功能关系、能的转化和守恒定律课件

第4讲功能关系、能的转化和守恒定律考点1能量转化和守恒定律转移不变

1．内容：能量既不会消失，也不会创生．它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体_____到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持_____． 2．能量转化及守恒的两种表述 (1)某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量等于增加量．

(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量等于增加量． 3．对能量转化及守恒的理解：每一种运动形式都对应一种能量形式，通过力做功，不同形式的能可以相互转化． 1．(双选)行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流．上述不同现象中所包含的相同的物理过程是()A．物体克服阻力做功B．物体的动能转化为其他形式的能量C．物体的势能转化为其他形式的能量D．物体的机械能转化为其他形式的能量

解析：汽车制动，受摩擦阻力减速，克服摩擦力做功，机械能转化而内能．流星坠落，受空气阻力，机械能转化为内能．降落伞在空中匀速下降，受空气阻力，重力势能减小，转化为内能．条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，由于电磁感应，受到磁场力的阻碍作用，把机械能转化为电能．所以A、D两项正确．答案：AD

2．(单选)(2010年佛山模拟)在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()D

A．他的动能减少了Fh

B．他的重力势能增加了mgh

C．他的机械能减少了(F－mg)h

D．他的机械能减少了Fh

解析：由动能定理，ΔEk＝mgh－Fh，动能减少了Fh－mgh，A不正确；他的重力势能减少了mgh，B错误；他的机械能减少了ΔE＝Fh，C错误、D正确．考点3摩擦力做功与机械能、内能之间的转化关系

1．静摩擦力做功的特点 (1)静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功． (2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零． (3)静摩擦力做功时，只有机械能的相互转移，不会转化为内能． 2．滑动摩擦力做功的特点 (1)滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功． (2)相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果： ①机械能全部转化为内能；

②有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外部分转化为内能． (3)摩擦生热的计算：Q＝Ffs相对．

3．一木块静止在光滑水平面上，被水平方向飞来的子弹击中，子弹进入木块的深度为2cm，木块相对于桌面移动了1cm，设木块对子弹的阻力恒定，则产生的热能和子弹损失的动能之比是多少？

热点1判断过程中力做功和能量转化

【例1】一质量为

M＝2.0kg的小物块随足够长的水平传送带一起运动，被一水平向左飞来的子弹击中并从物块中穿过，如图5－4－1甲所示．地面观察者纪录了小物块被击中后的速度随时间变化的关系如图乙所示(图中取向右运动的方向为正方向)．已知传送带的速度保持不变，g取10m/s2. 甲

(3)计算传送带对外做了多少功？子弹射穿物块后系统有多少能量转化为内能？

解决这类问题一定要审清题意，分析清楚物体的运动过程，以及过程中力做功的情况．明确力做功对应的能量转化，以及能量转化中什么能转化为什么能．例如：自由落体运动中，重力对物体做正功，重力势能减少；物体受的合外力即是重力，合外力做功对应动能的增加，所以重力做多少功，则动能增加多少．从能转化来看是重力做功把重力势能转化为动能，而总的机械能不变．热点2能量转化中的多过程问题(1)滑环第一次通过圆弧轨道O2的最低点F时对轨道的压力；(2)滑环通过圆弧轨道O1

最高点A的次数；(3)滑环克服摩擦力做功所通过的总路程．图5－4－3

(3)由题意可知得：滑环最终只能在圆弧轨道O2

的D点下方来回运动，即到达D点速度为零，由能量守恒得：

解得滑环克服摩擦力做功所通过的路程s＝78m.

这类问题审题要求高，一定要分清有哪些过程，明确过程中力对什么做了功，引起了哪种能的转化，物体系统中存在哪些能量形式，在转化中是哪种能转化为哪种能．即明确研究对象的能量来源与去向，根据能量守恒来列方程．这类问题虽然过程多，但分清了过程中的能量，对每一过程列方程，再联立方程求解，问题就不会那么难．

易错点：滑动摩擦力做功转化为内能的问题

【例1】(双选)如图5－4－5所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一