2020版高考物理总复习第五章第4节功能关系能量守恒定律教学案新人教版

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1、第4节　功能关系　能量守恒定律　　【p87】夯实基础　1．功能关系的内容(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不同的力做功对应不同形式能的变化定量关系合外力做功(所有外力的功)动能变化合外力对物体做的功等于物体动能的变化W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk重力做功重力势能变化　重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加.WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2弹簧弹

2、力做功弹性势能变化　弹簧弹力做正功，弹性势能减少；弹簧弹力做负功，弹性势能增加.W弹＝－ΔEp＝Ep1－Ep2只有重力、弹簧弹力做功不引起机械能变化机械能守恒ΔE＝0除重力和弹簧弹力之外的力做的功机械能的变化　除重力、弹簧弹力之外的力做多少正功，物体的机械能就增加多少；除重力和弹簧弹力之外的力做多少负功，物体的机械能就减少多少.W除G、弹力外＝ΔE＝E2－E1克服滑动摩擦力做的功产生摩擦热Wf克＝Q摩克服安培力做的功电能变化WA克＝E电电场力做功电势能变化电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加

3、.W电＝－ΔEp＝Ep1－Ep2　　　　　　　　　　　　　　　　考点突破　　例1如图所示，甲、乙两传送带与水平面的夹角相同，都以恒定速率v向上运动．现将一质量为m的小物体(视为质点)轻轻放在A处，小物体在甲传送带到达B处时恰好达到传送带的速率v.在乙传送带上到达离B处竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v，已知B处离地面的高度均为H，则在小物块从A到B的过程中(　　)A．小物体与甲传送带间的动摩擦因数较小B．两传送带对小物体做功相等C．两种情况下因摩擦产生的热量相等D．甲传送带消耗的电能比较大【解析】根据

4、公式：v2＝2ax，可知物体加速度关系a甲＜a乙，再由牛顿第二定律μmgcosθ－mgsinθ＝ma，得知μ甲＜μ乙，A正确；传送带对小物体做功等于小物块的机械能的增加量，动能增加量相等，重力势能的增加量也相同，故两种传送带对小物体做功相等，B正确；由摩擦生热Q＝fs相对知，甲图中：＝，Q甲＝f1Δs1＝f1＝f1，对m，由动能定理－mgH＋f1＝mv2∴f1＝mgH＋mv2＝Q甲，同理，Q乙＝mg(H－h)＋mv2，Q甲＞Q乙，C错误；根据能量守恒定律，电动机消耗的电能E电等于摩擦产生的热量Q与物块增加

5、的机械能之和，因物块两次从A到B增加的机械能相同，Q甲＞Q乙，所以将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能甲更多，D正确．【答案】ABD【小结】利用功能关系求解问题要分清楚是什么力做功，并且清楚该力做正功还是负功，从而判断与之相关的能量的变化．力做功的过程就是物体能量转化的过程，功是能量转化的量度．针对训练　1．(多选)如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度，沿斜面向上做匀减速运动，加速度的大小等于重力加速度的大小g.若物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的(AC

6、)A．动能损失了2mgHB．动能损失了mgHC．机械能损失了mgHD．机械能损失了mgH【解析】由动能定理得，ΔEk＝－mv＝－mg＝－2mgH，选项A正确、B错误；由能量守恒得，ΔE＝mgH－mv＝－mgH，选项C正确、D错误．2．(多选)升降机底板上放一质量为100kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5m时速度达到4m/s，则此过程中(g取10m/s2)(AC)A．升降机对物体做功5800JB．合外力对物体做功5800JC．物体的重力势能增加5000JD．物体的机械能增加5000J【解析】重

7、力势能增加ΔEp＝mgh＝100×10×5J＝5000J；合外力做功为动能增加量，等于800J，B错误；升降机对物体做功为重力势能＋动能＝5800J，机械能总增加量为动能增加量＋势能增加量＝5800J.　　【p87】夯实基础　1．能量转化和守恒定律：能量既不会凭空消失，也不会__凭空产生__．它只能从一种形式__转化__为其他形式，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．能量守恒关系式：ΔE减＝ΔE增．3．对能量守恒定律的理解(1)转化：某种形式的

8、能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等．(2)转移：某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量相等．考点突破　　例2如图甲所示，质量为m的滑块以一定初速度滑上倾角为θ的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力F＝mgsinθ.已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝tanθ，取出发点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q、滑块的动能Ek、势能Ep、机械能E随时间t、位移x变化关