高考物理第五章第4节功能关系能量守恒定律学案

《高考物理第五章第4节功能关系能量守恒定律学案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第4节　功能关系　能量守恒定律一、功能关系1.功能关系(1)功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量发生了转化。(2)做功的过程一定伴随着能量的转化，而且能量的转化必须通过做功来实现。2．几种常见的功能关系几种常见力做功对应的能量变化数量关系式重力正功重力势能减少WG＝－ΔEp负功重力势能增加弹簧等的弹力正功弹性势能减少W弹＝－ΔEp负功弹性势能增加电场力正功电势能减少W电＝－ΔEp负功电势能增加合力正功动能增加W合＝ΔEk负功动能减少重力以外的其他力正功机械能增加W其＝ΔE负功机械能减少3．两个特殊

2、的功能关系(1)滑动摩擦力与两物体间相对位移的乘积等于产生的内能，即Ffx相对＝Q。(2)感应电流克服安培力做的功等于产生的电能，即W克安＝E电。二、能量守恒定律1．内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失。它只能从一种形式转化为另一种形式，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。2．表达式：ΔE减＝ΔE增。自然界中虽然能量守恒，但很多能源利用之后不可再重新利用，即能源品质降低，所以要节约能源。[基础自测]一、判断题(1)力对物体做了多少功，物体就具有多少能。(×)(2

3、)能量在转移或转化过程中，其总量会不断减少。(×)(3)在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的。(√)(4)既然能量在转移或转化过程中是守恒的，故没有必要节约能源。(×)(5)节约可利用能源的目的是为了减少污染排放。(×)(6)滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化。(√)(7)一个物体的能量增加，必定有别的物体的能量减少。(√)二、选择题1．上端固定的一根细线下面悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅度越来越小。对此现象下列说法正确的是(　　)A．摆球机械能守恒B．总能量守恒，摆球的机械能正在

4、减少，减少的机械能转化为内能C．能量正在消失D．只有动能和重力势能的相互转化解析：选B　由于空气阻力的作用，摆球的机械能减少，机械能不守恒，减少的机械能转化为内能，内能增加，能量总和不变，B正确。2．(2016·四川高考)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J。韩晓鹏在此过程中(　　)A．动能增加了1900JB．动能增加了2000JC．重力势能减小了1900JD．重力势能减小了20

5、00J解析：选C　根据动能定理得韩晓鹏动能的变化ΔE＝WG＋Wf＝1900J－100J＝1800J＞0，故其动能增加了1800J，选项A、B错误；根据重力做功与重力势能变化的关系WG＝－ΔEp，所以ΔEp＝－WG＝－1900J＜0，故韩晓鹏的重力势能减小了1900J，选项C正确，选项D错误。3．[鲁科版必修2P44T5改编]质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动，起始点A与一轻弹簧O端相距s，如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x。则从开始碰撞到弹簧被

6、压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为(　　)A.mv02－μmg(s＋x)　　　　B.mv02－μmgxC．μmgsD．μmg(s＋x)解析：选A　由能量守恒定律可知，物体的初动能mv02一部分用于克服弹簧弹力做功，另一部分用于克服摩擦力做功，故物体克服弹簧弹力所做的功为mv02－μmg(s＋x)，故选项A正确。高考对本节内容的考查，主要集中在功和能的对应关系，特别是合力做功、重力做功、弹力做功与其所对应的能量转化关系，以及对能量守恒定律的理解并能应用该规律解决实际问题，考查的形式有选择题，也有计算题，

7、难度中等。考点一　功能关系的理解和应用[基础自修类][题点全练]1．[功与机械能变化的关系]一个系统的机械能增大，究其原因，下列推测正确的是(　　)A．可能是重力对系统做了功B．一定是合外力对系统做了功C．一定是系统克服合外力做了功D．可能是摩擦力对系统做了功解析：选D　只有重力做功，系统的机械能守恒，A错误；除重力、弹力之外的力做正功时，系统机械能增加，做负功则减少，故B、C错误；如果摩擦力对系统做正功，则系统机械能增加，故D正确。2．[弹簧弹力、摩擦力做功时的功能关系]轻质弹簧右端固定在墙上，左端与一

8、质量m＝0.5kg的物块相连，如图甲所示。弹簧处于原长状态，物块静止且与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2。以物块所在处为原点，水平向右为正方向建立x轴。现对物块施加水平向右的外力F，F随x轴坐标变化的情况如图乙所示。物块运动至x＝0.4m处时速度为零。则此时弹簧的弹性势能为(g取10m/s2)(　　)A．3.1J　　　　　　　　　B．3.5JC．1.8JD．2.0J解析：选A　物块与水平面间的摩擦力为Ff＝μmg＝1N。现对物块