jA《三維設(shè)計(jì)》新課標(biāo)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(shí)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(jī)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?，能能夠變?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(xì)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(yùn)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(jī)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(jì)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?yàn)槿藢︺U球作用力是變力，且位移未知，不能利用功計(jì)算公式來計(jì)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(shí)現(xiàn)。

(2)功是能量轉(zhuǎn)化量度，功和能關(guān)系，一是表達(dá)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(fù)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(fù)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(jī)械能改變機(jī)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(jī)械能改變除重力和彈力之外力做多少正功，物體機(jī)械能就增加多少；除重力和彈力之外力做多少負(fù)功，物體機(jī)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(fù)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(diǎn)由靜止開始自由下落，小球沿軌道抵達(dá)最高點(diǎn)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(yùn)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(diǎn)：(1)小球?qū)點(diǎn)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(jī)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(xì)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(jī)械能改變用除重力和彈力之外力做功與機(jī)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阻大小；

(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(yùn)動距離L′。

[審題指導(dǎo)]第一步：抓關(guān)鍵點(diǎn)21/7121關(guān)鍵點(diǎn)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(yùn)動不是勻減速直線運(yùn)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(jī)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(jī)輸出總能量→求出輸送給發(fā)電機(jī)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(jī)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(diǎn)比較

類別比較靜摩擦力滑動摩擦力不一樣點(diǎn)能量轉(zhuǎn)化方面在靜摩擦力做功過程中，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)械能作用)，而沒有機(jī)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(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)械能損失量27/7127

類別比較靜摩擦力滑動摩擦力不一樣點(diǎn)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(jī)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(diǎn)正功、負(fù)功、不做功方面兩種摩擦力對物體能夠做正功、負(fù)功，還能夠不做功29/7129圖5－4－330/7130(1)滑塊抵達(dá)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(yùn)動到被鎖定過程中，滑塊與車面間因?yàn)槟Σ炼a(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(yùn)動過程，做好受力情況分析。

(2)利用運(yùn)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(yùn)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(qiáng)綜合性，題目類型以計(jì)算題為主，大部分試題都與牛頓運(yùn)動定律、圓周運(yùn)動、平拋運(yùn)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(qiáng)、難度較大。超鏈接35/713536/7136圖5－4－437/7137(1)小物塊離開A點(diǎn)水平初速度v1；(2)小物塊經(jīng)過O點(diǎn)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(yùn)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(yùn)動到B點(diǎn)速度方向恰好沿圓弧軌道在B點(diǎn)切線方向①獲取信息關(guān)鍵點(diǎn)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(yán)謹(jǐn)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(yùn)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(yùn)動組合多運(yùn)動過程問題是近幾年高考試題中熱點(diǎn)題型，往往應(yīng)用動能定理或機(jī)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(yùn)動過程，注意不一樣過程連接點(diǎn)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(diǎn)，以及動能定理、機(jī)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(diǎn)，利用動能定理和能量守恒定律進(jìn)行分析。44/7144[隨堂鞏固落實(shí)]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(yùn)動員從最高點(diǎn)落下直至最低點(diǎn)過程中，空氣阻力大小恒定，則運(yùn)動員()圖5－4－545/7145A．剛接觸網(wǎng)面時，動能最大B．機(jī)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(yùn)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(yùn)動員受到彈力和阻力一起做負(fù)功，所以運(yùn)動員機(jī)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(yùn)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(yùn)動員，在起跑時前進(jìn)距離s內(nèi)，重心升高h(yuǎn)，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(yùn)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(xì)桿。擺錘質(zhì)量為m，細(xì)桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，擺錘重心到O點(diǎn)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(diǎn)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(jī)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(diǎn)到左側(cè)最高點(diǎn)過程研究。因?yàn)槌?、末狀態(tài)動能為零，所以全程損失機(jī)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(yùn)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(yùn)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(fù)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(yùn)動方向相反，故阻力總做負(fù)功，A正確；運(yùn)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?yàn)樽鲎兯龠\(yùn)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(jī)，發(fā)電機(jī)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(jī)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(jī)械能增加量圖363/7163C．彈簧彈性勢能減小量等于A和B機(jī)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(jī)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(jī)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(fù)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