2017届一轮复习 功能关系 能量守恒定律 课件(35张)
一轮复习功能关系-能量守恒定律
一轮复习功能关系-能量守恒定律 大桥高级中学高三物理一轮复习导学案 必修2第4章 机械能和能源
1 第 2 页 共 16 页 第11课时 功能关系 能量守恒定律
【知识梳理】
1．功能关系：（1）功是__________的量度，即做了多少功就有多少能量发生了转化．（2做功的过程一定伴随着__________，而且_________必通过做功来实现．
2．几种常见的功能关系：
功 能量的变化
合外力做正功 ____
__增加
重力做正功 ___
___减少
弹簧弹力做正功 ___ __
减少
电场力做正功 ___ _
_减少
其他力(除重力、弹力外)做正功 __ _
__增加
3．能量守恒定律：能量既不会_________，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，在转化和转移的过程中，能量的总量____________．其表达式为：(1)E1＝E2. (2)ΔE减＝_______．
【基础检测】 反思大桥高级中学高三物理一轮复习导学案 必修2第4章 机械能和能源
第 3 页 共 4页 （ ）1．下列关于功和机械能的说法，正确的是
A．在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功
B．合力对物体所做的功等于物体动能的改变量
C．物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关
D．运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量
（ ）2．一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，并刚好从中穿出．对于这一过程，下列说法正确的是
A．子弹减少的机械能等于木块增加的机械能
B．子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量
优化探究(新课标)2017届高三物理一轮复习 第5章 机械能 第4讲 功能关系 能量守恒定律知能提升
功能关系 能量守恒定律
[随堂反馈]
1. (2014·高考广东卷)下图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中(
)
A．缓冲器的机械能守恒
B．摩擦力做功消耗机械能
C．垫板的动能全部转化为内能
D．弹簧的弹性势能全部转化为动能
解析：由于楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，摩擦力做负功，则缓冲器的机械能部分转化为内能，故选项A错误，选项B正确；车厢撞击过程中，弹簧被压缩，摩擦力和弹簧弹力都做功，所以垫块的动能转化为内能和弹性势能，选项C、D错误．
答案：B
2．质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为Ep＝－GMmr，其中G为引力常量，M为地球质量．该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2，此过程中因摩擦而产生的热量为( )
A．GMm1R2－1R1 B.GMm1R1－1R2
C.GMm21R2－1R1 D.GMm21R1－1R2
解析：在R1轨道做圆周运动时有GMmR21＝mv21R1，故Ek1＝12mv21＝GMm2R1，则此时人造卫星的机械能E1＝Ek1＋Ep1＝－GMm2R1.同理可得E2＝Ek2＋Ep2＝－GMm2R2.根据能量守恒，此过程中因摩擦产生的热量为机械能的减少量，即Q＝E1－E2＝GMm21R2－1R1，故C正确．
答案：C
3．(多选)(2015·高考江苏卷)如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长．圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，AC＝h.圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A.弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g.则圆环( ) 2
(新课改省份专用)高考物理一轮复习第五章第4节功能关系能量守恒定律课件
第4节 «r
理解透—概念•公式•定理
查缺漏 盲点•短板•妙法
课时跟踪检测 ..& ..........................
