高三物理一輪復習優(yōu)質(zhì)課件1：54功能關系-能量守恒定律

第4節(jié)

功能關系

能量守恒定律第4節(jié)功能關系能量守恒定律功能關系1．內(nèi)容(1)功是___________的量度，即做了多少功就有多少_____發(fā)生了轉化．(2)做功的過程一定伴隨著____________，而且___________必須通過做功來實現(xiàn)．能量轉化能量能量的轉化

能量的轉化功能關系1．內(nèi)容能量轉化能量能量的轉化能量的轉化2．功與對應能量的變化關系動能重力勢能彈性勢能機械能系統(tǒng)內(nèi)能電勢能分子勢能2．功與對應能量的變化關系動能重力勢能彈性勢能機械能系統(tǒng)內(nèi)能[試一試][試一試]高三物理一輪復習優(yōu)質(zhì)課件1：54功能關系---能量守恒定律1．內(nèi)容能量既不會憑空_______，也不會憑空______，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，在轉化和轉移的過程中，能量的總量_________．2．表達式：ΔE減＝__________．能量守恒定律產(chǎn)生轉化消失轉移保持不變ΔE增1．內(nèi)容能量守恒定律產(chǎn)生轉化消失轉移保持不變ΔE增2．上端固定的一根細線下面懸掛一擺球，擺球在空氣中擺動，擺動的幅度越來越小，對此現(xiàn)象下列說法正確的是(

)A．擺球機械能守恒B．總能量守恒，擺球的機械能正在減少，減少的機械能轉化為內(nèi)能C．能量正在消失

D．只有動能和重力勢能的相互轉化[試一試]解析：由于空氣阻力的作用，機械能減少，機械能不守恒，內(nèi)能增加，機械能轉化為內(nèi)能，能量總和不變B2．上端固定的一根細線下面懸掛一擺球，擺球在空氣中擺動，擺動[例1](多選)(2013·山東高考)如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪。質(zhì)量分別為M、m(M＞m)的滑塊，通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動。若不計滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中(

)A．兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能守恒B．重力對M做的功等于M動能的增加C．輕繩對m做的功等于m機械能的增加D．兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能損失等于M克服摩擦力做的功考點一功能關系的應用[例1](多選)(2013·山東高考)如圖所示，楔形木塊ab[例1]

兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動。若不計滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中(

)A．兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能守恒B．重力對M做的功等于M動能的增加對于M，合外力做的功等于其重力、輕繩拉力及摩擦力做功的代數(shù)和，根據(jù)動能定理可知，M動能的增加等于合外力做的功，選項B錯誤；[解析]對于M和m組成的系統(tǒng)，除了重力、輕繩彈力做功外，摩擦力對M做了功，系統(tǒng)機械能不守恒；××[例1]兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動。若不計滑輪[例1]

兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動。若不計滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中(

)C．輕繩對m做的功等于m機械能的增加D．兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能損失等于M克服摩擦力做的功

對于M和m組成的系統(tǒng)，只有兩滑塊的重力和M受到的摩擦力對系統(tǒng)做了功，M受到的摩擦力對系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)機械能的損失量

。對于m，

重力和輕繩拉力做

功，

除了重力之外的其他力對物體做的正功等于物體機械能的增加量[例1]兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動。若不計滑輪1．合外力做功等于物體動能的改變，即W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk.(動能定理)2．重力做功等于物體重力勢能的減少量，即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.3．彈簧彈力做功等于彈性勢能的減少量，即WF＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.4．除了重力和彈簧彈力之外的其他力所做的總功，等于物體機械能的改變，即W其他力＝E2－E1＝ΔE.(功能原理)常見的幾種功能對應關系1．合外力做功等于物體動能的改變，常見的幾種功能對應關系【例2】

物塊由靜止從粗糙斜面上的某點加速下滑到另一點，此過程中重力對物塊做的功等于(

)A．物塊動能的增加量B．物塊重力勢能的減少量C．物塊重力勢能的減少量和物塊動能的增加量以及物塊克服摩擦力做的功之和D．物塊動能的增加量與物塊克服摩擦力做的功之和BD由功能關系知，重力對物塊做的功等于物塊重力勢能的減少量，B正確；由動能定理知，D正確?！纠?】物塊由靜止從粗糙斜面上的某點加速下滑到另一點，此過考點二

