高中物理 5.4功能关系 能量守恒定律课件 教科版.ppt

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1、第4讲功能关系能量守恒定律考点1功能关系1.功和能(1)功是_________的量度，即做了多少功就有多少_____发生了转化.(2)做功的过程一定伴随着___________，而且___________必须通过做功来实现.能量转化能量的转化能量的转化能量2.常见的几种功能对应关系(1)合外力做功等于物体动能的改变，即W合=Ek2-Ek1=ΔEk.(动能定理)(2)重力做功等于物体重力势能的改变，即WG=Ep1-Ep2=-ΔEp.(3)弹簧弹力做功等于弹性势能的改变，即WF=Ep1-Ep2=-ΔEp

2、.(4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功，等于物体机械能的改变，即W其他力=E2-E1=ΔE.(功能原理)1.动能的改变量、机械能的改变量分别与对应的功相等.2.重力势能、弹性势能、电势能的改变量与对应的力做的功数值相等，但符号相反.3.摩擦力做功的特点及其与能量的关系类别静摩擦力滑动摩擦力不同点相同点比较能量的转化方面只有能量的转移，而没有能量的转化既有能量的转移，又有能量的转化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滑动摩擦力所做功的代数和不为零，总功W=-f•l相对，

3、即摩擦时产生的热量正功、负功、不做功方面两种摩擦力对物体可以做正功、负功，还可以不做功质量为m的滑块，沿高为h，长为L的粗糙斜面匀速下滑，在滑块从斜面顶端滑到底端的过程中，下列说法中正确的是()A.滑块的机械能减少了mghB.重力对滑块所做的功等于mghC.滑块势能的变化量等于mghD.滑块动能的变化量等于mgh【解析】选A、B.滑块匀速下滑时，滑动摩擦力f=mgsinθ=故下滑过程中滑动摩擦力做的功为-f·L=-mgh,机械能减少了mgh，A正确；重力做功为mgh，滑块重力势能的变化量为-mgh，

4、故B正确，C错误；滑块匀速下滑，动能不变，D错误.考点2能量守恒定律1.内容:能量既不会凭空______，也不会凭空消失，它只能从一种形式______为另一种形式，或者从一个物体______到另一个物体，在___________的过程中其总量___________.2.表达式：ΔE减=______.产生转化转移转化或转移保持不变ΔE增1.对定律的两点理解(1)某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等；(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一

5、定相等.这也是我们列能量守恒定律方程式的两条基本思路.2.应用定律解题的步骤(1)分清有多少形式的能，如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电势能)、内能等发生变化.(2)明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少，并且列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式.(3)列出能量守恒关系式：ΔE减=ΔE增.如图所示，质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平.板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4.现用F=5N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F做的功至少为(

6、g取10m/s2)()A.1JB.1.6JC.2JD.4J【解析】选B.当板向右平移=0.4m时，板即翻下桌子，若此时板速度为零，则力F做功最少，由能量守恒定律可得WF-μmg·=0，WF=μmgL=1.6J.故B正确.功能关系的应用技巧【例证1】如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体()A.重力势能增加了B.重力势能增加了mghC.动能损失了mghD.机械能损失了【解题指南】解答本题应从

7、以下两点重点把握：(1)由物体的加速度和牛顿第二定律确定摩擦阻力的大小和方向.(2)能量的变化与对应力做功的关系.【自主解答】选B、D.设物体受到的摩擦阻力为f，由牛顿运动定律得f+mgsin30°=ma=解得f=重力势能的变化由重力做功决定，故ΔEp=mgh.动能的变化由合外力做功决定：(f+mg·sin30°)·x=ma·x机械能的变化由重力或系统内弹力以外的其他力做功决定，故ΔE机械=f·x=故B、D正确，A、C错误.【总结提升】功能关系的选用技巧(1)在应用功能关系解决具体问题的过程中,若只

8、涉及动能的变化用动能定理分析.(2)只涉及重力势能的变化用重力做功与重力势能变化的关系分析.(3)只涉及机械能变化用除重力和弹力之外的力做功与机械能变化的关系分析.(4)只涉及电势能的变化用电场力做功与电势能变化的关系分析.【变式训练】一个物体自斜面底端被弹出而沿斜面上滑，滑到最高处后又滑下来，回到斜面底端，在物体上滑和下滑过程中(斜面不光滑)()A.物体的加速度一样大B.重力做功的平均功率一样大C.动能的变化值一样大D.机械能的变化值一样大【解析】选D.上滑和下滑时