【优化方案】浙江省高考物理总复习 第5章第四节 功能关系 能量守恒课件 大纲人教

第四节功能关系能量守恒

课堂互动讲练经典题型探究知能优化演练第四节功能关系能量守恒基础知识梳理基础知识梳理一、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．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_____为另一种形式，或者从一个物体_____到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量_________．能量转化能量转化能量转化转化转移保持不变应从下面两方面去理解能量守恒定律：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．课堂互动讲练一、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＝ΔEk＝Ek2－Ek1，即动能定理．2．重力做功对应重力势能的改变．WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2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．WF＝－ΔEp＝Ep1－Ep2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＝ΔE.(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WAB＝－ΔEp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

(即时突破，小试牛刀)1．一块质量为m的木块放在地面上，用一根弹簧连着木块，如图5－4－1所示，用恒力F拉弹簧，使木块离开地面，如果力F的作用点向上移动的距离为h，则(

)A．木块的重力势能增加了mghB．木块的机械能增加了FhC．拉力所做的功为FhD．木块的动能增加了Fh图5－4－1解析：选C.木块上升的高度小于h，所以重力势能增量小于mgh，A错；弹性势能与重力势能的增加之和为Fh，故BD错；由功的定义式可知C对．二、摩擦力做功的特点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)滑动动摩摩擦擦力力可可以以对对物物体体做做正正功功，，也也可可以以做做负负功功，，还还可可以以不不做做功功．．(2)相互互间间存存在在滑滑动动摩摩擦擦力力的的系系统统内内，，一一对对滑滑动动摩摩擦擦力力做做功功将将产产生生两两种种可可能能效效果果：：①①机机械械能能全全部部转转化化为为内内能能；；②②有有一一部部分分机机械能在相互摩摩擦的物体间间转移，另外外部分转化为为内能．(3)摩擦生热的计计算：Q＝Ffl相．即时应用(即时突破，小小试牛刀)2.一木块静止在在光滑水平面面上，被水平平方向飞来的的子弹击中，，子弹进入木木块的深度为为2cm，木块相对于于桌面移动了了1cm，设木块对子子弹的阻力恒恒定，则产生生的内能和子子弹损失的动动能之比是多多少？三、能量守恒恒定律的理解解及应用1．对定律的理理解(1)某种形式的能能量减少，一一定存在另外外形式的能量量增加，且减减少量和增加加量相等．(2)某个物体的能能量减少，一一定存在别的的物体的能量量增加，且减减少量和增加加量相等．2．应用定律解解题的步骤(1)分清共有多少少种形式的能能(如动能、势能能、电能、内内能等)在变化．(2)明确哪种形式式的能量增加加，哪种形式式的能量减少少．(3)减少的总能量量一定等于增增加的总能量量，据此列出出方程：ΔE减＝ΔE增．特别提醒：应用能量守恒恒定律解决有有关问题，关关键是准确分分析有多少种种形式的能在在变化，求出出减小的总能能量和增加的的总能量，然然后再依据能能量守恒列式式求解．经典题型探究题型一功能关系的应用例1(2010年高考山东理理综卷)如图5－4－2所示，倾角θ＝30°的粗糙斜面固固定在地面上上，长为l、质量为m、粗细均匀、、质量分布均均匀的软绳置置于斜面上，，其上端与斜斜面顶端齐平平．用细线将将物块与软绳绳连接，物块块由静止释放放后向下运动动，直到软绳绳刚好全部离离开斜面(此时物块未到到达地面)，在此过程中中()图5－4－2【思路路点点拨拨】题中中涉涉及及多多种种力力做做的的功功，，动动能能的的变变化化，，能能的的转转化化等等问问题题，，所所以以用用功功能能关关系系分分析析．．软绳绳被被拉拉动动，，表表明明细细线线对对软软绳绳拉拉力力大大于于摩摩擦擦力力，，而而物物块块重重力力势势能能的的减减少少等等于于克克服服细细线线拉拉力力做做功功与与物物块块动动能能之之和和，，选选项项C错误误；；对对软软绳绳应应用用动动能能定定理理，，有有＋WG－＝ΔEk，所所以以软软绳绳重重力力势势能能的的减减少少ΔEp＝WG＝ΔEk＋(－)，所所以以ΔEp＜ΔEk＋，选选项项D正确确．．【答案案】BD【方法法技技巧巧】理解解做做功功与与对对应应的的能能量量的的转转化化关关系系，，是是解解题题的的关关键键．．变式训练练一质量均均匀的不不可伸长长的绳索索(其重力不不可忽略略)．A、B两端固定定在天花花板上，，如图5－4－3所示，今今在最低低点C施加一竖竖直向下下的力将将绳索拉拉至D点，在此此过程中中，绳索索的重心心位置将将()图5－4－3A．逐渐升升高B．逐渐降降低C．先降低低后升高高D．始终不不变解析：选A.在下拉过过程中，，外力做做正功，，绳索的的机械能能增加，，而动能能又不变变，故重重力势能能增大，，重心上上升．题型二能量守恒定律的应用例2A．m＝MB．m＝2MC．木箱不不与弹簧簧接触时时，上滑滑的加速速度大于于下滑的的加速度度D．在木箱箱与货物物从顶端端滑到最最低点的的过程中中，减少少的重力力势能全全部转化化为弹簧簧的弹性性势能图5－4－4【思路点拨拨】在木箱与与货物从从顶端滑滑到最低低点的过过程和木木箱反弹弹至顶端端的过程程中，除除有重力力势能、、弹性势势能的转转化外，，还有因因摩擦力力做功产产生的内内能，可可应用能能量守恒恒定律列列式求解解．【解析】受力分析析可知，，下滑时时加速度度为gsinθ－μgcosθ，上滑时时加速度度为gsinθ＋μgcosθ，所以C正确．设设下滑的的距离为为l，根据能能量守恒恒有μ(m＋M)glcosθ＋μMglcosθ＝mglsinθ，得m＝2M.也可以根根据除了了重力、、弹力做做功以外外，其他他力做的的功之和和等于系系统机械械能的变变化量算算出B正确．在在木箱与与货物从从顶端滑滑到最低低点的过过程中，，减少的的重力势势能转化化为弹簧簧的弹性性势能和和内能，，所以D不正确．．【答案】BC【名师归纳纳】在应用能能量守恒恒定律分分析问题题时，首首先应抓抓住有几几种形式式的能量量参与了了转化或或转移，，然后再再利用能能量守恒恒定律列列式求解解．(满分样板板14分)(2011年杭州模模拟)如图5－4－5所示，一一质量为为m的滑块从从高为h的光滑圆圆弧形槽槽的顶端端A处无初速速度地滑滑下，槽槽的底端端B与水平传传送带相相接，传传送带的的运行速速度恒为为v0，两轮轴轴心间距距为l，滑块滑滑到传送送带上后后做匀加加速运动动，滑到到传送带带右端C时，恰好好加速到到与传送送带的速速度相同同，求：：题型三传送带问题分析例3图5－4－5(1)滑块到达达底端B时的速度度大小vB；(2)滑块与传传送带间间的动摩摩擦因数数μ；(3)此过程中中，由于于克服摩摩擦力做做功而产产生的热热量Q.【规律总结结】传送带在在日常生生活和生生产中