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1、功能关系能量转化与守恒定律高三物理备课组2011.10.20考情分析能量守恒定律是物理中三大守恒定律之一,既适用于宏观世界也适用于微观世界,而功又是能量转化的量度,所有涉及能量转化的题目都可用功能关系来求解.因此,有关功能关系的命题范围广阔,既可以与力学联系,也能与电学、磁学等其他物理知识相联系,凡是能用机械能守恒定律和动能定理解决的问题,都可以用功能关系解决广东考题回顾2010年:21题(功能关系与电学结合);35题(功能关系与力学结合)。2011年:35题(功能关系与电磁场结合);36题(功能关系与力学结合)命题预测功能关系、能量守恒的题
2、目在今后的高考中还将继续出现,仍是高考考查的热点一、功能关系1.内容(1)功是的量度,即做了多少功就有发生了转化.(2)做功的过程一定伴随着,而且必通过做功来实现.能量转化多少能量能量的转化能量的转化知识梳理尝试应用1.如图1,一质量均匀的不可伸长的绳索重为G,A、B两端固定在天花板上,今在最低点C施加一竖直向下的力将绳缓慢拉至D点,在此过程中绳索AB的重心位置和绳索机械能将()A.重心逐渐升高,机械能逐渐增大B.重心逐渐降低,机械能逐渐减小C.重心先降低后升高,机械能先减小后增大D.重心、机械能都始终不变A图12.功与对应能量的变化关系名师
3、点拨每一种形式的能量的变化均对应一定力的功.合外力的功(所有外力的功)动能变化重力做的功变化弹簧弹力做的功变化外力(除重力、弹力)做的功变化一对滑动摩擦力做的总功变化电场力做的功变化分子力做的功变化重力势能弹性势能机械能内能电势能分子势能2.如图所示,滑块静止于光滑水平面上,与之相连的轻质弹簧处于自然伸直状态.现用恒定的水平外力F作用于弹簧右端,在向右移动一段距离的过程中,拉力F做了10J的功.上述过程中()A.弹簧的弹性势能增加了10JB.滑块的动能增加了10JC.滑块和弹簧组成的系统机械能增加了10JD.滑块和弹簧组成的系统机械能守恒解析
4、拉力F做功既增加了弹性势能,还增加了滑块的动能,A、B错误;系统增加的机械能等于力F做的功,C对,D错.C尝试应用二、能量守恒定律1.内容:能量既不会凭空消灭,也.它只会从一种形式为另一种形式,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.2.表达式:ΔE减=.名师点拨ΔE增为末状态的能量减去初状态的能量,而ΔE减为初状态的能量减去末状态的能量.不会凭空产生转化保持不变ΔE增转移针对训练对于功和能,下列说法正确的是()(不定项)A.功和能的单位相同,它们的概念也相同B.做功的过程就是物体能量转化的过程C.做了多少功,就有多少
5、能量发生了转化D.各种不同形式的能可以互相转化,且在转化的过程中,能的总量是守恒的BCD3.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尝试应用D图2BD4.25.一小滑块放在如图5-4-3所示的凹形斜面上,用力F沿斜面向下拉小滑块,小滑块沿斜面运动了一段距离,若已知在这一过程中,拉力F所做的功的大小(绝对值)为A,斜面对小滑块的作用力所
6、做的功的大小为B,重力做功的大小为C,空气阻力做功的大小为D.当用这些量表达时,求:(1)小滑块的动能的改变量;(2)小滑块的重力势能的改变量;(3)小滑块机械能的改变量.(1)A-B+C-D(2)-C(3)A-B-D类别比较静摩擦力滑动摩擦力不同点能量的转化方面在静摩擦力做功的过程中,只有机械能从一个物体转移到另一个物体(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量(1)相互摩擦的物体通过滑动摩擦力做功,将部分机械能从一个物体转移到另一个物体(2)部分机械能转化为内能,此部分能量就是系统机械能的损失量三.摩擦力做功特点类
7、别比较静摩擦力滑动摩擦力不同点一对摩擦力的总功方面一对静摩擦力所做功的代数总和等于零一对相互作用的滑动摩擦力对物体系统所做的总功,等于摩擦力与两个物体相对路程的乘积,即WFf=-Ff·l相对,表示物体克服摩擦力做功,系统损失的机械能转变成内能相同点正功、负功、不做功方面两种摩擦力对物体可以做正功、负功,还可以不做功针对训练关于摩擦力做功的下列说法中不正确的是()(不定项)A.滑动摩擦力阻碍物体的相对运动,一定做负功B.静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用,一定不做功C.静摩擦力和滑动摩擦力一定做负功D.系统内两物体间相互作用的一对摩擦力做
8、功的总和恒等于零ABCD6.如图5-4-2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,产生的热量为Q1;第二次让B