2022届高考物理一轮复习第五章机械能第4讲功能关系能量守恒定律课件新人教版

1、第第4讲功能关系能量守恒定律讲功能关系能量守恒定律必备知识自主排查【知识再现知识再现】一、功能关系一、功能关系1 1几种常见的功能关系及其表达式：几种常见的功能关系及其表达式：力做功力做功能的变化能的变化定量关系定量关系 合力的功合力的功动能变化动能变化w we ek2k2e ek1k1eek k重力的功重力的功重力势能变化重力势能变化(1)(1)重力做正功重力做正功，重力势能重力势能_(2)(2)重力做负功重力做负功，重力势能重力势能_(3)w(3)wg geep p_弹簧弹力的功弹簧弹力的功弹性势能变化弹性势能变化(1)(1)弹力做正功弹力做正功，弹性势能弹性势能_(2)(2)弹力做负功弹

2、力做负功，弹性势能弹性势能_(3)w(3)wf feep pe ep1p1e ep2p2减少减少增加增加e ep1p1e ep2p2减少减少增加增加力做功力做功能的变化能的变化定量关系定量关系 只有重力、弹簧弹只有重力、弹簧弹力做功力做功机械能机械能_机械能守恒机械能守恒ee0 0除重力和弹簧弹力除重力和弹簧弹力之外的其他力做的之外的其他力做的功功机械能机械能_(1)(1)其他力做多少正功其他力做多少正功，物体的机械物体的机械能就能就_多少多少(2)(2)其他力做多少负功其他力做多少负功，物体的机械物体的机械能就能就_多少多少(3)w(3)w其他其他ee一对相互作用的滑一对相互作用的滑动摩擦力

3、的总功动摩擦力的总功机械能机械能_内能内能_(1)(1)作用于系统的一对滑动摩擦力一作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功定做负功，系统内能系统内能_(2)(2)摩擦生热摩擦生热q q_不变化不变化变化变化增加增加减少减少减少减少增加增加增加增加f ff fxx相对相对2.2.两个特殊的功能关系：两个特殊的功能关系：(1)(1)滑动摩擦力与两物体间相对位移的乘积等于产生的内能，即滑动摩擦力与两物体间相对位移的乘积等于产生的内能，即_。(2)(2)通电导线克服安培力做的功等于产生的电能，即通电导线克服安培力做的功等于产生的电能，即w w克安克安=e=e电电 f ff fx x相对相对=q=q【情境

4、转换情境转换】如图所示，质量为如图所示，质量为m m的小物块以速度的小物块以速度v v0 0滑上静止的、质量为滑上静止的、质量为m m的木板，木板与水的木板，木板与水平面间接触面光滑，经过一段时间，木板在水平面上运动的距离为平面间接触面光滑，经过一段时间，木板在水平面上运动的距离为l l，物块的，物块的位移为位移为x x，物块与板间的摩擦力为，物块与板间的摩擦力为f f，则：，则：(1)(1)物块、木板间的摩擦力分别对物块和木板做了多少功？物块、木板间的摩擦力分别对物块和木板做了多少功？(2)(2)由于摩擦力做功，物块、木板组成的系统共产生多少热量？由于摩擦力做功，物块、木板组成的系统共产生多

5、少热量？提示：提示：(1)(1)对木板有：对木板有：w w1 1=fl=fl对物块有：对物块有：w w2 2=-fx=-fx(2)q(2)q热热=-(w=-(w1 1+w+w2 2)=f(x-l)=f(x-l)二、能量守恒定律二、能量守恒定律1.1.内容：能量既不会凭空内容：能量既不会凭空_，也不会凭空消失，它只能从一种形式，也不会凭空消失，它只能从一种形式_为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或_的过程的过程中，能量的总量中，能量的总量_。2.2.表达式：表达式：ee减减=_=_。产生产生转化转化保持不变保持不变ee增增转

6、移转移【情境转换情境转换】如图所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图。图中和为楔块，如图所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图。图中和为楔块，和为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦。则在车厢相互撞击使弹簧和为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦。则在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中压缩的过程中 (1)(1)缓冲器的机械能是否守恒？缓冲器的机械能是否守恒？(2)(2)垫板减少的动能转化成了什么性质的能？垫板减少的动能转化成了什么性质的能？提示：提示：(1)(1)不守恒。不守恒。 通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故机通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故机械能减小。械能减小

