高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 第4單元 功能關(guān)系 能量守恒定律課件.ppt

《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 第4單元 功能關(guān)系 能量守恒定律課件.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 第4單元 功能關(guān)系 能量守恒定律課件.ppt（53頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

必考部分 第五章機(jī)械能及其守恒定律 第4單元功能關(guān)系能量守恒定律 網(wǎng)控基礎(chǔ)點(diǎn)提煉命題源 一 功能關(guān)系1 功和能 1 功是 的量度 即做了多少功 就有多少 發(fā)生了轉(zhuǎn)化 2 做功的過程一定伴隨有 而且 必須通過做功來實(shí)現(xiàn) 1 能量轉(zhuǎn)化能量 2 能量的轉(zhuǎn)化能量的轉(zhuǎn)化 讀讀教材 2 力學(xué)中常用的四種功能對(duì)應(yīng)關(guān)系 1 合外力做功等于物體動(dòng)能的改變 即 動(dòng)能定理 2 重力做功等于物體重力勢(shì)能的減少 即 3 彈簧彈力做功等于彈性勢(shì)能的減少 即 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(jī)械能的改變 即 功能原理 1 W合 Ek2 Ek1 Ek 2 WG Ep1 Ep2 Ep 3 W彈 Ep1 Ep2 Ep 4 W其他力 E2 E1 E 二 能量守恒定律1 內(nèi)容能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生 也不會(huì) 它只會(huì)從一種形式 為其他形式 或者從一個(gè)物體 到另一個(gè)物體 而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中 能量的總量 2 表達(dá)式 1 憑空消失轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變2 E減 E增 1 從地面豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為m的小球 小球上升的最大高度為h 設(shè)上升和下降過程中空氣阻力大小恒定為f 下列說法正確的是 A 小球上升的過程中動(dòng)能減少了mghB 小球上升和下降的整個(gè)過程中機(jī)械能減少了fhC 小球上升的過程中重力勢(shì)能增加了mghD 小球上升和下降的整個(gè)過程中動(dòng)能減少了fh 練練基礎(chǔ) 題組一 對(duì)功能關(guān)系的理解 解析 動(dòng)能減少量等于克服合外力做的功 即 Ek mg f h 選項(xiàng)A D錯(cuò)誤 機(jī)械能減少量等于克服除重力之外其他力做的功 即 E 2fh 選項(xiàng)B錯(cuò)誤 上升過程中重力勢(shì)能增加量等于克服重力做的功 即 Ep mgh 選項(xiàng)C正確 2 2015 濰坊模擬 如圖所示 ABCD是一個(gè)盆式容器 盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧 B C在水平線上 其距離d 0 50m 盆邊緣的高度為h 0 30m 在A處放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止出發(fā)下滑 已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的 而盆底BC面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 0 10 小物塊在盆內(nèi)來回滑動(dòng) 最后停下來 則停下的位置到B的距離為 A 0 50mB 0 25mC 0 10mD 0 3 上端固定的一根細(xì)線下面懸掛一擺球 擺球在空氣中擺動(dòng) 擺動(dòng)的幅度越來越小 對(duì)此現(xiàn)象下列說法正確的是 A 擺球機(jī)械能守恒B 總能量守恒 擺球的機(jī)械能正在減少 減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C 能量正在消失D 只有動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化 題組二 對(duì)能量守恒定律的理解 4 多選 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(yùn)動(dòng) 若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦 在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過程中 A 兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B 重力對(duì)M做的功等于M動(dòng)能的增加C 輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加D 兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功 解析 因?yàn)镸克服摩擦力做功 所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒 A錯(cuò)誤 由功能關(guān)系知系統(tǒng)減少的機(jī)械能等于M克服摩擦力做的功 D正確 對(duì)M 除重力外還有摩擦力和輕繩拉力對(duì)其做功 由動(dòng)能定理知B錯(cuò)誤 對(duì)m 有拉力和重力對(duì)其做功 由功能關(guān)系知C正確 1 功 不是 能 功和能的單位雖然相同 都是焦耳 但屬于兩個(gè)完全不同的概念 既不能說功就是能 也不能說 功變成了能 2 機(jī)械能守恒定律反映的是一個(gè)系統(tǒng)中只有重力和彈力做功 