第4单元 功能关系 能量守恒定律.ppt

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1、第四单元　功能关系　能量守恒定律1．功和能的关系做功的过程就是的过程，做了多少功，就有多少能量发生了，功是能量转化的．能量转化转化量度2．功能关系的几种表达形式(1)合外力对物体所做的功等于物体的增量，即，即动能定理．(2)重力做正功，重力势能；重力做，重力势能增加．由于“增量”是末态量减去始态量，所以重力的功等于重力势能增量的负值，即WG＝－ΔEp＝.(3)弹簧的弹力做的功等于弹性势能增量的负值，即W弹＝－ΔE弹＝.(4)重力和弹簧弹力之外的力对物体所做的功等于物体的增量．即W其他＝E机2－E机1＝ΔE机．动能W合＝ΔEk＝Ek2

2、－Ek1减小负功Ep1－Ep2Ep1－Ep2机械能能量既不会，也不会创生，它只会从一种形式为其他形式，或者从一个物体到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变．消失转化转移功和能是两个密切联系的物理量，做功过程就是能量转化的过程，做功的多少等于能量转化的多少，做功的正、负表示能量转化的方向．下面具体分析几种重要的功能关系．1．重力做的功等于重力势能增量的负值：WG＝－ΔEp.2．弹力做的功等于弹性势能增量的负值：W弹＝－ΔEp弹．3．合外力做的功等于物体动能的增量：W合＝ΔEk.4．除系统内的重力和弹力以外，其他外力及

3、内力做的总功等于系统机械能的增量．WF＝E末－E初＝ΔE.5．滑动摩擦力对系统做功的绝对值等于系统内能的增量，即摩擦生热(或说成系统克服摩擦力做的功等于系统内能的增量)．Ffd相＝ΔE内．增量就是变化量，为末态量减初态量，实际上不一定是增加的，也可能是减少的．1．静摩擦力做功的特点(1)静摩擦力可以做正功，可以做负功，还可能不做功．(2)存在相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做的总功为零．(3)在静摩擦力做功的过程中，有机械能的转移，而没有机械能转化为内能．2．滑动摩擦力做功的特点(1)滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以做负功，还可以

4、不做功．(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果．①机械能全部转化为内能；②有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外部分转化为内能．(3)摩擦生热的计算：Q＝Ffd相．【例1】如图1所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动．在移动过程中，下列说法正确的是()图1A．F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和B．F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C．木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能D．F对木箱做的功等于木箱增加的机械

5、能与木箱克服摩擦力做的功之和答案：CD高分通道(1)解答本题时易错选B.原因是没有分析清木箱加速上升时，通过拉力F做的功，还有一部分转化为木箱的动能．(2)应用功能关系解题时，要弄清楚有哪些力在做功，这些力做功等于哪种形式能量的变化．答案：ACD【例2】如图2所示，木块A放在木块B的左端，用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为W1，生热为Q1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动．仍将A拉到B右端，这次F做功为W2，生热为Q2；则应有()A．W1

6、D．W1＝W2，Q1

7、橇从雪坡经A点滑至B点，接着沿水平路面滑至C点停止．人与雪橇的总质量为70kg.表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决下列问题：(g＝10m/s2)图3(1)人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为多少？(2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力大小．位置ABC速度(m/s)2.012.00时刻(s)0410答案：(1)9100J(2)140N【例3】(2009年山东卷)图4所示为某探究活动小组设计的节能运输系统．斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为.木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m

8、的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程．下列选项正确的是()A．m＝MB．m＝2MC．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