7、。(2)(2)根据能量转化情况知，垫板的动能全部转化为内能和弹簧的弹性势能。根据能量转化情况知，垫板的动能全部转化为内能和弹簧的弹性势能。【小题快练小题快练】1.1.判一判判一判(1)(1)物体下落物体下落h h，重力做功，重力做功mghmgh，物体具有了能量，物体具有了能量mghmgh。 ( () )(2)(2)能量在转移或转化过程中是守恒的，故没有必要节约能源。能量在转移或转化过程中是守恒的，故没有必要节约能源。 ( () )(3)(3)在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的。在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的。( () )(4)(4)一个物体的能量增加，必定有别的物体

8、能量减少。一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少。 ( () )(5)(5)滑动摩擦力做功时，一定会产生热量。滑动摩擦力做功时，一定会产生热量。 ( () )提示：提示：(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)2 2. .练一练练一练(1)(1)如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是况是( () ) a.a.重力势能减小，动能不变，机械能减小，总能量减小重力势能减小，动能不变，机械能减小，总能量减小b.b.重力势能减小，动能增加，机械能减小，总能量不变重力势能减小，动能增加，机

9、械能减小，总能量不变c.c.重力势能减小，动能增加，机械能增加，总能量增加重力势能减小，动能增加，机械能增加，总能量增加d.d.重力势能减小，动能增加，机械能守恒，总能量不变重力势能减小，动能增加，机械能守恒，总能量不变【解析解析】选选b b。由能量转化和守恒定律可知，小孩在下滑过程中总能量守恒，。由能量转化和守恒定律可知，小孩在下滑过程中总能量守恒，选项选项a a、c c错误；由于摩擦力要做负功，机械能不守恒，选项错误；由于摩擦力要做负功，机械能不守恒，选项d d错误；下滑过程错误；下滑过程中重力势能向动能和内能转化，选项中重力势能向动能和内能转化，选项 b b正确。正确。(2)(2)(多选

10、多选) )某人将物体由静止开始举高某人将物体由静止开始举高h h，并获得速度，并获得速度v v，则下列说法中正确的，则下列说法中正确的是是( () )a.a.人对物体做的功等于物体机械能的增量人对物体做的功等于物体机械能的增量b.b.合外力对物体做的功等于物体动能的增量合外力对物体做的功等于物体动能的增量c.c.物体克服重力做的功等于物体重力势能的增量物体克服重力做的功等于物体重力势能的增量d.d.合外力对物体做的功等于物体动能和势能的总和的增量合外力对物体做的功等于物体动能和势能的总和的增量【解析解析】选选a a、b b、c c。除重力以外的力对物体做的功等于物体机械能的变化量，。除重力以外

11、的力对物体做的功等于物体机械能的变化量，所以人对物体做的功等于物体机械能的增加量，选项所以人对物体做的功等于物体机械能的增加量，选项a a正确；根据动能定理：正确；根据动能定理：合外力对物体做的功等于物体动能的增加量，选项合外力对物体做的功等于物体动能的增加量，选项b b正确，正确，d d错误；物体重力错误；物体重力做的功等于重力势能的变化量，所以物体克服重力做的功等于物体重力势能做的功等于重力势能的变化量，所以物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，选项的增加量，选项c c正确。正确。关键能力分层突破对物体列牛顿第二定律方程：对物体列牛顿第二定律方程：_。(2)(2)物体先沿传送带做匀加

12、速直线运动物体先沿传送带做匀加速直线运动物体加速运动的时间物体加速运动的时间t t1 1：_；物体加速运动的位移物体加速运动的位移x x1 1：_；传送带的位移传送带的位移x x带带：_。(3)(3)物体与传送带共速后随传送带一起匀速运动到顶端，此时物体与传送带共速后随传送带一起匀速运动到顶端，此时物体的动能：物体的动能：_；物体的势能：物体的势能：_；物体的机械能：物体的机械能：_；mgcos-mgsin=mamgcos-mgsin=mat t1 1= =10 s= =10 sx x1 1= =20 m= =20 mx x带带=vt=vt1 1=40 m=40 me ek k= mv= mv2 2=8 j=8 je ep p=mglsin37=mglsin37=180 j=180 je=ee=ek k+e+ep p=188 j=188 jva