系統(tǒng)內(nèi)物體的重力勢(shì)能 彈性勢(shì)能和動(dòng)能可以相互轉(zhuǎn)化 但總機(jī)械能不變 3 能量守恒定律反映的是一個(gè)系統(tǒng)除了機(jī)械能以外還有其他形式的能量參與轉(zhuǎn)化 總能量不變 4 機(jī)械能守恒定律的適用是有條件的 能量守恒定律的適用無條件 小思考微總結(jié) 研細(xì)核心點(diǎn)練透經(jīng)典題 1 對(duì)功能關(guān)系的進(jìn)一步理解 1 做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程 不同形式的能量發(fā)生相互轉(zhuǎn)化是通過做功來實(shí)現(xiàn)的 2 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 功和能的關(guān)系 一是體現(xiàn)在不同的力做功 對(duì)應(yīng)不同形式的能轉(zhuǎn)化 具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系 二是做功的多少與能量轉(zhuǎn)化的多少在數(shù)量上相等 考點(diǎn)一功能關(guān)系的應(yīng)用 2 應(yīng)用功能關(guān)系需注意的三個(gè)問題 1 功 能 分清是什么力做功 并且分析該力做正功還是做負(fù)功 根據(jù)功 能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 判定能的轉(zhuǎn)化形式 確定能量之間的轉(zhuǎn)化情況 2 能 功 根據(jù)能量之間的轉(zhuǎn)化情況 確定是什么力做功 尤其可以方便計(jì)算變力做功的多少 3 功能關(guān)系的實(shí)質(zhì) 功能關(guān)系反映了做功和能量轉(zhuǎn)化之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 功是能量轉(zhuǎn)化的量度和原因 能量轉(zhuǎn)化是做功過程的必然結(jié)果 試題調(diào)研 解題探究 1 物體沿斜面上升過程中 是否存在滑動(dòng)摩擦力 若存在 摩擦力大小為多少 2 如何計(jì)算動(dòng)能變化 如何計(jì)算機(jī)械能損失 提示 合力做功量度動(dòng)能變化 除重力之外的其他力做功量度機(jī)械能變化 答案 BD 對(duì)各種功能關(guān)系熟記于心 在力學(xué)范圍中 應(yīng)牢固掌握以下五條功能關(guān)系 1 重力做的功等于重力勢(shì)能的變化 彈力做的功等于彈性勢(shì)能的變化 2 合外力做的功等于動(dòng)能的變化 3 除重力 彈力外 其他力做的功等于機(jī)械能的變化 4 重力之外 除彈簧彈力 的其他力做的功等于機(jī)械能的變化 即W其他 E 5 滑動(dòng)摩擦力做功等于系統(tǒng)中內(nèi)能的變化 即Q Fl相對(duì) 運(yùn)用功能關(guān)系解題時(shí) 應(yīng)弄清楚重力做什么功 合外力做什么功 除重力 彈力外的其他力做什么功 從而判斷重力勢(shì)能或彈性勢(shì)能 動(dòng)能 機(jī)械能的變化 名師歸納點(diǎn)題破疑 類題練熟 1 2 多選 將一質(zhì)量為m的物體用一輕繩懸吊 使物體由靜止開始沿豎直方向運(yùn)動(dòng) 物體的機(jī)械能隨位移的變化規(guī)律如圖所示 其中只有x1 x2部分為直線 其余部分均為曲線 假設(shè)空氣的阻力不計(jì) 則下列敘述正確的是 A x1 x2物體的重力勢(shì)能可能增加B x1 x2物體的動(dòng)能可能保持不變C x1 x2物體的加速度的大小可能發(fā)生變化D 0 x2物體的動(dòng)能可能一直增大 1 對(duì)能量守恒定律的理解 1 某種形式的能量減少 一定有另外形式的能量增加 且減少量和增加量相等 2 某個(gè)物體的能量減少 一定有別的物體的能量增加 且減少量和增加量相等 考點(diǎn)二能量守恒定律的應(yīng)用 2 運(yùn)用能量守恒定律解題的基本思路 試題調(diào)研 1 物體A向下運(yùn)動(dòng)剛到C點(diǎn)時(shí)的速度 2 彈簧的最大壓縮量 3 彈簧中的最大彈性勢(shì)能 解題指導(dǎo) 1 系統(tǒng)從開始到C點(diǎn)的過程中 由于摩擦力做負(fù)功 機(jī)械能減少 2 物體A壓縮彈簧到最低點(diǎn)又恰好彈回C點(diǎn) 系統(tǒng)勢(shì)能不變 動(dòng)能全部克服摩擦力做功 3 物體A在壓縮彈簧過程中 系統(tǒng)重力勢(shì)能不變 動(dòng)能一部分克服摩擦力做功 一部分轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能 答案 1 2m s 2 0 4m 3 6J 涉及能量轉(zhuǎn)化問題的解題方法 1 當(dāng)涉及摩擦力做功 機(jī)械能不守恒時(shí) 一般應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律 2 解題時(shí) 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 E減和增加的能量總和 E增 最后由 E減 E增列式求解 名師歸納點(diǎn)題破疑 2 1 2015 廊坊模擬 如圖所示 光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相切 半圓形導(dǎo)軌的半徑為R 一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放 在彈力作用下物體獲得某一向右的速度后脫離彈簧 當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌的瞬間對(duì)軌道的壓力為其重力的8倍 之后向上運(yùn)動(dòng)恰能到達(dá)最高點(diǎn)C 不計(jì)空氣阻力 試求 類題練熟 1 物體在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能 2 物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的過程中產(chǎn)生的內(nèi)能 