能量守恒定律的應用【例3】如圖所示，一物體的質(zhì)量m＝2kg，在傾角θ＝37°的斜面上的A點以初速度v0＝3m/s下滑，A點距彈簧上端B的距離AB＝4m．當物體到達B后將彈簧壓縮到C點，最大壓縮量BC＝0.2m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點，AD＝3m．擋板及彈簧的質(zhì)量不計，g取10m/s2，sin37°＝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.考點二能量守恒定律的應用【例3】如圖所示，一物體的質(zhì)量【審題指導】(2)物體在C點時彈性勢能最大，物體從開始位置A到C的過程中，分析動能變化、重力勢能變化、彈性勢能變化及摩擦生熱，利用能量守恒定律方程求解．

(1)物體從開始位置A點到最后D點的過程中，彈性勢能沒有發(fā)生變化；利用公式Q＝fx計算摩擦生熱時，x表示路程．【審題指導】(2)物體在C點時彈性勢能最大，物體從開始位置高三物理一輪復習優(yōu)質(zhì)課件1：54功能關系---能量守恒定律【答案】

(1)0.52

(2)24.4J【答案】(1)0.52(2)24.4J列能量守恒定律方程的兩條基本思路：(1)某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加，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．列能量守恒定律方程的兩條基本思路：(1)某種形式的能量減少，考點三

摩擦力做功與能量的關系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)機械能全部轉化為內(nèi)能；(2)有一部分機械能在相互摩擦的物體間轉移，另外一部分轉化為內(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位移．考點三摩擦力做功與能量的關系1.滑動摩擦力可以做正功[例4]如圖所示，AB為半徑R＝0.8m的1/4光滑圓弧軌道，下端B恰與小車右端平滑對接。小車質(zhì)量M＝3kg，車長L＝2.06m，車上表面距地面的高度h＝0.2m，現(xiàn)有一質(zhì)量m＝1kg的滑塊，由軌道頂端無初速度釋放，滑到B端后沖上小車。已知地面光滑，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，當車運動了t0＝1.5s時，車被地面裝置鎖定(g＝10m/s2)。試求：(1)滑塊到達B端時，軌道對它支持力的大小；(2)車被鎖定時，車右端距軌道B端的距離；(3)從車開始運動到被鎖定的過程中，滑塊與車面間由于

摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能大小。[例4]如圖所示，AB為半徑R＝0.8m的1/4光滑圓弧軌【審題指導】t0＝1.5s時，滑塊是否相對車靜止，故應求出二者共速所用時間進行比較

摩擦生熱的求法為Q＝μmgl相對【審題指導】t0＝1.5s時，滑塊是否相對車靜止，故應求高三物理一輪復習優(yōu)質(zhì)課件1：54功能關系---能量守恒定律求解相對滑動物體的能量問題的方法(1)正確分析物體的運動過程，做好受力情況分析。(2)利用運動學公式，結合牛頓第二定律分析物體的速度關系及位移關系。(3)公式Q＝Ff·l相對中l(wèi)相對為兩接觸物體間的相對位移，若物體在傳送帶上做往復運動時，則l相對為總的相對路程。求解相對滑動物體的能量問題的方法(1)正確分析物體的運動過程高三物理一輪復習優(yōu)質(zhì)課件1：54功能關系---能量守恒定律高三物理一輪復習優(yōu)質(zhì)課件1：54功能關系---能量守恒定律動力學和功能關系問題中的傳送帶

一、傳送帶模型問題中的功能關系分析1．功能關系分析：WF＝ΔEk＋ΔEp＋Q.2．對WF和Q的理解：(1)傳送帶的功：WF＝Fx傳；(2)產(chǎn)生的內(nèi)能Q＝Ffs相對．傳送帶模型問題的分析流程動力學和功能關系問題中的傳送帶一、傳送帶模型問題中的功能關二、傳送帶上動力學問題的分析思路1．明確研究對象．2．對研究對象進行受力分析、過程分析和狀態(tài)分析，建立清晰的物理模型．3．利用牛頓運動定律和運動學規(guī)律列方程解決物體的運動問題．4．利用能量轉化和守恒的觀點，解決傳送帶問題中的功能轉化問題．二、傳送帶上動力學問題的分析思路高三物理一輪復習優(yōu)質(zhì)課件1：54功能關系---能量守恒定律高三物理一輪復習優(yōu)質(zhì)課件1：54功能關系---能量守恒定律【答案】

(1)255J

(2)270J【答案】(1)255J(2)270J[隨堂對點訓練]1．水流在推動水輪機的過程中做了3×108J的功，這句話應理解為

(

)A．水流在推動水輪機前具有3×108J的能量B．水流在推動水輪機的過程中具有3×108J的能量C．水流在推動水輪機后具有3×108J的能量D．水流在推動水輪機的過程中能量減少了3×108J解析：根據(jù)功能關系，水流在推動水輪機的過程中做了3×108J的功，水流在推動水輪機的過程中能量減少了3×108J，選項D正確。D[隨堂對點訓練]1．水流在推動水輪機的過程中做了3×1082．

