《高考物理大一輪復(fù)習第五章機械能及其守恒定律第17講功能關(guān)系能量守恒定律課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理大一輪復(fù)習第五章機械能及其守恒定律第17講功能關(guān)系能量守恒定律課件.ppt（36頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

,機械能及其守恒定律,第 五 章,,,,第17講 功能關(guān)系 能量守恒定律,,,,,,欄目導(dǎo)航,,,,,,1．功能關(guān)系 (1)功是____________的量度，即做了多少功就有____________發(fā)生了轉(zhuǎn)化． (2)做功的過程一定伴隨著____________，____________可以通過做功來實現(xiàn)． 2．能量守恒定律 (1)能量守恒定律的內(nèi)容：能量既不會憑空____________，也不會憑空消失，它只能從一種形式____________為另一種形式，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)能量守恒定律的表達式：ΔE減＝____________.,能量轉(zhuǎn)化,多少能量,能量的轉(zhuǎn)化,能量的轉(zhuǎn)化,產(chǎn)生,轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)移,保持不變,ΔE增,(3)對定律的理解 ①某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，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． 這也是我們列能量守恒定律方程式的兩條基本思路．,1．請判斷下列表述是否正確，對不正確的表述，請說明原因． (1)力對物體做了多少功，物體就有多少能．( ) 解析 功是能量“轉(zhuǎn)化”的量度，力對物體做了多少功，物體就改變了多少能． (2)能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，其總量有可能增加．( ) 解析 根據(jù)能量守恒定律知，能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，其總量保持不變． (3)能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，其總量會不斷減少．( ) 解析 同(2)．,×,×,×,(4)能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中總量保持不變，故沒有必要節(jié)約能源．( ) 解析 能量雖然守恒，但能量的轉(zhuǎn)化具有方向性，在能源的利用過程中，即在能量轉(zhuǎn)化的過程中，能量從便于利用的變成不便于利用的，故應(yīng)節(jié)約能源． (5)能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性，且現(xiàn)在可利用的能源有限，故必須節(jié)約能源．( ) (6)滑動摩擦力做功時，一定會引起能量的轉(zhuǎn)化．( ),×,√,√,1．對功能關(guān)系的理解 (1)做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程．不同形式的能量發(fā)生相互轉(zhuǎn)化可以通過做功來實現(xiàn)． (2)功是能量轉(zhuǎn)化的量度．功和能的關(guān)系，一是體現(xiàn)在不同性質(zhì)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，二是做功的多少與能量轉(zhuǎn)化的多少在數(shù)值上相等．,一 對功能關(guān)系的理解,2．幾種常見的功能關(guān)系及其表達式,A,功能關(guān)系的選用原則 (1)在應(yīng)用功能關(guān)系解決具體問題的過程中，若只涉及動能的變化用動能定理分析． (2)只涉及重力勢能的變化用重力做功與重力勢能變化的關(guān)系分析． (3)只涉及機械能的變化用除重力和彈力之外的力做功與機械能變化的關(guān)系分析． (4)只涉及電勢能的變化用電場力做功與電勢能變化的關(guān)系分析．,1．靜摩擦力做功 (1)靜摩擦力可以做正功，也可以做負功，還可以不做功． (2)相互作用的一對靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零． (3)靜摩擦力做功時，只有機械能的相互轉(zhuǎn)移，不會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．,二 摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化,2．滑動摩擦力做功的特點 (1)滑動摩擦力可以做正功，也可以做負功，還可以不做功． (2)相互間存在滑動摩擦力的系統(tǒng)內(nèi)，一對滑動摩擦力做功將產(chǎn)生兩種可能效果： ①機械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能； ②有一部分機械能在相互摩擦的物體間轉(zhuǎn)移，另外一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能． (3)摩擦生熱的計算：Q＝Ffx相對．其中x相對為相互摩擦的兩個物體間的相對路程． 從功的角度看，一對滑動摩擦力對系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量；從能量的角度看，其他形式能量的減少量等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量．,[例2](2018·河北保定調(diào)研)(多選)如圖所示，足夠長的傳送帶與水平方向的夾角為θ，物塊a通過平行于傳送帶的輕繩跨過光滑定滑輪與物塊b相連，b的質(zhì)量為m，開始時，a、b及傳送帶均靜止且a不受傳送帶摩擦力作用，現(xiàn)讓傳送帶逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則在b上升h高度(未與滑輪相碰)過程中( ) A．物塊a的重力勢能減少了mghsin θ B．摩擦力對a做的功大于a的機械能的增加量 C．摩擦力對a做的功等于物塊a、b動能增加量之和 D．任意時刻，重力對a、b做功的瞬時功率大小不相等,BC,求解相對滑動過程中能量轉(zhuǎn)化問題的思路 (1)正確分析物體的運動過程，做好受力分析． (2)利用運動學公式，結(jié)合牛頓第二定律分析物體的速度關(guān)系及位移關(guān)系． (3)公式Q＝Ffx相對中x相對為兩接觸物體間的相對位移，若物體在傳送帶上做往返運動時，則x相對為總的相對路程．