高二物理高效课堂资料14 功能关系 能量守恒定律

功能关系能量守恒定律能量守恒定律是物理学中的一个重要定律，也被称为能量守恒原理。

它指出，在一个封闭系统中，能量的总量是不变的。

换句话说，能量既不能被创造，也不能被毁灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

能量是指物体或系统进行工作所需要的能力。

它可以包括多种形式，如机械能、热能、电能、光能等。

这些形式的能量可以相互转化，但总的能量量不变。

根据能量守恒定律，系统的能量变化等于能量输入减去能量输出。

这可以用以下公式表示：ΔE = Qin - Qout其中，ΔE表示系统能量变化，Qin表示输入到系统中的能量，Qout表示从系统中输出的能量。

当ΔE为正时，系统的能量增加；当ΔE为负时，系统的能量减少。

能量守恒定律可以通过一些实例来解释。

例如，考虑一个物体从一个高处下落到地面的过程。

在开始时，物体具有重力势能，当下落到地面时，重力势能转化为动能。

根据能量守恒定律，重力势能的减少等于动能的增加，因此能量的总量保持不变。

另一个例子是燃烧过程。

在燃烧中，化学能转化为热能和光能。

这是因为化学反应产生的能量会以热能和光能的形式释放出来。

然而，根据能量守恒定律，化学能的减少必须等于热能和光能的增加，以保持能量的总量不变。

能量守恒定律在许多领域有着广泛的应用。

在机械工程中，工程师需要确保系统中的能量输入与输出保持平衡，以保证系统的正常运行。

在热力学中，能量守恒定律被用来分析热传导、传热、发电等过程。

在化学和生物学研究中，能量守恒定律用于解释化学反应和生物代谢过程中的能量转化。

能量守恒定律的重要性在于它可以解释自然界中许多观察到的现象。

它提供了我们理解和分析物体和系统能量转化的基础。

同时，能量守恒定律也有助于节约能源，促进可持续发展。

通过控制能量的流动和转化过程，我们可以最大限度地利用能源并减少浪费，达到能源的可持续利用。

总之，能量守恒定律是自然界中一个普遍存在的定律。

它指出在一个封闭系统中，能量的总量是不变的。

能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总的能量量保持不变。

功能关系能量守恒定律什么是功能关系能量守恒定律？它是指在一个封闭系统内，能量从一个形式转化为另一个形式，但总能量保持不变。

这个定律是基于对自然界各个系统的观察和实验总结得出的。

无论是机械系统中的动能和势能转化，还是热系统中的热能转化，能量守恒定律都适用。

例如，当一个物体从高处滑下时，其势能转化为动能，但整个系统的总能量保持不变。

能量守恒定律是自然界中各种现象和过程的基础。

在物理学中，它被广泛应用于解释和描述各种物理现象。

例如，在机械学中，能量守恒定律可以用来解释物体的运动和力学性质。

在热学中，能量守恒定律可以用来解释热传导、热辐射等热现象。

在电磁学中，能量守恒定律可以用来解释电磁场的产生和传播。

在化学中，能量守恒定律可以用来解释化学反应过程中的能量变化。

无论是哪个学科领域，能量守恒定律都是解释和理解自然界中各种现象的重要工具。

功能关系是指事物之间的相互作用和相互影响的关系。

能量守恒定律与功能关系的关联在于它们都涉及到事物之间的转化和守恒。

功能关系可以看作是能量守恒定律在不同领域的具体应用。

