高中物理 第4單元　功能關(guān)系　能量守恒定律課件 新人教版必修2.ppt

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一、功能關(guān)系 1．功和能的關(guān)系 做功的過程就是 的過程，功是能量轉(zhuǎn)化的 ．,第4單元 功能關(guān)系 能量守恒定律,能量轉(zhuǎn)化,量度,2．功與能量變化的關(guān)系,二、能量守恒定律 1．內(nèi)容：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式 為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量 ． 2．表達(dá)式：ΔE減＝,轉(zhuǎn)化,保持不變,,ΔE增,1．對于功和能的關(guān)系，下列說法中正確的是( ) A．功就是能，能就是功 B．功可以變?yōu)槟?，能可以變?yōu)楣?C．做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程 D．功是物體能量的量度 解析：功和能是兩個密切相關(guān)的物理量，但功和能有本質(zhì)的區(qū)別，功是反映物體在相互作用過程中能量變化多少的物理量，與具體的能量變化過程相聯(lián)系，是一個過程量；能是用來反映物體具有做功本領(lǐng)的物理量，物體處于一定的狀態(tài)(如速度和相對位置)就具有一定的能量，功是反映能量變化的多少，而不是反映能量的多少． 答案：C,2．從地面豎直上拋一個質(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能減少了mgh B．小球上升和下降的整個過程中機(jī)械能減少了fh C．小球上升的過程中重力勢能增加了mgh D．小球上升和下降的整個過程中動能減少了fh 解析：根據(jù)動能定理，上升的過程中動能減少量等于小球克服重力和阻力做的功，為mgh＋fh，小球上升和下降的整個過程中動能減少量和機(jī)械能的減少量都等于全程中克服阻力做的功，為2fh，A、B、D錯，選C. 答案：C,3．一顆子彈以某一水平速度擊中了靜止在光滑水平面上的木塊，并從中穿出，對于這一過程，下列說法正確的是( ) A．子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的機(jī)械能 B．子彈減少的機(jī)械能等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量 C．子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的動能和內(nèi)能之和 D．子彈減少的動能等于木塊增加的動能與子彈和木塊系統(tǒng)增加的內(nèi)能之和 解析：由于摩擦阻力做功，故有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，子彈減少的動能轉(zhuǎn)化為木塊的動能和系統(tǒng)的內(nèi)能，D正確． 答案：D,4.如圖所示，一質(zhì)量為m的物塊放在水平地面上，現(xiàn)在對物塊施加一個大小為F的水平恒力，使物塊從靜止開始向右移動距離x后立即撤去F.物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為 μ.求： (1)撤去F時，物塊的速度大小； (2)撤去F后，物塊還能滑行多遠(yuǎn)？,要點一 幾種常見的功能關(guān)系 1．合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改變， 即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp. 3．彈簧彈力做功等于彈性勢能的改變， 即W彈＝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(jī)械能的改變，即W其他力＝E2－E1＝ΔE.(功能原理) 5．靜電力做功等于電勢能的改變， 即W電＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.,[答案] BD,1．(2012年高考海南卷)下列關(guān)于功和機(jī)械能的說法，正確的是( ) A．在有阻力作用的情況下，物體重力勢能的減少不等于重力對物體所做的功 B．合力對物體所做的功等于物體動能的改變量 C．物體的重力勢能是物體與地球之間的相互作用能，其大小與勢能零點的選取有關(guān) D．運(yùn)動物體動能的減少量一定等于其重力勢能的增加量 解析：物體重力勢能的減少始終等于重力對物體所做的功，A項錯誤；運(yùn)動物體動能的改變量等于合力對物體做的功，D項錯誤． 答案：BC,要點二 摩擦力做功及摩擦生熱問題,[溫馨提示] 從功的角度看，一對滑動摩擦力對系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量；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．,[例2] 電機(jī)帶動水平傳送帶以速度v勻速轉(zhuǎn)動，一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上(傳送帶足夠長)，若小木塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ，如圖所示，當(dāng)小木塊與傳送帶相對靜止時，求： (1)小木塊的位移； (2)傳送帶轉(zhuǎn)過的路程； (3)小木塊獲得的動能； (4)摩擦過程產(chǎn)生的摩擦熱．,[思路點撥] 摩擦力對小木塊做的功對應(yīng)小木塊動能的增量，而傳送帶克服摩擦力做的功為摩擦力與傳送帶的對地位移的乘積，電動機(jī)做的功應(yīng)為物體獲得的動能和由于摩擦而產(chǎn)生的熱量之和． [自主解答] 木塊剛放上時速度為零，必受到向右的摩擦動力作用而做勻加速直線運(yùn)動，達(dá)到與傳送帶共速后不再相互滑動，整個過程中木塊獲得一定的動能，系統(tǒng)要產(chǎn)生摩擦熱．,2.如圖所示，AB為半徑R＝0.8 m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＝3 kg，車長L＝2.06 m，車上表面距地面的高度h＝0.2 m，現(xiàn)有一質(zhì)量m＝1 kg的滑塊，由軌道頂端無初速釋放，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(dāng)車運(yùn)動了1.5 s時，車被地面裝置鎖定(g＝10 m/s2)．試求：,(1)滑塊到達(dá)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(yùn)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?。?答案：(1)30 N (2)1 m (3)6 J,要點三 對能量守恒定律的理解和應(yīng)用 1．對定律的理解 (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． 這也是我們列能量守恒定律方程式的兩條基本思路． 2．應(yīng)用定律解題的步驟 (1)分清有多少形式的能[如動能、勢能(包括重力勢能、彈性勢能、電勢能)、內(nèi)能等]在變化． (2)明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少，并且列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達(dá)式． (3)列出能量守恒關(guān)系式：ΔE減＝ΔE增．,[畫圖尋法],[答案] (1)2.5 m (2)見規(guī)范解答 (3)5.6 J,3．如圖所示，一物體質(zhì)量m＝2 kg，在傾角為θ＝37°的斜面上的A點以初速度v0＝3 m/s下滑，A點距彈簧上端B的距離AB＝4 m．當(dāng)物體到達(dá)B后將彈簧壓縮到C點，最大壓縮量BC＝0.2 m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點，D點距A點AD＝3 m．擋板及彈簧質(zhì)量不計，g取10 m/s2，sin 37°＝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.,答案：(1)0.52 (2)24.5 J,