《2017年高考一轮：6.4《功能关系、能量守恒定律》ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017年高考一轮：6.4《功能关系、能量守恒定律》ppt课件（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课标版 物理 第 4讲 功能关系 能量守恒定律 一、功能关系 (1)功是 的量度 ,即做了多少功就有 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。 教材研读 能量转化 多少能 能量的转化 能量的转化 合外力的功 (所有外力的功 ) 动能变化 重力做的功 变化 弹簧弹力做的功 变化 外力 (除重力、弹力 )做的功 变化 一对滑动摩擦力做的总功 变化 电场力做的功 变化 分子力做的功 变化 重力势能 弹性势能 机械能 内能 电势能 分子势能 自测 1 (2015北京东城期中 )(多选 )质量为 1 在 空中的加速度的大小为 16 m/大上升高度为 5 m,若 0 m/在
2、这个 过程中 ( ) 0 J 0 J 0 J 答案 力势能增加 0 J,选项 根据 出速度为 v=4 m/s,所以抛出时动能为 80 J,上升过程机械能减少 30 J,选 项 B、 10二、能量守恒定律 能量既不会凭空产生 ,也不会凭空消失 ,它只能从一种形式转化为另 一种形式 ,或者从一个物体转移到别的物体 ,在转化或转移的过程中 ,能量 的总量保持不变。 。 注意 末状态的能量减去初状态的能量 ,而 初状态的能量减 去末状态的能量。 自测 2 (辨析题 ) (1)力对物体做了多少功 ,物体就有多少能。 ( ) (2)能量在转化或转移的过程中 ,其总量有可能增加。 ( ) (3)能量在转化或
3、转移的过程中总量保持不变 ,故没有必要节约能源。 ( ) 答案 (1) (2) (3) 考点一 功能关系的应用 (1)做功的过程是能量转化的过程。不同形式的能量发生相互转化是通过 做功来实现的。 (2)功是能量转化的量度 ,功和能的关系 ,一是体现到不同的力做功 ,对应不 同形式的能转化 ,具有一一对应关系 ,二是做功的多少与能量转化的多少在 数量上相等。 考点突破 典例 1 (2015课标 ,21,6分 )(多选 )如图 ,滑块 a、 m,竖直杆上 ,与光滑水平地面相距 h,a、 连接 ,由静止开始运动。不计摩擦 ,a、 重力加速度大小为 g。 则 ( ) 轻杆对 其加速度大小始终不大于 g
4、 当 案 为杆对滑块 所以 先加速后减速 ,杆对 由动 能定理可知 ,杆对 故 a、 械能守恒定律有 : m , ,故 对 后拉 ,杆对 g,即 C 错。由功能关系可知 ,当杆对 即为 时刻 ,此时杆对 a和 故 正确。 2本题综合性很强 ,分析滑块 是解决本题的突破口。 1 (2014广东理综 ,16,4分 )图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构 图 ,图中和为楔块 ,和为垫板 ,楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦 ,在 车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中 ( ) 答案 B 在弹簧压缩过程中 ,由于摩擦力做功消耗机械能 ,因此机械能 不守恒 ,选项 对 ;垫板的动能转化为弹性势能和内能 ,选项 C、
5、 误。 1 (2015江苏单科 ,9,4分 )(多选 )如图所示 ,轻质弹簧一端固定 ,另一端与一 质量为 m、套在粗糙竖直固定杆 弹簧水平且处于原长。圆 环从 经过 到达 h。圆环在 v,恰好能回到 A。弹簧始终在弹性 限度内 ,重力加速度为 g。则圆环 ( ) 加速度一直减小 克服摩擦力做的功为 处 ,弹簧的弹性势能为 的速度大于下滑经过 14滑过程中 ,加速度先减小后增大 ,选项 下滑过程中 ,设克服摩擦力做的功为 动能定理 0滑过程中 弹 =0- 立得 项 弹簧的弹性势能等于圆环从 A 做的功 ,选项 设从 克服弹簧弹力做功为 ,克服摩擦力做功为 故有下滑过程从 B C 141 答案