,1．應(yīng)用能量守恒定律的基本思路 (1)某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，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．,三 能量轉(zhuǎn)化規(guī)律的應(yīng)用,2．應(yīng)用能量守恒定律解題的步驟 (1)分清有多少形式的能(動能、勢能、內(nèi)能等)發(fā)生變化． (2)明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少，并且列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達式． (3)列出能量守恒關(guān)系式ΔE減＝ΔE增．,[例3](2017·江蘇啟東一模)如圖所示，一物體質(zhì)量m＝2 kg，在傾角θ＝37°的斜面上的A點以初速度v0＝3 m/s下滑，A點距彈簧上端B的距離AB＝4 m．當物體到達B點后將彈簧壓縮到C點，最大壓縮量BC＝0.2 m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點，D點距A點的距離AD＝3 m．擋板及彈簧質(zhì)量不計，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6.求： (1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ； (2)彈簧的最大彈性勢能Epm.,答案 (1)0.52 (2)24.5 J,能量問題的解題方法 (1)涉及能量轉(zhuǎn)化問題的解題方法 ①當涉及滑動摩擦力做功，機械能不守恒時，一般應(yīng)用能的轉(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)變化過程中哪種形式的能量減少，哪種形式的能量增加，求出減少的能量總和ΔE減和增加的能量總和ΔE增，最后由ΔE減＝ΔE增列式求解．,(2)涉及彈簧類能量問題的解題方法 兩個或兩個以上的物體與彈簧組成的系統(tǒng)相互作用的過程，具有以下特點： ①能量變化上，如果只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈簧彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒． ②如果系統(tǒng)中每個物體除彈簧彈力外所受合外力為零，則當彈簧伸長或壓縮到最大程度時兩物體速度相同． ③當彈簧為自然狀態(tài)時系統(tǒng)內(nèi)某一端的物體具有最大速度．,1．(多選)如圖所示，卷揚機的繩索通過定滑輪用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動，在移動過程中，下列說法正確的是( ) A．力F對木箱做的功等于木箱增加的動能與木箱克服摩擦力所做的功之和 B．力F對木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和 C．木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力勢能 D．力F對木箱做的功等于木箱增加的機械能與木箱克服摩擦力做的功之和 解析 對物體應(yīng)用動能定理知，力F對木箱做的功應(yīng)等于木箱機械能的增量和木箱克服摩擦力所做的功之和，選項A、B錯誤，選項D正確；選項C顯然正確．,CD,2．(多選)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧一端固定在墻上的O點，另一端可自由伸長到B點．今使一質(zhì)量為m的小物體靠著彈簧，將彈簧壓縮到A點，然后釋放，小物體能在水平面上運動到C點靜止，已知AC＝l；若將小物體系在彈簧上，在A點由靜止釋放，則小物體將做減速運動直到最后靜止，設(shè)小物體通過的總路程為s，則下列說法中可能的是( ) A．sl B．s＝l C．sl D．無法判斷 解析 第一種情況下彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，有Q＝Ffl＝E彈；第二種情況下有可能停在B點(彈性勢能全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)，此時s＝l，也有可能停在其他的位置，這樣末態(tài)的彈性勢能不為零，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量也會小一些，所以小物體通過的總路程小于l.選項B、C正確．,BC,BD,[例1](16分)某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意如圖，皮帶在電動機的帶動下保持v＝1 m/s的恒定速度向右運動，現(xiàn)將一質(zhì)量為m＝2 kg的郵件輕放在皮帶上，郵件和皮帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5.設(shè)皮帶足夠長，取g＝10 m/s2，在郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中，求： (1)郵件滑動的時間t； (2)郵件對地的位移大小x， (3)郵件與皮帶間的摩擦力對皮帶做的功W.,[答題送檢]····································來自閱卷名師報告,[答案] (1)0.2 s(6分) (2)0.1 m(5分) (3)－2 J(5分),AB,2．(2018·江蘇無錫模擬)如圖所示，足夠長的水平桌面左側(cè)有一輕質(zhì)彈簧，其左端與固定擋板A相連接．自然狀態(tài)時其右端位于B點．質(zhì)量m1＝0.5 kg的小物塊a放置在B點，在外力F作用下緩慢地將彈簧壓縮到C點(未畫出)，在這一過程中，所用外力F與彈簧壓縮量的關(guān)系如圖乙所示．撤去力F讓a沿水平桌面運動，取g＝10 m/s2. (1)求小物塊a停下來的位置離B點的距離s； (2)若用同種材料制成的小物塊b放置在B點．在另一外力作用下緩慢地將彈簧壓縮到同一C點，釋放后彈簧恢復(fù)原長時b恰好停在B點(此時b還未脫離彈簧)．求小物塊b的質(zhì)量m2.,解析 (1)設(shè)彈簧從B壓縮至C存貯的彈性勢能為Ep，BC間的距離為x，物塊a與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ，將小物塊a從B壓縮至C的過程中，由動能定理有 WF＋Wf＋W彈＝0， 由功能關(guān)系有 W彈＝－ΔEp， 由題圖乙可得Ff＝μm1g＝1.0 N， 將小物塊a從B壓縮至C的過程中，摩擦力做功 Wf＝－μm1gx，,答案 (1)0.8 m (2)4.5 kg,