功能关系能量守恒.ppt

一、功能关系1功是_的量度，即做了多少功就有多少能量发生了转化2做功的过程一定伴随着_,而且_必通过做功来实现,能量转化,能量转化,能量转化,二、能量守恒定律能量既不会凭空产生,也不会凭空消失，它只能从一种形式_为别的形式，或者从一个物体_到别的物体，在转化或转移的过程中,其总量_应从下面两方面去理解能量守恒定律：,转化,转移,不变,1某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等；2某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等这也是我们列能量守恒定律方程式的两条基本思路,一、几种常见的功与能的关系1合外力对物体所做的功等于物体动能的增量，即W合EkEk2Ek1，即动能定理2重力做功对应重力势能的改变,WGEpEp1Ep2重力做多少正功，重力势能减少多少；重力做多少负功，重力势能增加多少3弹簧弹力做功与弹性势能的改变相对应WFEpEp1Ep2弹力做多少正功，弹性势能减少多少；弹力做多少负功，弹性势能增加多少,4除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少功与物体机械能的增量相对应，即W其他E.(1)除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少正功,物体的机械能就增加多少(2)除重力或弹簧的弹力以外的其他力,做多少负功，物体的机械能就减少多少(3)除重力或弹簧的弹力以外的其他力不做功，物体的机械能守恒5电场力做功与电势能变化的关系WABEp,电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加6安培力做正功，电能转化为其他形式的能；克服安培力做功，其他形式的能转化为电能,特别提醒：在动能定理中，合外力的功包含重力和弹力在内的所有力所做功的代数和，所以可能包含着重力势能和弹性势能的转化.,即时应用1(创新题)2011年8月22日深圳大运会男子足球决赛中，日本队以20战胜英国队，夺得男足冠军假设某次罚点球直接射门时,球恰好从横梁下边缘踢进横梁下边缘离地面的高度为h，足球质量为m，运动员对足球做的功,为W1，足球运动过程中克服空气阻力做功为W2，选地面为零势能面，下列说法正确的是()A足球动能的变化量为W1W2mghB射门时的机械能为W1W2,C重力势能的增加量为W1W2mghD运动员刚踢完球的瞬间，足球的动能为W1,解析：选BD.合力做功量度了物体动能的变化，故动能的变化量为W1W2mgh，A项错重力以外的力做功量度了机械能的变化，故机械能的增加量为W1W2，B项对重力做功量度了重力势能的变化，故重力势能的增加量为mgh，C项错运动员踢球过程中只有运动员做功，由动能定理得D项对,二、摩擦力做功与机械能、内能之间的转化关系1静摩擦力做功的特点(1)静摩擦力可以做正功，可以做负功，还可以不做功(2)存在相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做的总功为零,(3)在静摩擦力做功的过程中,有机械能的转移,而没有机械能转化为内能2滑动摩擦力做功的特点(1)滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以做负功，还可以不做功(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功将产生两种可能,效果：机械能全部转化为内能;有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外部分转化为内能(3)摩擦生热的计算：QFfs相,即时应用2一木块静止在光滑水平面上，被水平方向飞来的子弹击中，子弹进入木块的深度为2cm,木块相对于桌面移动了1cm，设木块对子弹的阻力恒定，则产生的内能和子弹损失的动能之比是多少？,(2)某个物体的能量减少，一定存在别的物体的能量增加，且减少量和增加量相等2应用能量守恒定律解题的步骤(1)分清共有多少种形式的能(如动能、势能、电能、内能等)在变化,(2)明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少(3)减少的总能量一定等于增加的总能量，据此列出方程：E减E增,特别提醒：应用能量守恒定律解决有关问题，关键是准确分析有多少种形式的能在变化，求出减小的总能量和增加的总能量，然后再依据能量守恒列式求解.,(2010高考山东理综卷)如图541所示,倾角30的粗糙斜面固定在地面上,长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上,端与斜面顶端齐平用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面)，在此过程中(),图541,【思路点拨】题中涉及多种力做的功，动能的变化，能的转化等问题，所以用功能关系分析【解析】绳的拉力对物块做负功，所以物块的机械能减少，故选项A错误；软绳减少的重力势能,对软绳应用动能定理，有WFTWGWFfEk，所以软绳重力势能的减少EpWGEk(WFfWFT)，所以EpEkWFf，选项D正确【答案】BD【规律总结】理解做功与对应的能量的转化关系，是解题的关键,变式训练(2012济南市高三质量调研)如图542所示，小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回A，C为AB的中点，下列说法中正确的是(),图542,A小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零B小球从A到C与从C到B的过程，减少的动能相等C小球从A到C与从C到B的过程，速度的变化率相等D小球从A到C与从C到B的过程，损失的机械能相等,解析：选BCD.重力做功只与初末位置的高度差有关，小球从A出发又返回到A的过程中重力不做功，但整个过程摩擦力一直与运动方向相反，故摩擦力始终做负功，合力做负功，A项错误;小球从A到C与从C到B的过程，合力做功相等，由动能定理知，减小,的动能相等，故B项正确；速度的变化率表示加速度,物体运动的加速度不变，故速度变化率不变，C项正确；重力以外的力做功量度了机械能的变化，小球从A到C与从C到B的过程，摩擦力做功相等，故损失的机械能相等，D项正确,(2012河北石家庄模拟)如图543所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为m、2m.开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h,物体B静止在地面上,放手后物体A下落，与地面即将接触时速度为v，此时物体B对地面恰好无压力(弹簧形变始终在弹性限度内)则下列说法正确的是(),图543,【解析】A即将接触地面时，B对地面恰好无压力，此时弹簧弹力F等于B的重力，故F2mg，B受合力为0，B对；此时A由牛顿第二定律Fmgma，ag，方向向上，A错；,图544,【答案】B【规律总结】在应用能量守恒定律分析问题时，首先应抓住有几种形式的能量参与了转化或转移，然后再利用能量守恒定律列式求解,(满分样板16分)(创新题)利用皮带运输机可以将物体由地面运送到高出水平地面的C平台上，已知C平台离地面的竖直高度为5m，皮带与物体间的动摩擦因数为0.75，运输机的皮带以2m/s的速度匀速顺时针运动且皮带和轮子之间不打滑(取g10m/s2，sin370.6),(1)如图545所示，若两个皮带轮相同，半径都是25cm，则此时轮子转动的角速度多大？图545,(2)假设皮带在运送物体的过程中始终是张紧的，为了将地面上的物体能够运送到平台上，皮带的倾角最大不能超过多少？(3)皮带运输机架设好之后，皮带与水平面间的夹角为30.现将质量为1kg的