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时间:2021-03-03
《物理一轮精品复习学案:5.4功能关系能量守恒定律(必修2).docx》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第4节功能关系能量守恒定律【考纲全景透析】一、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.【答案】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=Ek.(动能定理)(2)重力做功等于物体重力势能的改变,即WG=Ep1-Ep2=-Ep.(3)弹簧弹力做功等于弹性势能的改变,即WF=Ep1-Ep2=-Ep.(4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功,
2、等于物体机械能的改变,即W其他力=E2-E1=E.(功能原理)二、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______到别的物体,在___________的过程中,能量的总量___________.2.表达式:E减=______.【答案】产生转化转移转化或转移保持不变E增【热点难点全析】考点一利用动能定理分析功能和能量变化的问题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.搞清不同的力做功对应不同形
3、式的能的改变对应不同形不同的力做功定量的关系式能的变化合外力对物体做功等于物体动能的增量合外力的功(所有外力的功)动能变化W合=Ek2-Ek1重力做正功,重力势能减少;重力做负功,重力重力的功重力势能变化势能增加WG=-Ep=Ep1-Ep2第1页(共15页)弹力做正功,弹性势能减少;弹力做负功,弹性弹簧弹力的功弹性势能变化势能增加W=-E=E-E弹pp1p2只有重力、弹簧弹力的功不引起机械能变化机械能守恒E=0除重力和弹力之外的力做多少正功,物体的机械除重力和弹力之外的力做的功机械能变化能就增加多少;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、弹
4、力外=E电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电电场力的功电势能变化势能增加W电=-Ep作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功,系统一对滑动摩擦力的总功内能变化内能增加Q=F·lf相对【例1】如图所示,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().A.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能与木箱克服摩擦力做的功之和【答案】CD【详解】木箱加
5、速上滑的过程中,拉力F做正功,重力和摩擦力做负功.支持力不做功,由动能定理得:12WF-WG-Wf=2mv-0.即WF=WG+Wf+1mv2,A、B错误;2又因克服重力做功WG等于物体增加的重力势能,所以WF=Ep+Ek+Wf,故D正确,又由重力做功与重力势能变化的关系知C也正确.考点二对能量守恒定律的理解和应用1.列能量守恒定律方程的两条基本思路:第2页(共15页)(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定相等.2.应用能量守恒定律解题的步骤(1)分清有多少
6、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]在变化;(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E减和增加的能量E增的表达式;(3)列出能量守恒关系式:E减=E增【例2】一物块放在如图所示的斜面上,用力F沿斜面向下拉物块,物块沿斜面运动了一段距离,若已知在此过程中,拉力F所做的功为A,斜面对物块的作用力所做的功为B,重力做的功为C,空气阻力做的功为D,其中A、B、C、D的绝对值分别为100J、30J、100J、20J,则(1)物块动能的增量为多少?(2)物块机械能的增量为多少?【答案】(1)150J(2)50J【详解】
7、(1)在物块下滑的过程中,拉力F做正功,斜面对物块有摩擦力,做负功,重力做正功,空气阻力做负功.根据动能定理,合外力对物块做的功等于物块动能的增量,则Ek=W合=A+B+C+D=100J+(-30J)+100J+(-20J)=150J(5分)(2)根据功能关系,除重力之外的其他力所做的功等于物块机械能的增量,则E机=A+B+D=100J+(-30J)+(-20J)=50J(5分)考点三摩擦力做功的特点及应用类别静摩擦力滑动摩擦力比较在静摩擦力做功的过程中,只不有机械能从一个物体转移到另1.相互摩擦的物体通过摩擦力做功,将部分机械能能量转化的方一个物体(静摩擦力起着
8、传递从一个
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