功能關(guān)系、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律課件

第4講功能關(guān)系、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律考點(diǎn)1能量轉(zhuǎn)化和守恒定律轉(zhuǎn)移不變

1．內(nèi)容：能量既不會(huì)消失，也不會(huì)創(chuàng)生．它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體_____到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持_____． 2．能量轉(zhuǎn)化及守恒的兩種表述 (1)某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量等于增加量．

(2)某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量等于增加量． 3．對(duì)能量轉(zhuǎn)化及守恒的理解：每一種運(yùn)動(dòng)形式都對(duì)應(yīng)一種能量形式，通過(guò)力做功，不同形式的能可以相互轉(zhuǎn)化． 1．(雙選)行駛中的汽車制動(dòng)后滑行一段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的光焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過(guò)程中穿過(guò)閉合線圈，線圈中產(chǎn)生電流．上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過(guò)程是()A．物體克服阻力做功B．物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量C．物體的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量D．物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量

解析：汽車制動(dòng)，受摩擦阻力減速，克服摩擦力做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化而內(nèi)能．流星墜落，受空氣阻力，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．降落傘在空中勻速下降，受空氣阻力，重力勢(shì)能減小，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．條形磁鐵在下落過(guò)程中穿過(guò)閉合線圈，由于電磁感應(yīng)，受到磁場(chǎng)力的阻礙作用，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能．所以A、D兩項(xiàng)正確．答案：AD

2．(單選)(2010年佛山模擬)在奧運(yùn)比賽項(xiàng)目中，高臺(tái)跳水是我國(guó)運(yùn)動(dòng)員的強(qiáng)項(xiàng)．質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)水對(duì)他的阻力大小恒為F，那么在他減速下降高度為h的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?()D

A．他的動(dòng)能減少了Fh

B．他的重力勢(shì)能增加了mgh

C．他的機(jī)械能減少了(F－mg)h

D．他的機(jī)械能減少了Fh

解析：由動(dòng)能定理，ΔEk＝mgh－Fh，動(dòng)能減少了Fh－mgh，A不正確；他的重力勢(shì)能減少了mgh，B錯(cuò)誤；他的機(jī)械能減少了ΔE＝Fh，C錯(cuò)誤、D正確．考點(diǎn)3摩擦力做功與機(jī)械能、內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系

1．靜摩擦力做功的特點(diǎn) (1)靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功． (2)相互作用的一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零． (3)靜摩擦力做功時(shí)，只有機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)移，不會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能． 2．滑動(dòng)摩擦力做功的特點(diǎn) (1)滑動(dòng)摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功． (2)相互間存在滑動(dòng)摩擦力的系統(tǒng)內(nèi)，一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功將產(chǎn)生兩種可能效果： ①機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

②有一部分機(jī)械能在相互摩擦的物體間轉(zhuǎn)移，另外部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能． (3)摩擦生熱的計(jì)算：Q＝Ffs相對(duì)．

3．一木塊靜止在光滑水平面上，被水平方向飛來(lái)的子彈擊中，子彈進(jìn)入木塊的深度為2cm，木塊相對(duì)于桌面移動(dòng)了1cm，設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力恒定，則產(chǎn)生的熱能和子彈損失的動(dòng)能之比是多少？

熱點(diǎn)1判斷過(guò)程中力做功和能量轉(zhuǎn)化

【例1】一質(zhì)量為

M＝2.0kg的小物塊隨足夠長(zhǎng)的水平傳送帶一起運(yùn)動(dòng)，被一水平向左飛來(lái)的子彈擊中并從物塊中穿過(guò)，如圖5－4－1甲所示．地面觀察者紀(jì)錄了小物塊被擊中后的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示(圖中取向右運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?．已知傳送帶的速度保持不變，g取10m/s2. 甲

(3)計(jì)算傳送帶對(duì)外做了多少功？子彈射穿物塊后系統(tǒng)有多少能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？

解決這類問(wèn)題一定要審清題意，分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，以及過(guò)程中力做功的情況．明確力做功對(duì)應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化，以及能量轉(zhuǎn)化中什么能轉(zhuǎn)化為什么能．例如：自由落體運(yùn)動(dòng)中，重力對(duì)物體做正功，重力勢(shì)能減少；物體受的合外力即是重力，合外力做功對(duì)應(yīng)動(dòng)能的增加，所以重力做多少功，則動(dòng)能增加多少．從能轉(zhuǎn)化來(lái)看是重力做功把重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，而總的機(jī)械能不變．熱點(diǎn)2能量轉(zhuǎn)化中的多過(guò)程問(wèn)題(1)滑環(huán)第一次通過(guò)圓弧軌道O2的最低點(diǎn)F時(shí)對(duì)軌道的壓力；(2)滑環(huán)通過(guò)圓弧軌道O1

最高點(diǎn)A的次數(shù)；(3)滑環(huán)克服摩擦力做功所通過(guò)的總路程．圖5－4－3

(3)由題意可知得：滑環(huán)最終只能在圓弧軌道O2

的D點(diǎn)下方來(lái)回運(yùn)動(dòng)，即到達(dá)D點(diǎn)速度為零，由能量守恒得：

解得滑環(huán)克服摩擦力做功所通過(guò)的路程s＝78m.

這類問(wèn)題審題要求高，一定要分清有哪些過(guò)程，明確過(guò)程中力對(duì)什么做了功，引起了哪種能的轉(zhuǎn)化，物體系統(tǒng)中存在哪些能量形式，在轉(zhuǎn)化中是哪種能轉(zhuǎn)化為哪種能．即明確研究對(duì)象的能量來(lái)源與去向，根據(jù)能量守恒來(lái)列方程．這類問(wèn)題雖然過(guò)程多，但分清了過(guò)程中的能量，對(duì)每一過(guò)程列方程，再聯(lián)立方程求解，問(wèn)題就不會(huì)那么難．

易錯(cuò)點(diǎn)：滑動(dòng)摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的問(wèn)題

【例1】(雙選)如圖5－4－5所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體過(guò)一會(huì)兒能保持與傳送帶相對(duì)靜止，對(duì)于物體從靜止釋放到相對(duì)靜止這一