j理解透—概念•公式•定理
访不是能，只是能量爾町 I的途径，转化多少能量，:
［就需要做多少功。 :
I ________________________________ :
(2) 做功的过程一定伴随着能量的转化，而且能量的转化必
须通过做功来实现。—、功能关系
1•功能关系
(1)功是能量业的量度，即做了多少: 功就有多少能量发生了转化。
2.几种常见的功能关系
几种常见力做功 对应的能量变化 数量关系式
重力 正功 重力势能减少
负功 重力势能增加
弹簧等
的弹力 正功
负功 弹性势能减少
弹性势能增加
电场力 正功
负功 电势能减少
电势能增加
合力
重力以外
的其他力 正功
负功
正功
负功 动能增加
动能减少
机械能增加
机械能减少 3.两个特殊的功能关系 (1)滑动摩擦力与两物体间相对位移的乘积等于产生的内能，即
FfX相对=0。
(2)感应电流克服安培力做的功等于产生的电能，即W克安=£电。
二、能量守恒定律
种形式转化为另一种形式,或者从一个物体蚩超到另一个
物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
2.表达式：AE减=AE增。
「自燕鼻申；雇根多能源剌甬乏后稲冠董丽： 【用，即能源品质降低，所以要节约能源。 」 1. 内容: 能量既不会凭空产生, 也不会凭空消失。它只能从一 ［基础自测］
一、判断题
(1) 力对物体做了多少功，物体就具有多少能。 (X)
(2) 能量在转移或转化过程中，其总量会不断减少。 (X )
(3) 在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的。(“)
(4) 既然能量在转移或转化过程中是守恒的，故没有必要节约
能源。 (X )
⑸节约可利用能源的目的是为了减少污染排放。 (X )
(6) 滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化。 (V )
物理一轮复习 专题21 功能关系 能量守恒定律(讲)(含解析)
学必求其心得，业必贵于专精
1 专题21 功能关系 能量守恒定律
1.掌握功和能的对应关系，特别是合力功、重力功、弹力功分别对应的能量转化关系。
2。理解能量守恒定律，并能分析解决有关问题．
一、功能关系
功 能量的变化
合外力做正功 动能增加
重力做正功 重力势能减少
弹簧弹力做正功 弹性势能减少
电场力做正功 电势能减少
其他力（除重力、弹力外）做正功 机械能增加
二、能量守恒定律
1．内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变．
2．表达式：ΔE减＝ΔE增．
考点一 功能关系的应用
1．在应用功能关系解决具体问题的过程中，若只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．
★重点归纳★
1、功能关系问题的解答技巧
对各种功能关系熟记于心，力学范围内,应牢固掌握以下三条功能关系：
（1）重力的功等于重力势能的变化，弹力的功等于弹性势能的变化；
（2)合外力的功等于动能的变化;
(3)除重力、弹力外，其他力的功等于机械能的变化．
运用功能关系解题时,应弄清楚重力做什么功，合外力做什么功，除重力、弹力外的力做什么功，从而判断重力势能或弹性势能、动能、机械能的变化．
★典型案例★如图，在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平台面上，一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁定。现解除锁定，小物块与弹簧分离后以一定的水平速度v1向右从A点滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直学必求其心得，业必贵于专精
2 的圆弧轨道BC。已知B点距水平地面的高h2=0.6m,圆弧轨道BC的圆心O与水平台面等高，C点的切线水平,并与长L=2.8m的水平粗糙直轨道CD平滑连接，小物块恰能到达D处.重力加速度g=10m/s2,空气阻力忽略不计。求:
5、第4讲 功能关系 能量守恒定律
功 能 关 系
1．功和能
(1)做功的过程就是能量转化的过程，能量的转化必须通过做功来实现。
(2)功是能量转化的量度，即做了多少功，就有多少能量发生了转化。
2．功能关系
(1)重力做功等于重力势能的改变，即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp
(2)弹簧弹力做功等于弹性势能的改变，即WF＝Ep1－Ep2＝－ΔEp
(3)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，但符相反。
(3)摩擦力做功的特点及其与能量的关系：
类别
比较 静摩擦力 滑动摩擦力
不
同
点 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＝－Ff·l相对，即摩擦时产生的热量
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
1．自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图5－4－1所示为一个盛水袋，某人从侧面缓慢推袋壁使它变形，则水的势能( )
图5－4－1
A．增大 B．变小
C．不变 D．不能确定
解析：选A 人推袋壁使它变形，对它做了功，由功能关系可得，水的重力势能增加，A正确。
能量守恒定律
1．内容
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。
2．表达式
ΔE减＝ΔE增。
1．应用能量守恒定律的基本思路
(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。
第17讲功能关系能量守恒定律
第17讲 功能关系 能量守恒定律
1．功能关系
(1)功是__能量转化__的量度，即做了多少功就有__多少能量__发生了转化．
(2)做功的过程一定伴随着__能量的转化__，__能量的转化__可以通过做功来实现．
2．能量守恒定律
(1)能量守恒定律的内容：能量既不会凭空__产生__，也不会凭空消失，它只能从一种形式__转化__为另一种形式，或者从一个物体__转移__到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量__保持不变__.
(2)能量守恒定律的表达式：ΔE减＝__ΔE增__.