1 對(duì)摩擦生熱的理解 1 從功的角度看 一對(duì)滑動(dòng)摩擦力對(duì)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量 2 從能量的角度看 是其他形式能量的減少量等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量 考點(diǎn)三摩擦力做功及摩擦生熱問題 2 兩種摩擦力做功情況比較 調(diào)研3 2015 福建泉州七中月考 將三個(gè)木板1 2 3固定在墻角 木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個(gè)不同的三角形 如圖所示 其中1與2底邊相同 2和3高度相同 現(xiàn)將一個(gè)可以視為質(zhì)點(diǎn)的物塊分別從三個(gè)木板的頂端由靜止釋放 并沿斜面下滑到底端 物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù) 均相同 在這三個(gè)過程中 下列說法正確的是 試題調(diào)研 沿著1和2下滑到底端時(shí) 物塊的速度不同 沿著2和3下滑到底端時(shí) 物塊的速度相同 沿著1下滑到底端時(shí) 物塊的速度最大 物塊沿著2下滑到底端的過程中 產(chǎn)生的熱量最多 物塊沿著1和2下滑到底端的過程中 產(chǎn)生的熱量是一樣多的A B C D 解題探究 1 沿斜面1和2下滑時(shí) 摩擦力相同嗎 摩擦力做功相同嗎 2 沿斜面2和3下滑時(shí) 摩擦力做功相同嗎 落地時(shí)動(dòng)能相同嗎 提示 摩擦力做功不同 落地時(shí)動(dòng)能也不同 答案 B 求解相對(duì)滑動(dòng)物體的能量問題的方法 1 正確分析物體的運(yùn)動(dòng)過程 做好受力情況分析 2 利用運(yùn)動(dòng)學(xué)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 Ff l相對(duì)中l(wèi)相對(duì)為兩接觸物體間的相對(duì)位移 若物體在傳送帶上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí) 則l相對(duì)為總的相對(duì)路程 名師歸納點(diǎn)題破疑 3 1 2015 安徽省六校素質(zhì)測(cè)試 如圖甲 長木板A放在光滑的水平面上 質(zhì)量為m 2kg的另一物體B以水平速度v0 2m s滑上原來靜止的長木板A的表面 由于A B間存在摩擦 之后A B速度隨時(shí)間變化情況如圖乙所示 則下列說法錯(cuò)誤的是 A 木板獲得的動(dòng)能為2JB 系統(tǒng)損失的機(jī)械能為2JC 木板A的最小長度為1mD A B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0 1 傳送帶模型中的功能關(guān)系 名師點(diǎn)睛 1 模型概述傳送帶模型是高中物理中比較成熟的模型 典型的有水平和傾斜兩種情況 一般設(shè)問的角度有兩個(gè) 1 動(dòng)力學(xué)角度 首先要正確分析物體的運(yùn)動(dòng)過程 做好受力情況分析 然后利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合牛頓第二定律 求物體及傳送帶在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移 找出物體和傳送帶之間的位移關(guān)系 2 能量角度 求傳送帶對(duì)物體所做的功 物體和傳送帶由于相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生的熱量 因放上物體而使電動(dòng)機(jī)多消耗的電能等 常依據(jù)功能關(guān)系或能量守恒定律求解 2 傳送帶模型問題中的功能關(guān)系分析 1 功能關(guān)系分析 WF Ek Ep Q 2 對(duì)WF和Q的理解 傳送帶的功 WF Fx傳 產(chǎn)生的內(nèi)能Q Ffx相對(duì) 經(jīng)典范例 如圖所示 繃緊的傳送帶與水平面的夾角 30 皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下 始終保持v0 2m s的速率運(yùn)行 現(xiàn)把一質(zhì)量為m 10kg的工件 可看做質(zhì)點(diǎn) 輕輕放在皮帶的底端 經(jīng)過時(shí)間1 9s 工件被傳送到h 1 5m的高處 取g 10m s2 求 1 工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) 2 電動(dòng)機(jī)由于傳送工件多消耗的電能 1 水平傳送帶 共速后不受摩擦力 不再有能量轉(zhuǎn)化 傾斜傳送帶 共速后仍有靜摩擦力 仍有能量轉(zhuǎn)移 2 滑動(dòng)摩擦力做功 其他形式的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 靜摩擦力做功 不產(chǎn)生內(nèi)能 多維思考技法提煉 針對(duì)訓(xùn)練 工廠流水線上采用彈射裝置把物品轉(zhuǎn)運(yùn) 現(xiàn)簡化其模型分析 如圖所示 質(zhì)量為m的滑塊 放在光滑的水平平臺(tái)上 平臺(tái)右端B與水平傳送帶相接 傳送帶的運(yùn)行速度為v0 長為L 現(xiàn)將滑塊向左壓縮固定在平臺(tái)上的輕彈簧 到達(dá)某處時(shí) 仍處于彈簧彈性限度內(nèi) 由靜止釋放 若滑塊離開彈簧時(shí)的速度小于傳送帶的速度 當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時(shí) 恰好與傳送帶速度相同 滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 求 1 釋放滑塊時(shí) 彈簧具有的彈性勢(shì)能 2 滑塊在傳送帶上滑行的整個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量