无论是机械系统、热系统、电磁系统还是化学系统，它们都是由不同的功能关系构成的。

这些功能关系之间的能量转化和守恒遵循着能量守恒定律。

以机械系统为例，当物体在重力作用下从高处滑下时，其势能转化为动能。

这个过程可以用功能关系进行描述，即重力势能和动能之间的转化关系。

根据能量守恒定律，这个过程中总能量保持不变。

类似地，在热系统中，热能可以转化为机械能或其他形式的能量。

这些能量之间的转化关系可以通过功能关系进行描述，而守恒的总能量则遵循能量守恒定律。

能量守恒定律是自然界中能量转化和守恒的基本规律。

它适用于各个学科领域，包括机械学、热学、电磁学和化学等。

功能关系则是能量守恒定律在不同领域的具体应用，描述了不同形式能量之间的转化关系。

通过研究和理解能量守恒定律和功能关系，我们可以更好地理解自然界中的各种现象和过程。

同时，这也为人类创造和利用能源提供了重要的理论基础。

功能关系能量守恒定律（含答案）专题功能关系能量守恒定律【考情分析】1．知道功是能量转化的量度，掌握重⼒的功、弹⼒的功、合⼒的功与对应的能量转化关系。

2．知道⾃然界中的能量转化，理解能量守恒定律，并能⽤来分析有关问题。

【重点知识梳理】知识点⼀对功能关系的理解及其应⽤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，⽽且能量的转化必须通过做功来实现。

2．做功对应变化的能量形式(1)合外⼒对物体做的功等于物体的动能的变化。

(2)重⼒做功引起物体重⼒势能的变化。

(3)弹簧弹⼒做功引起弹性势能的变化。

(4)除重⼒和系统内弹⼒以外的⼒做的功等于物体机械能的变化。

知识点⼆能量守恒定律的理解及应⽤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另⼀个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。

2．适⽤范围能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律，是各种⾃然现象中普遍适⽤的⼀条规律。

3．表达式ΔE减＝ΔE增，E初＝E末。

【典型题分析】⾼频考点⼀对功能关系的理解及其应⽤12【例1】（2019·全国Ⅱ卷）从地⾯竖直向上抛出⼀物体，其机械能E 总等于动能E k 与重⼒势能E p 之和。

取地⾯为重⼒势能零点，该物体的E 总和E p 随它离开地⾯的⾼度h 的变化如图所⽰。

重⼒加速度取10 m/s 2。

由图中数据可得A ．物体的质量为2 kgB ．h =0时，物体的速率为20 m/sC ．h =2 m 时，物体的动能E k =40 JD ．从地⾯⾄h =4 m ，物体的动能减少100 J 【答案】AD【解析】A ．E p –h 图像知其斜率为G ，故G =80J4m=20 N ，解得m =2 kg ，故A 正确B ．h =0时，E p =0，E k =E 机–E p =100 J–0=100 J ，故212mv =100 J ，解得：v =10 m/s ，故B 错误；C ．h =2 m 时，E p =40 J ，E k =E 机–E p =85 J–40 J=45 J ，故C 错误；D ．h =0时，E k =E 机–E p =100 J–0=100 J ，h =4 m 时，E k ′=E 机–E p =80 J–80J=0 J ，故E k –E k ′=100 J ，故D 正确。