6、环在 加速度为 0,因此 ,下 +0- m 上滑过程从 C B - 联立可得 m 因 m 项 12241对能量守恒定律的理解及应用 (1)某种形式的能量减少 ,一定存在另外形式的能量增加 ,且减少量和增加量 相等。 (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。 (1)分清有多少形式的能 (如动能、势能、内能、电能等 )在变化。 (2)明确哪种形式的能量增加 ,哪种形式的能量减少 ,并且列出减少的能量 增加的能量 表达式。 (3)列出能量守恒关系式 : 注意 (1)应用能量守恒定律解决有关问题 ,要分析所有参与变化的能量。 (2)高考考查该类问题 ,常综合类
7、平抛运动、圆周运动以及电磁学知识考查 判断、推理及综合分析能力。 典例 2 如图所示 ,质量为 以水平速度 、长 为 l、置于光滑水平面 上 ,正好不从木板上掉下。已知 A、 的动摩擦因数为 ,此时长木板对地位移为 x,求这一过程中 : (1)木板增加的动能 ; (2)小铁块减少的动能 ; (3)系统机械能的减少量 ; (4)系统产生的热量。 答案 (1) (2)mg(x+l) (3) (4)析 设在此过程中 所受摩擦力分别为 F、 F,则 F=F=在 作用下减速 ,的作用下加速 ;当 的右端时 ,A、 度 v,就正好不掉下。 (1)根据动能定理有 :mgx= 从上式可知 2)滑动摩擦力对小铁
8、块 根据功能关系可知 mg(x+l) 即 x+l)= m 从上式可知小铁块的动能减少了 mg(x+l) (3)系统机械能的减少量 E= m - 可知 E=4)根据能量守恒可知 Q= 110在分析涉及能量守恒的问题时 ,要特别注意涉及摩擦力做功的能量转 化关系。 (1)静摩擦力做的功 单个静摩擦力可以做正功 ,也可以做负功 ,还可以不做功。 相互摩擦的系统内 ,一对静摩擦力所做功的代数和总为零 ,即 2=0。 在静摩擦力做功的过程中 ,只有机械能的相互转移 (静摩擦力起着传递机 械能的作用 ),而没有机械能转化为其他形式的能。 (2)滑动摩擦力做的功 单个滑动摩擦力可以对物体做正功 ,也可以对物
9、体做负功 ,当然也可以不 做功。 相互摩擦的系统内 ,一对滑动摩擦力所做功的代数和总为负值 ,其绝对值 恰等于滑动摩擦力与相对路程的乘积 ,即恰等于系统因摩擦而损失的机械 能。 (2=中 一对滑动摩擦力做功的过程中 ,能量的转化和转移的情况 :一是相互摩擦 的物体之间机械能的转移 ;二是机械能转化为内能 ,转化为内能的数值等于 滑动摩擦力与相对路程的乘积 ,即 Q= 2 (2015河南开封二模 ,16)如图所示 ,木块 的左端上方 ,用水 平恒力 拉到 第一次将 1,生热 二 次让 2,生热 下列关系中正确的 是 ( ) 2,2 2,2 2,2 2,2 答案 A 第一次和第二次 的位移是相等的
10、 ,由 Q=可知 2;第一次 的对地位移 ,由 W=知 2,所 以选项 考点三 传送带模型及其能量问题 传送带是应用较广泛的一种传动装置 ,把物体放到运动着的传送带上 ,物体 将在静摩擦力或滑动摩擦力的作用下被传送带输送到另一端 ,该装置即为 传送带模型。 (1)传送带匀速或加速运动。 (2)物体以初速度 物体与传送带间有摩 擦力。 (3)物体与传送带之间有相对滑动。 (1)若物体轻轻放在匀速运动的传送带上 ,物体一定要和传送带之间产生相 对滑动 ,物体一定受到沿传送带前进方向的摩擦力。 (2)若物体静止在传送带上 ,与传送带一起由静止开始加速 ,如果动摩擦因数 较大 ,则物体随传送带一起加速 ;如果动摩擦因数较小 ,则
