高中物理復(fù)習(xí)6-4第4講功能關(guān)系能量守恒定律課件

第4講功能關(guān)系能量守恒定律課

程

標

準素

養(yǎng)

目

標1.了解自然界中存在多種形式的能量．知道不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中能量總量保持不變，能量轉(zhuǎn)化是有方向性的．2.知道利用能量是人類生存和社會發(fā)展的必要條件之一．3.知道合理使用能源的重要性，具有可持續(xù)發(fā)展觀念，養(yǎng)成節(jié)能的習(xí)慣．物理觀念：了解常見的幾種功能關(guān)系，知道能量守恒定律的內(nèi)容．科學(xué)思維：掌握應(yīng)用功能關(guān)系或能量守恒定律解決問題的能力．科學(xué)態(tài)度與責任：應(yīng)用能量觀念分析生產(chǎn)、生活中的實際問題．考點一考點一功能關(guān)系的理解和應(yīng)用【必備知識·自主落實】1．對功能關(guān)系的理解(1)做功的過程就是________的過程，不同形式的能量發(fā)生相互轉(zhuǎn)化是通過做功來實現(xiàn)的．(2)功是能量轉(zhuǎn)化的________．功和能的關(guān)系，體現(xiàn)在：①不同的力做功，對應(yīng)不同形式的能轉(zhuǎn)化；

具有一一對應(yīng)關(guān)系②做功的多少與能量轉(zhuǎn)化的多少在數(shù)值上相等．能量轉(zhuǎn)化量度2．常見的功能關(guān)系能量功能關(guān)系表達式勢能重力做功等于重力勢能減少量W＝Ep1－Ep2＝－ΔEp彈力做功等于彈性勢能減少量靜電力做功等于電勢能減少量分子力做功等于分子勢能減少量動能合外力做功等于物體動能變化量機械能除重力和彈力之外的其他力做功等于機械能變化量W其他＝E2－E1＝ΔE摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能一對相互作用的滑動摩擦力做功之和的絕對值等于產(chǎn)生的內(nèi)能Q＝Ff·x相對指相對路程不是相對位移電能克服安培力做功等于電能增加量W電能＝Ep2－Ep1＝ΔE【關(guān)鍵能力·思維進階】1．功的正負與能量增減的對應(yīng)關(guān)系(1)物體動能的增加與減少要看合外力對物體做正功還是做負功．(2)勢能的增加與減少要看對應(yīng)的作用力(如重力、彈簧彈力、靜電力等)做負功還是做正功．(3)機械能的增加與減少要看重力和彈簧彈力之外的力對物體做正功還是做負功．2．摩擦力做功的特點(1)一對靜摩擦力所做功的代數(shù)和總等于零；(2)一對滑動摩擦力做功的代數(shù)和總是負值，差值為機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的部分，也就是系統(tǒng)機械能的損失量．考向1功能關(guān)系的理解例1如圖所示，用輕繩拴一物體，使物體以恒定加速度向下做減速運動，不計空氣阻力，下列說法正確的是(

)A．物體所受合力對其做正功B．物體的機械能增加C．重力對物體做的功小于物體克服拉力做的功D．物體減少的重力勢能一定等于其減少的動能答案：C解析：物體在拉力作用下，豎直向下做勻減速直線運動．受力分析可知物體受兩個力，重力G及拉力FT，且拉力FT大于重力G，合力F合

＝FT－G，方向豎直向上．由功的定義式W＝

Flcosα可知，合力對其做負功，W合<0，A錯誤；物體以恒定加速度向下做減速運動的過程中，“其他力”即拉力FT對物體做負功，物體的機械能減小，B錯誤；因G<FT，易知WG<|WFT|，即重力對物體做的功小于物體克服拉力做的功，C正確；物體減小的重力勢能等于重力所做的功，而減小的動能等于克服合力所做的功．由于物體的加速度未知，合力與重力的大小關(guān)系無法確定，所以物體減小的重力勢能與減小的動能間的大小關(guān)系無法確定，D錯誤．[教你解決問題]

例2(多選)跳臺滑雪是以滑雪板為工具，在專設(shè)的跳臺上通過助滑坡獲得速度，比跳躍距離和動作姿勢的一種雪上競技項目．在滑雪比賽中，一質(zhì)量為60kg的滑雪運動員從半徑為18m的四分之一圓弧軌道AB的頂端A由靜止滑下，進入與圓弧軌道相切的水平軌道BC，切點為B.運動員經(jīng)過B點時對軌道的壓力為其所受重力的2.8倍，取重力加速度大小g＝10m/s2，則運動員在圓弧軌道下滑的過程中(

)A．機械能增加了1080JB．動能增加了1.08×104JC．重力勢能減小了1.08×104JD．由于摩擦損失的機械能為1080J答案：CD

答案：D

思維提升求解功能關(guān)系與圖像的綜合問題的關(guān)鍵求解功能關(guān)系與圖像的綜合問題時，不但要熟記常用的功能關(guān)系，而且要在“數(shù)形結(jié)合”思想的引導(dǎo)下，抓住圖像“軸、線、斜率、截距、面積、點”六個要素的物理意義．考向3摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化例4(多選)如圖所示，質(zhì)量為M＝2kg、長為L＝2m的木板靜止放置在光滑水平面上，在其左端放置一質(zhì)量為m＝1kg的小木塊(可視為質(zhì)點)，小木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，先相對靜止，后用一水平向右的力F＝4N作用在小木塊上，經(jīng)過一段時間小木塊從木板另一端滑下，g取10m/s2，則(

)A．小木塊在長木板上滑行的時間t＝2sB．在整個運動過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量為8JC．小木塊脫離長木板的瞬間，拉力F的瞬時功率為16WD．小木塊在運動過程中獲得的動能為12J答案：AC

例5如圖所示，質(zhì)量m＝1kg的物體從高h＝0.2m的光滑軌道上P點由靜止開始下滑，滑到水平傳送帶上的A點，物體和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，傳送帶上A、B之間的距離L＝5m，傳送帶一直以v＝4m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動，取g＝10m/s2，下列說法正確的是(

)A．物體從A運動到B的時間是1sB．物體從A運動到B的過程中，摩擦力對物體做的功為－6JC．物體從A運動到B的過程中，產(chǎn)生的熱量為2JD．物體從A運動到B的過程中，帶動傳送帶轉(zhuǎn)動的電動機多做的功為10J答案：C

考點二考點二能量守恒定律的理解和應(yīng)用【必備知識·自主落實】1．內(nèi)容：能量既不會憑空________，也不會憑空消失，它只能從一種形式________為其他形式，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________．2．表達式：ΔE減＝ΔE增．產(chǎn)生轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變【關(guān)鍵能力·思維進階】1．能量守恒定律的兩點理解(1)某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加，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．2．應(yīng)用能量守恒定律解題的基本步驟

答案：AD

例7如圖所示，在光滑水平地面上放置質(zhì)量M＝2kg的長木板，木板上表面與固定的豎直弧形軌道相切．一質(zhì)量m＝1kg的小滑塊自A點