2012届高考一轮复习课件：54功能关系能的转化和守恒定律.ppt

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1、第4讲功能关系能的转化和守恒定律1．功是能量转化的量度，即做了多少功就对应有多少能量转化；反之转化了多少能量，就说明做了多少功．2．常见的几种力做功与能量转化的对应关系(1)重力所做的功的大小等于重力势能的变化，即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.(2)弹簧弹力做功等于弹性势能变化：W弹＝－ΔEp.(3)合外力的功等于物体动能的变化，即W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk.(4)重力、弹簧弹力之外的力对物体所做的功等于物体机械能的变化，即W非＝E2－E1＝ΔE.3．功能关系除系统内重力和弹簧弹力外，其他力对系统所做的功等于物体机械能的变化．4．能的转化和守恒定律能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只

2、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物体，在转化和转移的过程中总量不变，这就是能的转化和守恒定律．一、功能关系的理解和应用问题：力学领域中功能关系主要有哪几种重要形式？解答：同的力做功对应不同形式的能的转变，列表说明：不同的力做功对应不同形式能的变化定量的关系合外力的功(所有外力的功)动能变化合外力对物体做功等于物体动能的增量W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk重力的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不同的力做功对应不同形式能的变化定量的关系弹簧弹力的功弹性势能变化弹力做正功，弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加WF＝－Δ

3、Ep＝Ep1－Ep2只有重力、弹簧弹力的功不引起机械能变化机械能守恒ΔE＝0不同的力做功对应不同形式能的变化定量的关系除重力和弹力之外的力做的功机械能变化除重力和弹力之外的力做多少正功，物体的机械能就增加多少；除重力和弹力之外的力做多少负功，物体的机械能就减少多少W除G、F外＝ΔE＝E2－E1不同的力做功对应不同形式能的变化定量的关系电场力的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W电＝－ΔEp一对滑动摩擦力的总功内能变化作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功，系统内能增加Q＝Ff·l相对不同的力做功对应不同形式能的变化定量的关系安培力做功电能变化转化为其他能安培力做功消

4、耗的电能转化为其他能E＝

5、W安

6、＝ΔE电例1:已知货物的质量为m，在某段时间内起重机将货物以a的加速度加速升高h，则在这段时间内叙述正确的是(重力加速度为g)()A．货物的动能一定增加mah－mghB．货物的机械能一定增加mahC．货物的重力势能一定增加mahD．货物的机械能一定增加mah＋mgh解析：准确把握功和对应能量变化之间的关系是解答此类问题的关键，具体分析如下：选项内容指向、联系分析结论A动能定理，货物动能的增加量等于货物合外力做的功mah错误B功能关系，货物机械能的增量等于除重力以外的力做的功而不等于合外力做的功错误C功能关系，重力势能的增量对应货物重力做的负功大小mgh错误D功

7、能关系，货物机械能的增量为起重机拉力做的功m(g＋a)h正确点评：力学范围内，应掌握的几条功能关系：(1)物体动能的增量由外力做的总功来量度：W外＝ΔEk，这就是动能定理．(2)物体重力势能的增量由重力做的功来量度(弹性势能的增量是由弹力做功来量度)：WG＝－ΔEp(WF＝－ΔEp)，这就是势能定理．(3)物体机械能的增量由重力、弹力以外的其他力做的功来量度：W除G、F外＝ΔEk，(W除G、F外表示除重力、弹力以外的其他力做的功)，这就是机械能定理．警示：要准确理解做功与能量转化的对应关系的几种常见情形，必须明确什么力做功，引起什么能增加或减少．二、摩擦力做功过程中的能量转化问题：能量转化过

8、程中摩擦力做功有什么特点？解答：(1)静摩擦力做功的特点：①静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．②在静摩擦力做功的过程中．只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械能的作用)，而没有机械能转化为其他形式的能．③相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做功的和总是等于零．(2)滑动摩擦力做功的特点：如图5－4－1所示，表面粗糙的小车，放在光滑的水平地面上，具有一定速度的小木块由小车左端滑上小车，当木块与小车相对静止时木块相对小车的位移为d，小车相对于地面的位移为l，则滑动摩擦力对木块做的功为W木＝－Ff(d＋l)①由动能定理得木块的动能增量为ΔEk木＝－Ff(d＋l)②滑动摩擦力对小车做的

9、功为W车＝Ffl③同理，小车动能增量为ΔEk车＝Ffl④②④两式相加得ΔEk木＋ΔEk车＝－Ffd⑤⑤式表明木块和小车组成的系统机械能减少量等于滑动摩擦力与木块相对于小车的位移的乘积，这部分能量转化为内能．综上所述，滑动摩擦力做功有以下特点：①滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以对物体做负功，还可以不做功．②一对滑动摩擦力做功的过程中能量的转化有两种情况：一是相互摩擦的物体之间机械能的转移；二是机械能转化为内能