下列說法中正確的是(

)A．蹦床運動員上升到最高點時的加速度為零B．宇航員隨飛船繞地球做圓周運動時處于失重狀態(tài)C．降落傘勻速下降時機械能守恒D．輪船過河時運動軌跡一定為直線B解析：蹦床運動員上升到最高點時的加速度為g，宇航員隨飛船繞地球做圓周運動時，加速度方向指向地心，處于失重狀態(tài)，選項A錯誤B正確；降落傘勻速下降時動能不變，機械能減小；輪船過河時運動軌跡可能為曲線，選項C、D錯誤。2．下列說法中正確的是()B解析：蹦床運動員上升到最高DD高三物理一輪復習優(yōu)質(zhì)課件1：54功能關系---能量守恒定律高三物理一輪復習優(yōu)質(zhì)課件1：54功能關系---能量守恒定律高三物理一輪復習優(yōu)質(zhì)課件1：54功能關系---能量守恒定律ThankYou!ThankYou!36第4節(jié)

功能關系

能量守恒定律第4節(jié)功能關系能量守恒定律功能關系1．內(nèi)容(1)功是___________的量度，即做了多少功就有多少_____發(fā)生了轉化．(2)做功的過程一定伴隨著____________，而且___________必須通過做功來實現(xiàn)．能量轉化能量能量的轉化

能量的轉化功能關系1．內(nèi)容能量轉化能量能量的轉化能量的轉化2．功與對應能量的變化關系動能重力勢能彈性勢能機械能系統(tǒng)內(nèi)能電勢能分子勢能2．功與對應能量的變化關系動能重力勢能彈性勢能機械能系統(tǒng)內(nèi)能[試一試][試一試]高三物理一輪復習優(yōu)質(zhì)課件1：54功能關系---能量守恒定律1．內(nèi)容能量既不會憑空_______，也不會憑空______，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，在轉化和轉移的過程中，能量的總量_________．2．表達式：ΔE減＝__________．能量守恒定律產(chǎn)生轉化消失轉移保持不變ΔE增1．內(nèi)容能量守恒定律產(chǎn)生轉化消失轉移保持不變ΔE增2．上端固定的一根細線下面懸掛一擺球，擺球在空氣中擺動，擺動的幅度越來越小，對此現(xiàn)象下列說法正確的是(

)A．擺球機械能守恒B．總能量守恒，擺球的機械能正在減少，減少的機械能轉化為內(nèi)能C．能量正在消失

D．只有動能和重力勢能的相互轉化[試一試]解析：由于空氣阻力的作用，機械能減少，機械能不守恒，內(nèi)能增加，機械能轉化為內(nèi)能，能量總和不變B2．上端固定的一根細線下面懸掛一擺球，擺球在空氣中擺動，擺動[例1](多選)(2013·山東高考)如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪。質(zhì)量分別為M、m(M＞m)的滑塊，通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動。若不計滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中(

)A．兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能守恒B．重力對M做的功等于M動能的增加C．輕繩對m做的功等于m機械能的增加D．兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能損失等于M克服摩擦力做的功考點一功能關系的應用[例1](多選)(2013·山東高考)如圖所示，楔形木塊ab[例1]

兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動。若不計滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中(

)A．兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能守恒B．重力對M做的功等于M動能的增加對于M，合外力做的功等于其重力、輕繩拉力及摩擦力做功的代數(shù)和，根據(jù)動能定理可知，M動能的增加等于合外力做的功，選項B錯誤；[解析]對于M和m組成的系統(tǒng)，除了重力、輕繩彈力做功外，摩擦力對M做了功，系統(tǒng)機械能不守恒；××[例1]兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動。若不計滑輪[例1]

兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動。若不計滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中(

)C．輕繩對m做的功等于m機械能的增加D．兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能損失等于M克服摩擦力做的功

對于M和m組成的系統(tǒng)，只有兩滑塊的重力和M受到的摩擦力對系統(tǒng)做了功，M受到的摩擦力對系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)機械能的損失量

。對于m，

重力和輕繩拉力做

功，

除了重力之外的其他力對物體做的正功等于物體機械能的增加量[例1]兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動。若不計滑輪1．合外力做功等于物體動能的改變，即W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk.(動能定理)2．重力做功等于物體重力勢能的減少量，即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.3．彈簧彈力做功等于彈性勢能的減少量，即WF＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.4．除了重力和彈簧彈力之外的其他力所做的總功，等于物體機械能的改變，即W其他力＝E2－E1＝ΔE.(功能原理)常見的幾種功能對應關系1．合外力做功等于物體動能的改變，常見的幾種功能對應關系【例2】

