(粤教版必修2)4.6《能量的转化与守恒》

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1、一、对功与能的理解1.功是能量转化的量度不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的.做功的过程就是各种形式的能量之间转化(或转移)的过程.且做了多少功，就有多少能量发生转化(或转移)，因此，功是能量转化的量度.2.功与能的关系由于功是能量转化的量度，某种力做功往往与某一种具体形式的能量转化相联系，即功能关系.常见的几种功能关系3.应用功能关系需注意的问题搞清力对“谁”做功：对“谁”做功就对应“谁”的位移，引起“谁”的能量变化.如子弹物块模型中，摩擦力对子弹做的功必须用子弹的位移去求解，这个功引起子弹动能的

2、变化.功与能是两个不同的概念，功是力在空间上的积累，做功需要一个过程.能反映了物体对外做功的本领.两者有本质的区别，且功与能不能相互转化，但物体的能量转化是通过做功来实现的.【典例1】(2011·泰安高一检测)(双选)质量为4kg的物体被人由静止开始向上提升0.25m后速度达到1m/s，(g取10m/s2)则下列判断正确的是()A.人对物体传递的功是12JB.合外力对物体做功2JC.物体克服重力做功10JD.人对物体做的功等于物体增加的动能【解题指导】分析该题要注意明确各力做功与相应能量的转化关系.【标

3、准解答】选B、C.人提升物体的过程中，人对物体做了功，对物体传递了能量，不能说人对物体传递了功，A错误；人做功即除重力以外的其他力对物体做功等于物体机械能的改变量，W人=mgh+mv2=12J，D错误；合外力对物体做的功(包括重力)等于物体动能的变化，W合=mv2=2J，B正确；物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，WG=mgh=10J，C正确.【规律方法】各种功能关系总结解答做功和能量的习题，应把握以下三条规律：(1)重力(或弹簧弹力)做的功等于重力(或弹性)势能的减少量，即W=-ΔEp.(2)

4、合外力做的功等于物体动能的变化量，即W合=ΔEk.(3)除重力(或弹力)外，其他力做的功等于物体机械能的变化量，即W=ΔE.【变式训练】一质量为1kg的物体被人用手以2m/s的速度竖直向上匀速提升1m，则下列说法正确的是(g取10m/s2)()A.物体上升过程中机械能守恒B.物体的机械能增加10JC.合外力对物体做功2JD.物体克服重力做功2J【解析】选B.物体匀速上升，动能不变，重力势能增加，机械能增加，A错；由力的平衡条件可知手对物体的力大小等于物体的重力10N，故人手对物体做功10J，机械能增加1

5、0J，B对；合外力做功为零，C错；重力做功为-10J，即人克服重力做功10J，D错.【变式备选】(2011·徐州高一检测)如图所示，一个质量为m的物体(可视为质点)以某一速度由A点冲上倾角为30°的固定斜面做匀减速直线运动，其加速度的大小为g，在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中，物体()A.机械能损失了mghB.重力势能增加了3mghC.动能损失了mghD.机械能损失了mgh【解析】选A.重力做了mgh的负功，重力势能增加mgh，B错误；由于物体沿斜面以加速度g做减速运动，由牛顿第二定律可知：m

6、gsin30°+Ff=mg，Ff=mg，摩擦力做功为：WFf=-Ff·2h=-mgh，机械能损失mgh，故A正确，D错误；由动能定理得ΔEk=-mgh-mgh=-2mgh即动能损失了2mgh，故C错误.二、对能量守恒定律的理解1.表达式：ΔE1减=ΔE2增2.含义(1)某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量一定和增加量相等.(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.3.应用步骤(1)分清哪些形式的能(如机械能、热能、电能等)在变化.(2)分别列出减少的

7、能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式.(3)依据能量守恒列式求解.(1)能量守恒定律是个普遍规律，它不受条件约束，是自然科学的基本规律之一.(2)应用能量守恒定律解题时，一定要分清系统中有哪些形式的能，什么能发生了转化或转移.【典例2】如图所示，质量为m的小铁块A以水平速度v0从左侧冲上质量为M、长为l置于光滑水平面C上的木板B，刚好不从木板上掉下，已知A、B间的动摩擦因数为μ，此时木板对地位移为s,求这一过程中：(1)木板增加的动能；(2)小铁块减少的动能；(3)系统机械能的减少量.【解题指导】求解该

8、题应注意以下三点：【标准解答】(1)对B根据动能定理得：μmgs=Mv2-0,从上式可知：ΔEkB=μmgs.(2)滑动摩擦力对小铁块A做负功，根据功能关系可知：ΔEkA=-μmg(s+l).即小铁块减少的动能为-ΔEkA=mv02-mv2=μmg(s+l).(3)系统机械能的减少量为系统克服摩擦力做的总功，即ΔE减＝FfΔl=μmgl.答案：(1)μmgs(2)μmg(s+l)(3)μmgl【规律方法】摩擦力做功与内能的关系两个相互作用的