高中物理人教必修課件習(xí)題課功能關(guān)系的三類典型問

高中物理人教必修課件習(xí)題課功能關(guān)系的三類典型問匯報(bào)時(shí)間：20XX-01-16匯報(bào)人：XX目錄功能關(guān)系基本概念與原理第一類典型問題：機(jī)械能守恒與轉(zhuǎn)化第二類典型問題：熱力學(xué)過程中功能關(guān)系目錄第三類典型問題：電磁場(chǎng)中功能關(guān)系總結(jié)歸納與拓展延伸功能關(guān)系基本概念與原理0101功能關(guān)系定義02功能關(guān)系意義功能關(guān)系是指物理系統(tǒng)中各種形式的能量之間的轉(zhuǎn)化和守恒關(guān)系。功能關(guān)系揭示了物理系統(tǒng)中能量轉(zhuǎn)化和守恒的普遍規(guī)律，是物理學(xué)中重要的基本概念之一。掌握功能關(guān)系有助于理解物理現(xiàn)象的本質(zhì)和解決實(shí)際問題。功能關(guān)系定義及意義能量守恒定律指出，在一個(gè)孤立的物理系統(tǒng)中，總能量保持不變，即能量不能被創(chuàng)造或消滅，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。能量守恒定律能量守恒定律在功能關(guān)系中有著廣泛的應(yīng)用。在解決物理問題時(shí)，可以通過分析系統(tǒng)中各種能量的轉(zhuǎn)化和守恒關(guān)系，建立相應(yīng)的方程或不等式，從而求解未知量或判斷物理過程的可能性。在功能關(guān)系中的應(yīng)用能量守恒定律在功能關(guān)系中應(yīng)用彈簧振子的功能關(guān)系分析案例一單擺的功能關(guān)系分析案例二電場(chǎng)中電荷運(yùn)動(dòng)的功能關(guān)系分析案例三熱力學(xué)第一定律與功能關(guān)系的應(yīng)用案例四典型案例分析第一類典型問題：機(jī)械能守恒與轉(zhuǎn)化02只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。機(jī)械能守恒條件通過分析物體受力情況，確定是否只有重力或彈力做功，進(jìn)而判斷機(jī)械能是否守恒。判斷方法機(jī)械能守恒條件及判斷方法0102物體自由下落或上拋過程中，動(dòng)能與重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能總量保持不變。在彈簧振子振動(dòng)過程中，動(dòng)能與彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能總量保持不變。動(dòng)能與重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化動(dòng)能與彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化機(jī)械能轉(zhuǎn)化過程分析在解決機(jī)械能守恒問題時(shí)，應(yīng)首先判斷機(jī)械能是否守恒，若守恒則可用機(jī)械能守恒定律求解；若不守恒，則需分析能量轉(zhuǎn)化過程，運(yùn)用動(dòng)能定理或功能關(guān)系求解。解題技巧例如，一物體在光滑水平面上以初速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到一個(gè)水平恒力F的作用。經(jīng)過一段時(shí)間后，物體的速度變?yōu)関，求此過程中恒力F所做的功。解析：由于物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，只有恒力F做功，因此機(jī)械能不守恒。根據(jù)動(dòng)能定理，恒力F所做的功等于物體動(dòng)能的變化量，即W=1/2mv^2-1/2mv0^2。實(shí)例剖析解題技巧與實(shí)例剖析第二類典型問題：熱力學(xué)過程中功能關(guān)系03熱力學(xué)第一定律定義熱量可以從一個(gè)物體傳遞到另一個(gè)物體，也可以與機(jī)械能或其他能量互相轉(zhuǎn)換，但是在轉(zhuǎn)換過程中，能量的總值保持不變。熱力學(xué)第一定律在功能關(guān)系中的應(yīng)用在熱力學(xué)過程中，系統(tǒng)吸收或放出的熱量、對(duì)外做功或接受外界做功，以及內(nèi)能的變化之間存在一定的關(guān)系。這種關(guān)系可以通過熱力學(xué)第一定律進(jìn)行描述和解釋。熱力學(xué)第一定律在功能關(guān)系中應(yīng)用熱力學(xué)第二定律對(duì)功能關(guān)系影響不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響，或不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響，或不可逆熱力過程中熵的微增量總是大于零。熱力學(xué)第二定律定義熱力學(xué)第二定律揭示了自然界中與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程的方向性。在熱力學(xué)過程中，功能關(guān)系的實(shí)現(xiàn)也受到這種方向性的制約。例如，在熱機(jī)中，雖然可以將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，但是不可能將全部的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，總會(huì)有一部分熱能損失掉。