(3)对定律的理解
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．
1．请判断下列表述是否正确，对不正确的表述，请说明原因．
(1)力对物体做了多少功，物体就有多少能．( × )
解析 功是能量“转化”的量度，力对物体做了多少功，物体就改变了多少能．
(2)能量在转化或转移的过程中，其总量有可能增加．( × )
解析 根据能量守恒定律知，能量在转化或转移的过程中，其总量保持不变．
(3)能量在转化或转移的过程中，其总量会不断减少．( × )
解析 同(2)．
(4)能量在转化或转移的过程中总量保持不变，故没有必要节约能源．( × )
解析 能量虽然守恒，但能量的转化具有方向性，在能源的利用过程中，即在能量转化的过程中，能量从便于利用的变成不便于利用的，故应节约能源．
(5)能量的转化和转移具有方向性，且现在可利用的能源有限，故必须节约能源．( √ )
(6)滑动摩擦力做功时，一定会引起能量的转化．( √ )
一 对功能关系的理解 1．对功能关系的理解
(1)做功的过程就是能量转化的过程．不同形式的能量发生相互转化可以通过做功来实现．
(2)功是能量转化的量度．功和能的关系，一是体现在不同性质的力做功，对应不同形式的能转化，具有一一对应关系，二是做功的多少与能量转化的多少在数值上相等．
高考物理一轮复习 专题21 功能关系 能量守恒定律(讲)(含解析)1
精选教案
可编辑 专题21 功能关系 能量守恒定律（讲）
1.从近几年高考来看，关于功和功率的考查，多以选择题的形式出现，有时与电流及电磁感应相结合命题．
2．功和能的关系一直是高考的“重中之重”，是高考的热点和重点，涉及这部分内容的考题不但题型全、分量重，而且还经常有压轴题，考查最多的是动能定理和机械能守恒定律，且多数题目是与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动以及电磁学等知识相结合的综合性试题．
3．动能定理及能量守恒定律仍将是高考考查的重点．高考题注重与生产、生活、科技相结合，将对相关知识的考查放在一些与实际问题相结合的情境中去，能力要求不会降低.
1.掌握功和能的对应关系，特别是合力功、重力功、弹力功分别对应的能量转化关系.
2.理解能量守恒定律，并能分析解决有关问题．
一、功能关系
功 能量的变化
合外力做正功 动能增加
重力做正功 重力势能减少
弹簧弹力做正功 弹性势能减少
电场力做正功 电势能减少
其他力（除重力、弹力外）做正功 机械能增加
二、能量守恒定律
1．内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变．
2．表达式：ΔE减＝ΔE增． 精选教案
可编辑
考点一 功能关系的应用
1．在应用功能关系解决具体问题的过程中，若只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．
★重点归纳★
1、功能关系问题的解答技巧
对各种功能关系熟记于心，力学范围内，应牢固掌握以下三条功能关系：
（1）重力的功等于重力势能的变化，弹力的功等于弹性势能的变化；
（2）合外力的功等于动能的变化；
（3）除重力、弹力外，其他力的功等于机械能的变化．
第4讲功能关系能量守恒定律+讲义
第4讲功能关系能量守恒定律
剜帥尊戕'津斗微知识.对点练o
见学生用书P079
知识梳理 重温教林夯实展铀
微知识1功能关系
1. 功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量发生了转化，而且能的转化 必通过做功来实现。
2. 几种常见力的功与能量转化的关系
(1) 重力做功：重力势能和其他能相互转化。
(2) 弹簧弹力做功：弹性势能和其他能相互转化。
(3) 滑动摩擦力做功：机械能转化为内能。
⑷电场力做功：电势能与其他能相互转化。
(5)安培力做功：电能和机械能相互转化。 微知识2能量守恒定律
1. 内容
能量既不会消灭，也不会创生，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一 个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
2. 应用能量守恒的两条基本思路
(1) 某种形式的能减少，一定存在另一种形式的能增力j减少量和增加量相等。— ⑵某个物体的能量减少，一定存在另一个物体的能量增力 4减少量和增加量相 等。
基础诊断 思堆艸析炖点擞练
一、思维辨析(判断正误，正确的画“/”，错误的画“X”。 )
1. 做功过程一定有能量的转化。(V)
2. 力对物体做多少功，物体就有多少能量。 (X )
3. 力对物体做功，物体的总能量一定增加。 (X )
4. 能量在转化和转移的过程中 ，总量会不断减少。(X)
