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1、機(jī)械能機(jī)械能第 五 章第第4講功能關(guān)系、能量守恒定律講功能關(guān)系、能量守恒定律1 1知 識 梳 理 自 測知 識 梳 理 自 測2 2核 心 考 點(diǎn) 突 破核 心 考 點(diǎn) 突 破3 3階段培優(yōu)微專題階段培優(yōu)微專題4 42 2 年 高 考 模 擬年 高 考 模 擬知識梳理自測知識梳理自測 1功能關(guān)系 (1)功是_的量度,即做了多少功就有多少_發(fā)生了轉(zhuǎn)化。 (2)做功的過程一定伴隨著_,而且_必須通過做功來實(shí)現(xiàn)。 2能量守恒定律 (1)內(nèi)容:能量既不會消滅,也_。它只會從一種形式_為其他形式,或者從一個物體_到另一個物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量_。 (2)表達(dá)式:E減_。能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化
2、 能量能量 能量的轉(zhuǎn)化能量的轉(zhuǎn)化 能量的轉(zhuǎn)化能量的轉(zhuǎn)化 不會創(chuàng)生不會創(chuàng)生 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移 保持不變保持不變 E增增 思考:飛船返回艙進(jìn)入地球大氣層以后,由于它的高速下落,而與空氣發(fā)生劇烈摩擦,返回艙的表面溫度達(dá)到1000攝氏度。 (1)進(jìn)入大氣層很長一段時間,返回艙加速下落,返回艙表面溫度逐漸升高。該過程動能和勢能怎么變化?機(jī)械能守恒嗎? (2)返回艙表面溫度越高,內(nèi)能越大。該過程中什么能向什么能轉(zhuǎn)化?機(jī)械能和內(nèi)能的總量變化嗎? 答案:(1)動能增加,勢能減少,不守恒。 (2)機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化,不變。 思維診斷: (1)力對物體做了多少功,物體就有多少能。() (2)物體在速度增大時,其機(jī)
3、械能可能在減小。() (3)重力和彈簧彈力之外的力做功的過程是機(jī)械能和其他形式能量轉(zhuǎn)化的過程。() (4)一對互為作用力與反作用力的摩擦力做的總功,等于系統(tǒng)增加的內(nèi)能。 () AD 解析由于空氣阻力的作用,機(jī)械能減少,機(jī)械能不守恒,內(nèi)能增加,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,能量總和不變,B正確。B C D 解析因?yàn)榧?xì)線呈豎直狀態(tài),所以木板、小球均勻速下滑,小球的動能不變,重力勢能減小,機(jī)械能不守恒,A錯誤;同理,木板、小球組成的系統(tǒng)動能不變。重力勢能減小,機(jī)械能也不守恒,B錯誤;木板與小球下滑過程中滿足(Mm)gsin(Mm)gcos,即木板與斜面間的動摩擦因數(shù)為tan,C錯誤;由能量守恒知木板、小球組成的
4、系統(tǒng)減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,D正確。核心考點(diǎn)突破核心考點(diǎn)突破 1幾種常見的功能關(guān)系功能關(guān)系的應(yīng)用幾種常見力做功對應(yīng)的能量變化數(shù)量關(guān)系式重力正功重力勢能減少WGEp負(fù)功重力勢能增加彈簧的彈力正功彈性勢能減少W彈Ep負(fù)功彈性勢能增加電場力正功電勢能減少W電Ep負(fù)功電勢能增加 2兩個特殊的功能關(guān)系 (1)滑動摩擦力與兩物體間相對位移的乘積等于產(chǎn)生的內(nèi)能,即Ffx相對Q。 (2)感應(yīng)電流克服安培力做的功等于產(chǎn)生的電能,即W克安E電。幾種常見力做功對應(yīng)的能量變化數(shù)量關(guān)系式合力正功動能增加W合Ek負(fù)功動能減少重力以外的其他力正功機(jī)械能增加W其E負(fù)功機(jī)械能減少A 解題導(dǎo)思:(1)任茜受到哪些力作用? (2)
5、任茜受力做功情況如何?哪些力做功引起機(jī)械能的變化? 答案:(1)重力和豎直向上的力。 (2)重力做正功,豎直向上的力做負(fù)功;豎直向上的力。類題演練類題演練 1 A C不論從高處擺下來還是從低點(diǎn)向上擺起,身體都要保持下蹲 D不論從高處擺下來還是從最低點(diǎn)向上擺起,身體都要保持直立 解析讓秋千越蕩越高,那么應(yīng)該從高處擺下來的時候身體迅速下蹲,使重心降低,使更多的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能;過了最低點(diǎn)后向上擺起,應(yīng)該身體迅速直立起來,升高重心,獲得更多的重力勢能,故A正確。 應(yīng)用能量守恒定律的一般步驟: (1)分清有多少種形式的能(如動能、重力勢能、彈性勢能、內(nèi)能、電能等)在變化。 (2)分別列出減少的能量E
6、減和增加的能量E增的表達(dá)式。 (3)列恒等式:E減E增。能量守恒定律及應(yīng)用 解題導(dǎo)思:(1)物體從開始位置A點(diǎn)到最后D點(diǎn)的過程中,彈性勢能_(選填“有”或“沒有”)發(fā)生變化;利用公式QFfx計(jì)算摩擦生熱時,x表示_。 (2)物體到達(dá)C點(diǎn)時,原來在A點(diǎn)的動能和重力勢能轉(zhuǎn)化成了何種能量? 答案:(1)沒有相對路程 (2)轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能和因摩擦而產(chǎn)生的熱能。答案:(1)0.52(2)24.46J類題演練類題演練 2 ABC 類題演練類題演練 3 C 類題演練類題演練 4 階段培優(yōu)微專題階段培優(yōu)微專題 功能關(guān)系在傳送帶模型中的應(yīng)用 1因摩擦產(chǎn)生熱量的求解方法 利用公式QFfx相對或利用能量守恒定
7、律求解。在傳送帶模型中,一般只能用公式求解。特別要注意公式中的x相對指相對位移而不是對地位移。 2因傳送工件而多消耗電能的求解方法: (1)根據(jù)能量守恒:消耗的電能等于工件增加的機(jī)械能與摩擦產(chǎn)生的熱量之和。 (2)根據(jù)動能定理:由于傳送帶勻速運(yùn)動,電動機(jī)做的功等于傳送帶克服摩擦力做的功。 (1)工件從A點(diǎn)開始至第一次到達(dá)B點(diǎn)所用的時間t; (2)工件從第一次到達(dá)B點(diǎn)至第二次到達(dá)B點(diǎn)的過程中,工件與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q。答案:(1)1.4s(2)64J類題演練類題演練 5 答案:(1)0.2s(2)0.1m(3)2J 解析(1)設(shè)郵件放在皮帶上與皮帶發(fā)生相對滑動過程中受到的滑動摩擦力為F,則Fmg 由牛頓第二定律得加速度ag 由運(yùn)動學(xué)公式vat 由式得t0.2s