物塊由靜止從粗糙斜面上的某點加速下滑到另一點，此過程中重力對物塊做的功等于(

)A．物塊動能的增加量B．物塊重力勢能的減少量C．物塊重力勢能的減少量和物塊動能的增加量以及物塊克服摩擦力做的功之和D．物塊動能的增加量與物塊克服摩擦力做的功之和BD由功能關系知，重力對物塊做的功等于物塊重力勢能的減少量，B正確；由動能定理知，D正確?！纠?】物塊由靜止從粗糙斜面上的某點加速下滑到另一點，此過考點二

能量守恒定律的應用【例3】如圖所示，一物體的質(zhì)量m＝2kg，在傾角θ＝37°的斜面上的A點以初速度v0＝3m/s下滑，A點距彈簧上端B的距離AB＝4m．當物體到達B后將彈簧壓縮到C點，最大壓縮量BC＝0.2m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點，AD＝3m．擋板及彈簧的質(zhì)量不計，g取10m/s2，sin37°＝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.考點二能量守恒定律的應用【例3】如圖所示，一物體的質(zhì)量【審題指導】(2)物體在C點時彈性勢能最大，物體從開始位置A到C的過程中，分析動能變化、重力勢能變化、彈性勢能變化及摩擦生熱，利用能量守恒定律方程求解．

(1)物體從開始位置A點到最后D點的過程中，彈性勢能沒有發(fā)生變化；利用公式Q＝fx計算摩擦生熱時，x表示路程．【審題指導】(2)物體在C點時彈性勢能最大，物體從開始位置高三物理一輪復習優(yōu)質(zhì)課件1：54功能關系---能量守恒定律【答案】

(1)0.52

(2)24.4J【答案】(1)0.52(2)24.4J列能量守恒定律方程的兩條基本思路：(1)某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加，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．列能量守恒定律方程的兩條基本思路：(1)某種形式的能量減少，考點三

摩擦力做功與能量的關系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)機械能全部轉化為內(nèi)能；(2)有一部分機械能在相互摩擦的物體間轉移，另外一部分轉化為內(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位移．考點三摩擦力做功與能量的關系1.滑動摩擦力可以做正功[例4]如圖所示，AB為半徑R＝0.8m的1/4光滑圓弧軌道，下端B恰與小車右端平滑對接。小車質(zhì)量M＝3kg，車長L＝2.06m，車上表面距地面的高度h＝0.2m，現(xiàn)有一質(zhì)量m＝1kg的滑塊，由軌道頂端無初速度釋放，滑到B端后沖上小車。已知地面光滑，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，當車運動了t0＝1.5s時，車被地面裝置鎖定(g＝10m/s2)。試求：(1)滑塊到達B端時，軌道對它支持力的大?。?2)車被鎖定時，車右端距軌道B端的距離；(3)從車開始運動到被鎖定的過程中，滑塊與車面間由于

摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能大小。[例4]如圖所示，AB為半徑R＝0.8m的1/4光滑圓弧軌【審題指導】t0＝1.5s時，滑塊是否相對車靜止，故應求出二者共速所用時間進行比較

摩擦生熱的求法為Q＝μmgl相對【審題指導】t0＝1.5s時，滑塊是否相對車靜止，故應求高三物理一輪復習優(yōu)質(zhì)課件1：54功能關系---能量守恒定律求解相對滑動物體的能量問題的方法(1)正確分析物體的運動過程，做好受力情況分析。(2)利用運動學公式，結合牛頓第二定律分析物體的速度關系及位移關系。(3)公式Q＝Ff·l相對中l(wèi)相對為兩接觸物體間的相對位移，若物體在傳送帶上做往復運動時，則l相對為總的相對路程。求解相對滑動物體的能量問題的方法(1)正確分析物體的運動過程高三物理一輪復習優(yōu)質(zhì)課件1：54功能關系---能量守恒定律高三物理一輪復習優(yōu)質(zhì)課件1：54功能關系---能量守恒定律動力學和功能關系問題中的傳送帶

一、傳送帶模型問題中的功能關系分析1．功能關系分析：WF＝ΔEk＋ΔEp＋Q.2．對WF和Q的理解：(1)傳送帶的功：WF＝Fx傳；(2)產(chǎn)生的內(nèi)能Q＝