5. 滑动摩擦力做功时，一定会引起能量的转化。 （“）
二、对点微练
1. （对功能关系的理解）（多选）对于功和能，下列说法正确的是（ ）
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
答案 BCD
2. （功能关系的应用）（多选）一人用力把质量为 m的物体由静止竖直向上匀加速提
升h,速度增加为v,则对此过程，下列说法正确的是（ ）
17.高考物理一轮复习提分宝典 第17课 功能关系 能量守恒定律
第17课 功能关系 能量守恒定律
普查讲17 功能关系 能量守恒定律
1.功能关系的理解与应用
a．利用功能关系求解力做功多少或能的变化
（1）（2017全国Ⅲ，6分）如图所示，一质量为m，长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距13l。重力加速度大小为g。在此过程中，外力做的功为（ ）
A.19mgl B.16mgl
C.13mgl D.12mgl
答案：A
解析：绳MQ的重心在MQ的中点处，MQ＝23l，将绳的下端Q拉至M点，设此时绳的最低点为D点，MD段绳的重心为MD的中点，MD＝13l，那么绳MQ重心上升的距离为h＝12×23－13l＝16l，绳MQ的质量为m1＝23m，根据功能关系，外力做的功即为绳子增加的重力势能，即W＝m1gh＝19mgl，故A项正确。
（2）（2018全国Ⅰ，6分）如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点。一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为（ ）
A．2mgR B．4mgR C．5mgR D．6mgR
答案：C
解析：当小球运动至c点时，水平外力做功W1＝3mgR，设此时速度大小为v，方向竖直 向上，根据动能定理有12mv2＝3mgR－mgR。设小球从c点运动至轨迹最高点所需时间为t，小球在竖直方向只受重力，做加速度为g的匀减速直线运动，则v－gt＝0。小球在水平方向受力大小等于重力大小，做初速度为0的匀加速直线运动，则时间t内，小球的水平方向位移为x＝12gt2，这段时间水平外力做功W2＝mgx。小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量等于水平外力做的总功W总＝W1＋W2，联立各式解得W总＝5mgR，故C项正确。
高考物理一轮总复习 第五章 机械能及其守恒定律 第17讲 功能关系 能量守恒定律课时达标
1 第17讲 功能关系 能量守恒定律
[解密考纲]主要考查对功能关系的理解，对各种功能关系的熟练应用，掌握摩擦力做功与能量转化和弹簧弹力做功与能量转化的处理技巧．
1．物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下，分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动．在这三种情况下物体机械能的变化情况是( D )
A．匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小
B．匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小
C．由于该拉力与重力大小的关系不明确，所以不能确定物体机械能的变化情况
D．三种情况中，物体的机械能均增加
解析：除重力外，物体受到向上的其他力，且物体在三种情况中均向上运动，所以W其他>0，机械能增加，只有选项D正确．
2．(多选)(2016·湖北重点中学联考)在离水平地面h高处将一质量为m的小球水平抛出，在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为Ff，落地时小球距抛出点的水平距离为x，速率为v，那么，在小球运动的过程中( AD )
A．重力做功为mgh
B．克服空气阻力做的功为Ff·h2＋x2
C．落地时，重力的瞬时功率为mgv
D．重力势能和机械能都逐渐减少
解析：重力做功为WG＝mgh，选项A正确；空气阻力做功与经过的路程有关，而小球经过的路程大于h2＋x2，故克服空气阻力做的功大于Ff·h2＋x2，选项B错误；落地时，重力的瞬时功率为重力与沿重力方向的分速度的乘积，故落地时重力的瞬时功率小于mgv，选项C错误；重力做正功，重力势能减少，空气阻力做负功，机械能减少，选项D正确．
3．(2017·重庆诊断)一个排球在A点被竖直抛出时动能为20 J，上升到最大高度后，又回到A点，动能变为12 J，设排球在运动中受到的阻力大小恒定，则( C )
A．上升到最高点过程重力势能增加了20 J
B．上升到最高点过程机械能减少了8 J
C．从最高点回到A点过程克服阻力做功4 J
D．从最高点回到A点过程重力势能减少了12 J