使系統(tǒng)重力勢能降低，C錯誤；因為做變速運動，任意相等時間內(nèi)下落高度h不相等，所以重力做功W＝mgh不相等，D錯誤。答案：A60/71603.構(gòu)建友好型、節(jié)約型社會深得民心，遍布于生活方方面面。自動充電式電動自行車就是很好一例，電動自行車前輪裝有發(fā)電機，發(fā)電機與蓄電池連接。當(dāng)騎車者用力蹬車或電動自行車自動滑行時，自行車就能夠經(jīng)過發(fā)電機向蓄電池充電，將其它形式能轉(zhuǎn)化成電能儲存起來?，F(xiàn)有某人騎車以600J初動能在粗糙水平路面上滑圖261/7161行，第一次關(guān)閉自動充電裝置，讓車自由滑行，其動能隨位移改變關(guān)系如圖2中線①所表示；第二次開啟自動充電裝置，其動能隨位移改變關(guān)系如圖線②所表示，則第二次向蓄電池所充電能是()A．600J B．360JC．300J D．240J解析：設(shè)自行車總質(zhì)量為m，第一次關(guān)閉自動充電裝置，由動能定理有－μmgL1＝0－Ek，第二次開啟自動充電裝置，由功效關(guān)系有Ek＝μmgL2＋E電，代入數(shù)據(jù)解得E電＝240J，D正確。答案：D

62/71624.如圖3所表示，置于足夠長斜面上盒子A內(nèi)放有光滑球B，B恰與盒子前、后壁接觸，斜面光滑且固定于水平地面上。一輕質(zhì)彈簧一端與固定在斜面上木板P拴接，另一端與A相連。今用外力推A使彈簧處于壓縮狀態(tài)，然后由靜止釋放，則從釋放盒子直至其取得最大速度過程中()A．彈簧彈性勢能一直減小直至為零B．A對B做功等于B機械能增加量圖363/7163C．彈簧彈性勢能減小量等于A和B機械能增加量D．A所受重力和彈簧彈力做功代數(shù)和小于A動能增加量解析：當(dāng)盒子速度最大時，kx＝(mA＋mB)gsinθ，此時彈簧仍處于壓縮狀態(tài)，彈性勢能不為零，A錯誤；除重力外，只有A對B彈力對B做功，對應(yīng)B機械能增加量，B正確；對A、B組成系統(tǒng)，彈簧彈力對系統(tǒng)做正功等于彈簧彈性勢能減小量，也等于系統(tǒng)機械能增加量，C正確；對A應(yīng)用動能定理可知，A所受重力、彈簧彈力、B對A彈力做功之和等于A動能增加量，因B對A彈力對A做負功，故知A所受重力和彈簧彈力做功代數(shù)和大于A動能增量，D錯誤。答案：BC64/71645.(·汕尾聯(lián)考)如圖4所表示，下端固定在地面上豎直輕彈簧，從它正上方高H處有一物塊自由落下，落到彈簧上后將彈簧壓縮。假如分別從H1、H