高三物理二轮复习课件：专题六能量转化与守恒

专题六│能量转化与守恒专题六能量转化与守恒专题六│能量转化与守恒专题六能量转化与守恒考情分析预测专题六

│考情分析预测

2010年2009年2008年功能关系上海卷8，山东卷22江苏卷9，山东卷22，安徽卷18，天津卷4等广东卷3，海南卷3机械能守恒定律上海理综卷5，安徽卷14，江苏卷14，重庆卷24，北京卷22等浙江卷24，山东卷24上海卷8，全国卷Ⅱ18考情分析预测专题六│考情分析预测2010年2009年2

1.能的转化和守恒定律不仅为力学问题开辟了一条重要途径，也是分析、解决电学、热学问题的重要方法。机械能守恒定律更是高中物理的主干知识和重要规律，本部分知识密切联系生产生活实际及现代科学技术，常与牛顿定律、曲线运动、电磁学问题综合考查。是高考的命题重点。

2．从近年来的高考题可看出，对本讲的考查，题型一般有“选择题”、“计算题”，计算题考查的知识点覆盖面全，频率高，题型全，难度中等偏上。

3．预计2011年高考涉及本讲的考点应是：

(1)考查功能关系的问题；

(2)动能定理、机械能守恒定律综合应用的问题；

(3)能量守恒定律综合应用问题。专题六│考情分析预测

1.能的转化和守恒定律不仅为力学问题开辟了一条重要途径，主干知识整合专题六

│主干知识整合一、机械能守恒定律与能量守恒定律的比较机械能守恒定律能量守恒定律内容在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变条件1.做功角度：只有重力或弹力做功。(1)只受重力或弹力；(2)虽受其他力，但其他力不做功；(3)有其他力做功，但其他力做功的代数和为零。2.能量角度：只有动能与势能互相转化，系统与外界无能量转化和转移能量守恒无条件，能量守恒是自然界普遍存在的自然规律表达式1.守恒的角度：E1＝E2或Ek1＋Ep1＝Ep2

＋Ek2；2.转化角度：ΔEk＋ΔEp＝0；3.转移角度：ΔEA＋ΔEB＝01.系统初、末态总能量相等，即E初＝E末；2.系统某几种能量的增加等于其他能量的减少，即ΔEn增＝－ΔEm减。联系能量守恒定律在不同条件下有不同的表现，例如只有重力或弹簧弹力做功时就表现为机械能守恒定律主干知识整合专题六│主干知识整合一、机械能守恒定律与能量专题六

│主干知识整合二、涉及弹性势能的机械能守恒问题专题六│主干知识整合二、涉及弹性势能的机械能守恒问题专题六

│主干知识整合三、机械能的变化问题专题六│主干知识整合三、机械能的变化问题专题六

│主干知识整合专题六│主干知识整合要点热点探究专题六

│要点热点探究►探究一机械能守恒定律的综合应用问题要点热点探究专题六│要点热点探究►探究一机械能守恒定专题六

│要点热点探究

例1

光滑的长轨道形状如图2－6－1所示，底部为半圆形，半径R，固定在竖直平面内。A、B两质量相同的小环用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上(角度可变)。将A、B两环从图示位置静止释放，A环距离底部2R。不考虑轻杆和轨道的接触，即忽略系统机械能的损失，求：

(1)A、B两环都未进入半圆形底部前，杆上的作用力。

(2)A环到达最低点时，两环速度大小。专题六│要点热点探究例1光滑的长轨道形状如图2专题六

│要点热点探究专题六│要点热点探究专题六

│要点热点探究专题六│要点热点探究专题六

│要点热点探究变式题专题六│要点热点探究变式题专题六

│要点热点探究专题六│要点热点探究专题六

│要点热点探究专题六│要点热点探究要点热点探究专题六

│要点热点探究►探究点二综合应用能量守恒定律的问题

要点热点探究专题六│要点热点探究►探究点二综合应用能专题六

│要点热点探究专题六│要点热点探究专题六

│要点热点探究

【点拨】由题意知物块向右做匀加速运动，木板先向左做匀减速运动，再向右做匀加速运动，最后二者达到共同速度。物块相对木板一直向右运动。专题六│要点热点探究【点拨】由题意知物块向右做匀加专题六

