高三物理一轮复习优质课件1：54功能关系-能量守恒定律

第4节

功能关系

能量守恒定律第4节功能关系能量守恒定律功能关系1．内容(1)功是___________的量度，即做了多少功就有多少_____发生了转化．(2)做功的过程一定伴随着____________，而且___________必须通过做功来实现．能量转化能量能量的转化

能量的转化功能关系1．内容能量转化能量能量的转化能量的转化2．功与对应能量的变化关系动能重力势能弹性势能机械能系统内能电势能分子势能2．功与对应能量的变化关系动能重力势能弹性势能机械能系统内能[试一试][试一试]高三物理一轮复习优质课件1：54功能关系---能量守恒定律1．内容能量既不会凭空_______，也不会凭空______，它只能从一种形式______为另一种形式，或者从一个物体______到别的物体，在转化和转移的过程中，能量的总量_________．2．表达式：ΔE减＝__________．能量守恒定律产生转化消失转移保持不变ΔE增1．内容能量守恒定律产生转化消失转移保持不变ΔE增2．上端固定的一根细线下面悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅度越来越小，对此现象下列说法正确的是(

)A．摆球机械能守恒B．总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能C．能量正在消失

D．只有动能和重力势能的相互转化[试一试]解析：由于空气阻力的作用，机械能减少，机械能不守恒，内能增加，机械能转化为内能，能量总和不变B2．上端固定的一根细线下面悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动[例1](多选)(2013·山东高考)如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮。质量分别为M、m(M＞m)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中(

)A．两滑块组成系统的机械能守恒B．重力对M做的功等于M动能的增加C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功考点一功能关系的应用[例1](多选)(2013·山东高考)如图所示，楔形木块ab[例1]

两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中(

)A．两滑块组成系统的机械能守恒B．重力对M做的功等于M动能的增加对于M，合外力做的功等于其重力、轻绳拉力及摩擦力做功的代数和，根据动能定理可知，M动能的增加等于合外力做的功，选项B错误；[解析]对于M和m组成的系统，除了重力、轻绳弹力做功外，摩擦力对M做了功，系统机械能不守恒；××[例1]两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮[例1]

两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中(

)C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功

对于M和m组成的系统，只有两滑块的重力和M受到的摩擦力对系统做了功，M受到的摩擦力对系统做的功等于系统机械能的损失量

。对于m，

重力和轻绳拉力做

功，

除了重力之外的其他力对物体做的正功等于物体机械能的增加量[例1]两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮1．合外力做功等于物体动能的改变，即W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk.(动能定理)2．重力做功等于物体重力势能的减少量，即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.3．弹簧弹力做功等于弹性势能的减少量，即WF＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.4．除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功，等于物体机械能的改变，即W其他力＝E2－E1＝ΔE.(功能原理)常见的几种功能对应关系1．合外力做功等于物体动能的改变，常见的几种功能对应关系【例2】

物块由静止从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，此过程中重力对物块做的功等于(

)A．物块动能的增加量B．物块重力势能的减少量C．物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和D．物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和BD由功能关系知，重力对物块做的功等于物块重力势能的减少量，B正确；由动能定理知，D正确。【例2】物块由静止从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，此过考点二

能量守恒定律的应用【例3】如图所示，一物体的质量m＝2kg，在倾角θ＝37°的斜面上的A点以初速度v0＝3m/s下滑，A点距弹簧上端B的距离AB＝4m．当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC＝0.2m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，AD＝3m．挡板及弹簧的质量不计，g取10m/s2，sin37°＝0.6，求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ.(2)弹簧的最大弹性势能Epm.考点二能量守恒定律的应用【例3】如图所示，一物体的质量【审题指导】(2)物体在C点时弹性势能最大，物体从开始位置A到C的过程中，分析动能变化、重力势能变化、弹性势能变化及摩擦生热，利用能量守恒定律方程求解．

(1)物体从开始位置A点到最后D点的过程中，弹性势能没有发生变化；利用公式Q＝fx计算摩擦生热时，x表示路程．【审题指导】(2)物体在C点时弹性势能最大，物体从开始位置高三物理一轮复习优质课件1：54功能关系---能量守恒定律【答案】

(1)0.52

(2)24.4J【答案】(1)0.52(2)24.4J列能量守恒定律方程的两条基本思路：(1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等；(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和增加量一定相等．列能量守恒定律方程的两条基本思路：(1)某种形式的能量减少，考点三

摩擦力做功与能量的关系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，另外一部分转化为内能．3.摩擦生热的计算：Q＝Ffx相对．其中x相对为相互摩擦的两个物体间的相对位移．考点三摩擦力做功与能量的关系1.滑动摩擦力可以做正功[例4]如图所示，AB为半径R＝0.8m的1/4光滑圆弧轨道，下端B恰与小车右端平滑对接。小车质量M＝3kg，车长L＝2.06m，车上表面距地面的高度h＝0.2m，现有一质量m＝1kg的滑块，由轨道顶端无初速度释放，滑到B端后冲上小车。已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ＝0.3，当车运动了t0＝1.5s时，车被地面装置锁定(g＝10m/s2)。试求：(1)滑块到达B端时，轨道对它支持力的大小；(2)车被锁定时，车右端距轨道B端的距离；(3)从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于