功能关系、能量守恒定律考点一功能关系的理解和应用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是通过做功来实现的．(2)功是能量转化的量度，功和能的关系，一是体现在不同的力做功，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．2．常见的功能关系技巧点拨1．物体动能的增加与减少要看合外力对物体做正功还是做负功．2．势能的增加与减少要看对应的作用力(如重力、弹簧弹力、电场力等)做负功还是做正功．3．机械能增加与减少要看重力和弹簧弹力之外的力对物体做正功还是做负功．例题精练1.(多选)如图1所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止运动至高为h的B处，获得的速度为v，AB的水平距离为s，重力加速度为g.下列说法正确的是()图1A ．小车克服重力所做的功是mghB ．合力对小车做的功是m v 22C ．推力对小车做的功是Fs －mghD ．阻力对小车做的功是m v 22＋mgh －Fs2.(多选)一物块在高3.0 m 、长5.0 m 的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s 的变化如图2中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10 m/s 2.则( )图2A ．物块下滑过程中机械能不守恒B ．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C ．物块下滑时加速度的大小为6.0 m/s 2D ．当物块下滑2.0 m 时机械能损失了12 J考点二 摩擦力做功与能量转化1．摩擦力做功的特点(1)一对静摩擦力所做功的代数和总等于零；(2)一对滑动摩擦力做功的代数和总是负值，差值为机械能转化为内能的部分，也就是系统机械能的损失量；(3)说明：两种摩擦力对物体都可以做正功，也可以做负功，还可以不做功． 2．三步求解相对滑动物体的能量问题 (1)正确分析物体的运动过程，做好受力分析．(2)利用运动学公式，结合牛顿第二定律分析物体的速度关系及位移关系，求出两个物体的相对位移．(3)代入公式Q ＝F f ·x 相对计算，若物体在传送带上做往复运动，则为相对路程s 相对．例题精练3．(多选)如图3所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态．小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止．物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度．在上述过程中()图3A．弹簧的最大弹力为μmgB．物块克服摩擦力做的功为2μmgsC．弹簧的最大弹性势能为μmgsD．物块在A点的初速度为2μgs考点三能量守恒定律的理解和应用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其他形式，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．3．基本思路(1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，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．技巧点拨应用能量守恒定律解题的步骤1．分清有几种形式的能在变化，如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电势能)、内能等．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．例题精练4.(多选)如图4所示，一根轻弹簧一端固定在O点，另一端固定一个带有孔的小球，小球套在固定的竖直光滑杆上，小球位于图中的A点时，弹簧处于原长，现将小球从A点由静止释放，小球向下运动，经过与A点关于B点对称的C点后，小球能运动到最低点D点，OB垂直于杆，则下列结论正确的是()图4A．小球从A点运动到D点的过程中，其最大加速度一定大于重力加速度gB．小球从B点运动到C点的过程，小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和可能增大C．小球运动到C点时，重力对其做功的功率最大D．小球在D点时弹簧的弹性势能一定最大5．如图5所示，一物体质量m＝2 kg，在倾角θ＝37°的斜面上的A点以初速度v0＝3 m/s下滑，A点距弹簧上端挡板位置B点的距离AB＝4 m．当物体到达B点后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC＝0.2 m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，D点距A点的距离AD＝3 m．挡板及弹簧质量不计，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，求：(结果均保留三位有效数字)图5(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ；(2)弹簧的最大弹性势能E pm.综合练习一．选择题（共10小题）1．（江苏一模）某同学利用图示装置完成探究机械能守恒定律的实验，实验后发现重物重力势能的减少量mgh小于动能的增加量mv2。

高中物理功能关系知识点归纳高中物理功能关系知识点一、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.几种常见的功能关系二、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，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变.考点一功能关系的应用1.若涉及总功(合外力的功)，用动能定理分析.2.若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.若涉及弹性势能的变化，用弹力做功与弹性势能变化的关系分析.4.若涉及电势能的变化，用电场力做功与电势能变化的关系分析.5.若涉及机械能变化，用其他力(除重力和系统内弹力之外)做功与机械能变化的关系分析.6.若涉及摩擦生热，用滑动摩擦力做功与内能变化的关系分析.考点二摩擦力做功的特点及应用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)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零.(3)静摩擦力做功时，只有机械能的相互转移，不会转化为内能.2.滑动摩擦力做功的特点(1)滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功.(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果：①机械能全部转化为内能;②有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外一部分转化为内能.(3)摩擦生热的计算：为相互摩擦的两个物体间的相对路程.考点三能量守恒定律及应用列能量守恒定律方程的两条基本思路：1.某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，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.3.能量转化问题的解题思路(1)当涉及摩擦力做功，机械能不守恒时，一般应用能的转化和守恒定律.(2)解题时，首先确定初末状态，然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少，哪种形式的能量增加，求出减少的能量总和高中物理知识点有哪些运动的描述1.物体模型用质点，忽略形状和大小;地球公转当质点，地球自转要大小。