│要点热点探究专题六│要点热点探究专题六

│要点热点探究

【点评】该例题是含内能的能量守恒问题，下面的变式题则是一道含电能的能量守恒问题。专题六│要点热点探究【点评】该例题是含内能的能量守

图2－6－4中虚线表示匀强电场的等势面1、2、3、4，一带正电的粒子只在电场力的作用下从电场中的a点运动到b点，轨迹如图中曲线所示，由此可判断(

)

A．等势面1的电势最高

B．粒子从a运到b，动能减小

C．粒子从a运到b，动能增大

D．粒子从a运到b，电势能增大专题六

│要点热点探究变式题图2－6－4中虚线表示匀强电场的等势面1、2、3、专题六

│要点热点探究

AC

【解析】曲线运动的轨迹位于速度与合力的夹角之间，向合力的一侧弯。又电场线垂直等势面，故电场力垂直等势面向右。又因为粒子带正电，故电场线垂直等势面向右，电场线的方向是电势降落的方向，所以A对；粒子从a运到b，电场力做正功，电势能减少。只在电场力的作用下，动能与电势能之和保持不变，故动能增大，所以C对、BD错。专题六│要点热点探究AC【解析】曲线运动的轨迹位要点热点探究专题六

│要点热点探究►探究点三功能关系的应用问题1．功是能量转化的量度。

2．常见功能关系的对比：功能量变化表达式合力做功等于动能的增加W合＝Ek2－Ek1重力做功等于重力势能的减少WG＝Ep1－Ep2弹力(弹簧类)做功等于弹性势能的减少W弹＝Ep1－Ep2分子力做功等于分子势能的减少W分子＝Ep1－Ep2电场力(或电流)做功等于电能(电势能)的减少W电＝Ep1－Ep2安培力做功等于电能(电势能)的减少W安＝Ep1－Ep2除了重力和弹力之外的其他力做功等于机械能的增加W其＝E2－E1系统克服一对滑动摩擦力或介质阻力做功等于系统内能的增加QQ＝fx相对说明：“增加”是末态量减初态量；“减少”是初态量减末态量。

要点热点探究专题六│要点热点探究►探究点三功能关系的专题六

│要点热点探究

例３

[2010·山东卷]如图2－6－5所示，倾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面)，在此过程中(

)专题六│要点热点探究例３[2010·山东卷]专题六

│要点热点探究专题六│要点热点探究专题六

│要点热点探究

【点评】对选项C的分析是从做功的角度进行分析的，如果从能量守恒的角度分析，则很难得出答案。专题六│要点热点探究【点评】对选项C的分析是从做功专题六

│要点热点探究变式题专题六│要点热点探究变式题专题六

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教师备用题专题六

│教师备用题

1．(基础题)

高台滑雪运动员腾空跃下，如果不考虑空气阻力，则下落过程中该运动员机械能的转换关系是(

)

A．动能减少，重力势能减少

B．动能减少，重力势能增加

C．动能增加，重力势能减少

D．动能增加，重力势能增加教师备用题专题六│教师备用题1．(基础题)高台滑专题六

│教师备用题

C

【解析】运动员腾空跃下，不考虑空气阻力，则该运动员下落过程中机械能守恒且重力势能逐渐转化为动能。也可从运动员下落过程中，速度变大，高度变小得出动能增加，重力势能减少的结论。专题六│教师备用题C【解析】运动员腾空跃下，不考专题六

│教师备用题

2．(基础题)

伽利略曾设计如图所示的一个实验，将摆球拉至M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点。如果在E或F处钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点。这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时，其末速度的大小(

)

A．只与斜面的倾角有关

B．只与斜面的长度有关

C．只与下滑的高度有关

D．只与物体的质量有关专题六│教师备用题2．(基础题)伽利略曾设计如图所专题六

│教师备用题专题六│教师备用题专题六

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│教师备用题

4．(能力题)

如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，杆上P处固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套一质量m＝3kg的滑块A。半径R＝0.3m的光滑半圆形竖直轨道固定在地面，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量m＝3kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将A、B连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内，滑动和小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响。现给滑块A施加一个水平向右、大小为F＝60N的恒力，求：

(1)把小球B从地面沿半圆形轨道拉到顶点C的过程中F做的功；

(2)小球B运动到C处时所受的向心力的大小；

(3)小球B被拉到离地多高时滑块A与小球B的速度大小相等？专题六│教师备用题4．(能力题)如图所示