這種損失是不可避免的，符合熱力學(xué)第二定律的描述。熱力學(xué)第二定律對(duì)功能關(guān)系的影響解題策略在解決熱力學(xué)過程中功能關(guān)系的問題時(shí)，首先需要明確研究對(duì)象和過程，然后根據(jù)熱力學(xué)第一定律和第二定律列出相應(yīng)的方程或不等式。在解題過程中，需要注意熱量、功和內(nèi)能等物理量的符號(hào)規(guī)定和單位換算。案例分析例如，一個(gè)氣缸內(nèi)有一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)過絕熱壓縮后，氣體的溫度升高。在這個(gè)過程中，外界對(duì)氣體做功，氣體的內(nèi)能增加。根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體吸收的熱量為零，因此外界對(duì)氣體做的功等于氣體內(nèi)能的增加量。同時(shí)，根據(jù)熱力學(xué)第二定律，這個(gè)過程中氣體的熵增加，說明這個(gè)過程是不可逆的。解題策略與案例分析第三類典型問題：電磁場(chǎng)中功能關(guān)系04電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系電場(chǎng)力對(duì)電荷做功，電荷的電勢(shì)能減??；電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增加。電場(chǎng)力所做的功等于電勢(shì)能的減少量。電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力做功與電荷移動(dòng)路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)。電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化關(guān)系通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到安培力的作用，安培力的方向可用左手定則判斷。磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力不做功，因?yàn)榘才嗔Φ姆较蚴冀K與電流方向垂直，所以安培力對(duì)電流不做功。磁場(chǎng)對(duì)電流作用力及其做功特點(diǎn)磁場(chǎng)對(duì)電流做功的特點(diǎn)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能或機(jī)械能等。電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量守恒在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，能量是守恒的。感應(yīng)電流在電路中受到的安培力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，電能又通過電流做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能或機(jī)械能等。電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化和守恒總結(jié)歸納與拓展延伸05010203彈性碰撞中，動(dòng)量和機(jī)械能均守恒；非彈性碰撞中，動(dòng)量守恒但機(jī)械能損失。通過比較兩者的異同點(diǎn)，深入理解動(dòng)量守恒和能量守恒的物理內(nèi)涵。彈性碰撞與非彈性碰撞在圓周運(yùn)動(dòng)中，向心力不做功，但可以改變速度的方向。通過分析向心力的來源和作用，理解圓周運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。圓周運(yùn)動(dòng)中的功能關(guān)系電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受到安培力的作用，同時(shí)產(chǎn)生焦耳熱。通過比較電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化和守恒，理解電磁感應(yīng)中的功能關(guān)系。電磁感應(yīng)中的功能關(guān)系三類典型問題異同點(diǎn)比較強(qiáng)調(diào)思維方法高考命題注重考查考生的思維方法，如等效法、微元法、對(duì)稱法等?？忌枰炀氄莆者@些方法，并能夠靈活運(yùn)用它們解決功能關(guān)系問題。結(jié)合實(shí)際情境高考命題往往將功能關(guān)系與實(shí)際情境相結(jié)合，如體育運(yùn)動(dòng)、生產(chǎn)生活等?？忌枰軌?qū)?shí)際問題抽象為物理模型，運(yùn)用功能關(guān)系進(jìn)行分析和求解。創(chuàng)新題型設(shè)計(jì)高考命題不斷創(chuàng)新題型設(shè)計(jì)，如多過程問題、圖像問題等?？忌枰邆湓鷮?shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和良好的分析能力，以應(yīng)對(duì)這些創(chuàng)新題型。功能關(guān)系在高考中命題趨勢(shì)預(yù)測(cè)

提高解題能力，備戰(zhàn)高考掌握基礎(chǔ)知識(shí)熟練掌握動(dòng)量守恒、能量守恒、圓周運(yùn)動(dòng)、電磁感應(yīng)等基礎(chǔ)知識(shí)是解決功能關(guān)系問題的前提?？忌枰粩鄰?fù)習(xí)和鞏