高考物理一轮总复习 第5章 机械能 第4节 功能关系能量守恒定律课件 新人教版

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1、2017高三一轮总复习物理必修二第五章　机械能第四节　功能关系　能量守恒定律栏目导航124基础知识整合热门考点研析考题随堂演练3物理模型构建基础知识整合能源问题是当前的热门问题，传统的能源——煤和石油储量有限，使用过程中也带来污染．寻找新的、无污染能源是人们努力的方向，利用潮汐发电就是一例．关于潮汐，古人说：“潮者，据朝来也；汐者，言夕至也”．我国大部分海区潮汐特点是海水在一日内有两涨两落，并且两次高潮位及低潮位大致接近．如图表示的是利用潮汐单向发电的示意图，左方为陆地和海湾，中间为水坝，其下有通道，涨潮时，水进入

2、海湾，待内外水面高度相同，堵住通道(图a)，潮落至最低点时开始放水带动发电机发电(图b)，待内外水面高度相同，再堵住通道，直到下次涨潮到最高点，又放水发电．设海湾面积为5.0×108m2，高潮与低潮间高度差为3.0m，海水密度近似取1.0×103kg/m3.求：(1)一天内水流的平均功率(两进两出)；(2)如果海水落潮后放水发电时水流做功有20%转化为电，则发电机组一个月(30天)可提供多少kW·h的电能？(g＝10m/s2)【思路引导】1.如何计算水的重心的变化？重力势能的变化？2．如何利用能量守恒定律求解电能的

3、产生？【解析】本题属于教材阅读材料中关于潮汐发电知识的考查，关键是根据能量守恒定律得到水的重力势能的减少量．(1)计算高潮与低潮之间，海湾内水的质量，m＝ρSΔh＝5.0×108×3.0×1.0×103kg＝1.5×1012kg.(2)一天时间内水做功转化成的电能：W电＝ηW＝20%×4.5×1013J＝9×1012J＝2.5×106kW·h，发电机组一个月可提供的电能：W总＝30×W电＝30×2.5×106kW·h＝7.5×107kW·h.功能关系1．功和能(1)功是____________的量度，即做了多少功，

4、就有多少_______发生了转化．(2)做功的过程一定伴随有______________，而且______________必须通过做功来实现．知识点1能量转化能量能量的转化能量的转化2．常见的功能关系(1)重力做的功等于_____________的减少量，即WG＝_________；(2)弹力做的功等于_____________的减少量，即W弹＝_________；(3)合力做的功等于_______的变化量，即W合＝_______；(4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力做功等于机械能的变化量，即W其他＝_______

5、；(5)一对滑动摩擦力做功的代数和等于系统内能的增加量，即滑动摩擦力与相对位移的乘积等于系统摩擦生热，Q＝__________＝ΔE内．重力势能－ΔEp弹性势能－ΔEp动能ΔEkΔE机Ff·Δx能量守恒1．内容：能量既不会凭空产生，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_______到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变．这个规律叫做能量守恒定律．2．表达式：______________．知识点2转化转移ΔE减＝ΔE增特别提醒对于存在摩擦力做功的问题，可以用动能定理

6、和能量守恒定律求解.,1.应用动能定理求解的关键是，分析哪些力参与做功，做正功还是负功，不要漏功.,2.应用能量守恒定律求解的关键是，分析哪些能量参与变化，增加还是减少，不要漏能.热门考点研析1.几种常见的功能关系(1)重力做功引起重力势能的变化．重力做正功，重力势能减少，重力做负功，重力势能增加．(2)弹簧弹力做功引起弹性势能的变化．弹力做正功，弹性势能减少，弹力做负功，弹性势能增加．(3)合外力做功引起动能的变化．合外力做正功，动能增加，合外力做负功，动能减少．(4)除了重力、弹簧弹力以外的其他力做功引起机械能

7、的变化．其他力做正功，机械能增加，其他力做负功，机械能减少．(5)一对滑动摩擦力做功引起内能的变化．功能关系的应用考点12．功能关系应用中的注意点(1)和力的独立性，运动的独立性一样，做功同样具有独立性，分析某一力做功情况，与其他力是否存在没有关系．(2)运用功能关系解题时，应清楚重力做什么功，合外力做什么功，除重力、弹簧弹力以外的力做什么功，从而判断重力势能、动能和机械能的变化．例1【思路引导】1.重力做功与重力势能具有何种关系？2．哪些力做功引起动能的变化？如何求解机械能的变化？【答案】C【总结提升】功是能量转

8、化的量度，重力做功导致重力势能变化；合力做功导致动能变化；除重力外其他力做功导致机械能变化；弹簧弹力做功导致弹性势能变化．(多选)(2015年江苏高考)如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长，圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，AC＝h，圆环在C处获得一竖直向上的速度