功能关系高三一轮复习

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1、5.4功能关系r夯实基础知识j深刻理解功能关系，掌握能量守恒定律。力做功吋，必然伴随着能量的转化，而且功与能量转化的量值是朴I等的。这一等量关系不仅提供了计算功的大小的另一种途径（既适于恒力功也适于变力功），而且涉及功、能的其他物理量也可能在这一等量关系中求出，因此我们对做功的认识应提高到明确是什么力对哪个研宄对象做功，引起哪些能量的变化。1.做功的过程是能量转化的过程，功是能的转化的量度。能量守恒和转化定律是自然界最基本的规律之一。而在不同形式的能量发生相互转化的过程中，功扮演着重要的角色、本章的主要定理、定律都可由这个基本原理fi!发而得到。需要强调的是：功是一个过程量

2、，它和一段位移（一段吋间）相对应；而能是一个状态量，它与一个时刻相对应。两者的单位是相同的（都是d,但不能说功就是能，也不能说"功变成了能"。髙中常涉及以下几种力的功引起的相应的能量变化的等量关系（1）力的做功与运动路径无关，只取决于初始和终止位置，如万有引力、重力、弹簧的弹力、静电力和分子力等力的做功特点都是这样的，这些力都有对应的势能，并且，万有引力（重力、弹簧的弹力、静电力和分子力）等各力对物体所做的功等于各自对应的势能变化数值相等以上各力做功时，力对物体做正功，则物体对应的势能减少；力对物体做负功（或物体克服力做功），则物体对应的势能增加。（2）力的做功与实际运动路

3、径有关，如摩擦力、阻尼力和粘滞力等力做功特点都是这样的，这些力在做功时往往要消耗物体系的机械能。如一对摩擦力在两物体之间做功时有：两物体间的滑动摩擦力对物体系做的功与物体系中生成的热（减少的机械能）数值相等。即：=Q,,=（公式中‘对是物体之间的相对位移，0热为物体系所产生的热，为物体系损失的机械能）2.复习本章时的一个重要课题是要研宂功和能的关系，尤其是功和机械能的关系。突出："功是能量转化的量度"这一基本概念。①物体动能的增量由外力做的总功来量度：W,h=AEk,这就是动能定理。©物体重力势能的增量由重力做的功来量度：WG=-AEP,这就是势能定理。③物体机械能的增量由

4、重力以外的其他力做的功来量度：Wk=AEn，（W*表示除重力以外的其它力做的功），这就是机械能定理。④当Wk=0时，说明只有重力做功，所以系统的机械能守恒。⑤一对互为作用力反作用力的摩擦力做的总功，用来量度该过程系统由于摩擦而减小的机械能，也就是系统增加的内能。Q=fd（d为这两个物体间相对移动的路程）（五）、能的转化和守恒定律（1）能量守恒定律的具体表现形式高中物理知识包括"力学、热学、电学、光学、原子物理"五大部分内容，它们具有各自的独立性，但又有相互的联系性，其中能量守恒定律是贯穿于这五大部分的主线，只不过在不同的过程中，表现形式不同而已，如：在力学中的机械能守恒定律

5、：Ek+Ef，'=Ek2+Ep2在热学中的热力学第一定律：△{/=W+Q在电学中的闭合电路欧姆定律：1=法拉第电磁感应定律£=以及愣次尺+rAr定律。在光学中的光电效应方程：-mv;n=hv-W2在原子物理屮爱因斯坦的质能方程：E=me2(2)利用能量守恒定律求解的物理问题具有的特点：①题0所述的物理问题屮，有能量由某种形式转化力另一种形式；©题中参与转化的各种形式的能，每种形式的能如何转化或转移，根据能量守恒列出方程即总能量不变或减少的能等于增加的能f题型解析J类型题：各力做功引起相应的能量变化重力做功与重力势能的改变量相等【例题】在水平地而上铺n块砖，每块砖的质量为m

6、，厚度为h。如将砖一块一块地S放起来，至少做多少功？★解析：画出如阁4的草阁，根椐功能关系可知：只要找出砖叠放起来时总增加的能量△£，就可得到=A£。〜=△£=£木-£初=去nmg.z?/7一去nmg•h=一n(n—i)mgh【例题】如图所示，劲度系数为心的轻质弹簧两端分别与质量为nn、的物块1、2拴接，劲度系数为人的轻质弹簧上端与物块2拴接，下端压在桌画上（不拴接），整个系统处于平衡状态，现施力将物块1缓慢地竖直上提直到下谢那个弹費的下端刚脱离桌面，在此过程屮，物块2的重力势能增加了,物块1的重力势能增加了。1wr★解析：平衡时，弹簧k2形变为——上提至下端脱离桌面，弹簧

7、恢复原k2（frt+//I）P长，物块2升高了心，其重力势能增量为m2gx2=rn2g^——d。平衡时，弹簧Iq压缩k2量Xl=M,拉升后弹簧h拉伸量X2/=^，物块1升高为Xl+X/+X2,重力势能增量为k'k'mig刊（卽⑺2）g（丄+丄）k'k、k2弹力做的功的数值与弹性势能的增加量相等【例题】如图所示，质量m为2千克的物体，从光滑斜面的顶端A以v0=5米/秒的初速度滑下，与处于原长的弹簧接触并将弹簧压缩到B点时的速度为零，己知从A到B的竖直髙度h=5米，求弹簧的弹力对物体所做的功。★解析：弹力对物体做负功，