摩擦而产生的内能大小。[例4]如图所示，AB为半径R＝0.8m的1/4光滑圆弧轨【审题指导】t0＝1.5s时，滑块是否相对车静止，故应求出二者共速所用时间进行比较

摩擦生热的求法为Q＝μmgl相对【审题指导】t0＝1.5s时，滑块是否相对车静止，故应求高三物理一轮复习优质课件1：54功能关系---能量守恒定律求解相对滑动物体的能量问题的方法(1)正确分析物体的运动过程，做好受力情况分析。(2)利用运动学公式，结合牛顿第二定律分析物体的速度关系及位移关系。(3)公式Q＝Ff·l相对中l相对为两接触物体间的相对位移，若物体在传送带上做往复运动时，则l相对为总的相对路程。求解相对滑动物体的能量问题的方法(1)正确分析物体的运动过程高三物理一轮复习优质课件1：54功能关系---能量守恒定律高三物理一轮复习优质课件1：54功能关系---能量守恒定律动力学和功能关系问题中的传送带

一、传送带模型问题中的功能关系分析1．功能关系分析：WF＝ΔEk＋ΔEp＋Q.2．对WF和Q的理解：(1)传送带的功：WF＝Fx传；(2)产生的内能Q＝Ffs相对．传送带模型问题的分析流程动力学和功能关系问题中的传送带一、传送带模型问题中的功能关二、传送带上动力学问题的分析思路1．明确研究对象．2．对研究对象进行受力分析、过程分析和状态分析，建立清晰的物理模型．3．利用牛顿运动定律和运动学规律列方程解决物体的运动问题．4．利用能量转化和守恒的观点，解决传送带问题中的功能转化问题．二、传送带上动力学问题的分析思路高三物理一轮复习优质课件1：54功能关系---能量守恒定律高三物理一轮复习优质课件1：54功能关系---能量守恒定律【答案】

(1)255J

(2)270J【答案】(1)255J(2)270J[随堂对点训练]1．水流在推动水轮机的过程中做了3×108J的功，这句话应理解为

(

)A．水流在推动水轮机前具有3×108J的能量B．水流在推动水轮机的过程中具有3×108J的能量C．水流在推动水轮机后具有3×108J的能量D．水流在推动水轮机的过程中能量减少了3×108J解析：根据功能关系，水流在推动水轮机的过程中做了3×108J的功，水流在推动水轮机的过程中能量减少了3×108J，选项D正确。D[随堂对点训练]1．水流在推动水轮机的过程中做了3×1082．

下列说法中正确的是(

)A．蹦床运动员上升到最高点时的加速度为零B．宇航员随飞船绕地球做圆周运动时处于失重状态C．降落伞匀速下降时机械能守恒D．轮船过河时运动轨迹一定为直线B解析：蹦床运动员上升到最高点时的加速度为g，宇航员随飞船绕地球做圆周运动时，加速度方向指向地心，处于失重状态，选项A错误B正确；降落伞匀速下降时动能不变，机械能减小；轮船过河时运动轨迹可能为曲线，选项C、D错误。2．下列说法中正确的是()B解析：蹦床运动员上升到最高DD高三物理一轮复习优质课件1：54功能关系---能量守恒定律高三物理一轮复习优质课件1：54功能关系---能量守恒定律高三物理一轮复习优质课件1：54功能关系---能量守恒定律ThankYou!ThankYou!36第4节

功能关系

能量守恒定律第4节功能关系能量守恒定律功能关系1．内容(1)功是___________的量度，即做了多少功就有多少_____发生了转化．(2)做功的过程一定伴随着____________，而且___________必须通过做功来实现．能量转化能量能量的转化

能量的转化功能关系1．内容能量转化能量能量的转化能量的转化2．功与对应能量的变化关系动能重力势能弹性势能机械能系统内能电势能分子势能2．功与对应能量的变化关系动能重力势能弹性势能机械能系统内能[试一试][试一试]高三物理一轮复习优质课件1：54功能关系---能量守恒定律1．内容能量既不会凭空_______，也不会凭空______，它只能从一种形式______为另一种形式，或者从一个物体______到别的物体，在转化和转移的过程中，能量的总量_________．2．表达式：ΔE减＝__________．能量守恒定律产生转化消失转移保持不变ΔE增1．内容能量守恒定律产生转化消失转移保持不变ΔE增2．上端固定的一根细线下面悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅度越来越小，对此现象下列说法正确的是(

)A．摆球机械能守恒B．总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能C．能量正在消失

D．只有动能和重力势能的相互转化[试一试]解析：由于空气阻力的作用，机械能减少，机械能不守恒，内能增加，机械能转化为内能，能量总和不变B2．上端固定的一根细线下面悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动[例1](多选)(2013·山东高考)如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮。质量分别为M、m(M＞m)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中(

)A．两滑块组成系统的机械能守恒B．重力对M做的功等于M动能的增加C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功考点一功能关系的应用[例1](多选)(2013·山东高考)如图所示，楔形木块ab[例1]

两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中(

)A．两滑块组成系统的机械能守恒B．重力对M做的功等于M动能的增加对于M，合外力做的功等于其重力、轻绳拉力及摩擦力做功的代数和，根据动能定理可知，M动能的增加等于合外力做的功，选项B错误；[解析]对于M和m组成的系统，除了重力、轻绳弹力做功外，摩擦力对M做了功，系统机械能不守恒；××[例1]两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮[例1]

两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中(

)C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功

对于M和m组成的系统，只有两滑块的重力和M受到的摩擦力对系统做了功，M受到的摩擦力对系统做的功等于系统机械能的损失量

。对于m，

重力和轻绳拉力做

功，

除了重力之外的其他力对物体做的正功等于物体机械能的增加量[例1]两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮1．合外力做功等于物体动能的改变，即W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk.(动能定理)2．重力做功等于物体重力势能的减少量，即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.3．弹簧弹力做功等于弹性势能的减少量，即WF＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.4．除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功，等于物体机械能的改变，即W其他力＝E2－E1＝ΔE.(功能原理)常见的几种功能对应关系1．合外力做功等于物体动能的改变，常见的几种功能对应关系【例2】

物块由静止从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，此过程中重力对物块做的功等于(

)A．物块动能的增加量B．物块重力势能的减少量C．物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和D．物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和BD由功能关系知，重力对物块做的功等于物块重力势能的减少量，B正确；由动能定理知，D正确。【例2】物块由静止从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，此过考点二

能量守恒定律的应用【例3】如图所示，一物体的质量m＝2kg，在倾角θ＝37°的斜面上的A点以初速度v0＝3m/s下滑，A点距弹簧上端B的距离AB＝4m．当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC＝0.2m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，AD＝3m．挡板及弹簧的质量不计，g取10m/s2，sin37°＝0.6，求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ.(2)弹簧的最大弹性势能Epm.考点二能量守恒定律的应用【例3】如图所示，一物体的质量【审题指导】(2)物体在C点时弹性势能最大，物体从开始位置A到C的过程中，分析动能变化、重力势能变化、弹性势能变化及摩擦生热，利用能量守恒定律方程求解．

(1)物体从开始位置A点到最后D点的过程中，弹性势能没有发生变化；利用公式Q＝fx计算摩擦生热时，x表示路程．【审题指导】(2)物体在C点时弹性势能最大，物体从开始位置高三物理一轮复习优质课件1：54功能关系---能量守恒定律【答案】

(1)0.52

(2)24.4J【答案】(1)0.52(2)24.4J列能量守恒定律方程的两条基本思路：(1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等；(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和增加量一定相等．列能量守恒定律方程的两条基本思路：(1)某种形式的能量减少，考点三

摩擦力做功与能量的关系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，另外一部分转化为内能．3.摩擦生热的计算：Q＝Ffx相对．其中x相对为相互摩擦的两个物体间的相对位移．考点三摩擦力做功与能量的关系1.滑动摩擦力可以做正功[例4]如图所示，AB为半径R＝0.8m的1/4光滑圆弧轨道，下端B恰与小车右端平滑对接。小车质量M＝3kg，车长L＝2.06m，车上表面距地面的高度h＝0.2m，现有一质量m＝1kg的滑块，由轨道顶端无初速度释放，滑到B端后冲上小车。已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ＝0.3，当车运动了t0＝1.5s时，车被地面装置锁定(g＝10m/s2)。试求：(1)滑块到达B端时，轨道对它支持力的大小；(2)车被锁定时，车右端距轨道B端的距离；(3)从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于

摩擦而产生的内能大小。[例4]如图所示，AB为半径R＝0.8m的1/4光滑圆弧轨【审题指导】t0＝1.5s时，滑块是否相对车静止，故应求出二者共速所用时间进行比较

摩擦生热的求法为Q＝μmgl相对【审题指导】t0＝1.5s时，滑块是否相对车静止，故应求高三物理一轮复习优质课件1：54功能关系---能量守恒定律求解相对滑动物体的能量问题的方法(1)正确分析物体的运动过程，做好受力情况分析。(2)利用运动学公式，结合牛顿第二定律分析物体的速度关系及位移关系。(3)公式Q＝Ff·l相对中l相对为两接触物体间的相对位移，若物体在传送带上做往复运动时，则l相对为总的相对路程。求解相对滑动物体的能量问题的方法(1)正确分析物体的运动过程高三物理一轮复习优质课件1：54功能关系---能量守恒定律高三物理一轮复习优质课件1：54功能关系---能量守恒定律动力学和功能关系问题中的传送带

一、传送带模型问题中的功能关系分析1．功能关系分析：WF＝ΔEk＋ΔEp＋Q.2．对WF和Q的理解：(1)传送带的功：WF＝Fx传；(2)产生的内能Q＝