2020版高考物理(广东专用)一轮复习课件：第五章+第4讲+功能关系 能量守恒定律 张ppt

第4节功能关系能量守恒定律一、功能关系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。

功不是能，只是能量转化的途径，转化多少能量，就需要做多少功。

(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．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W G＝－ΔE p 负功重力势能增加弹簧等的弹力正功弹性势能减少W弹＝－ΔE p 负功弹性势能增加电场力正功电势能减少W电＝－ΔE p 负功电势能增加合力正功动能增加W合＝ΔE k 负功动能减少重力以外的其他力正功机械能增加W其＝ΔE 负功机械能减少3．(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F f x相对＝Q。

(2)感应电流克服安培力做的功等于产生的电能，即W克安＝E电。

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：ΔE减＝ΔE增。

自然界中虽然能量守恒，但很多能源利用之后不可再重新利用，即能源品质降低，所以要节约能源。

[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。

(×)(2)能量在转移或转化过程中，其总量会不断减少。

(×)(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。

(×)(5)节约可利用能源的目的是为了减少污染排放。

(×)(6)滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化。

(√)(7)一个物体的能量增加，必定有别的物体的能量减少。

(√)二、选择题1．上端固定的一根细线下面悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅度越来越小。

对此现象下列说法正确的是()A．摆球机械能守恒B．总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能C．能量正在消失D．只有动能和重力势能的相互转化解析：选B由于空气阻力的作用，摆球的机械能减少，机械能不守恒，减少的机械能转化为内能，内能增加，能量总和不变，B正确。

球平衡时,弹簧恰好处于原长状态。现给小球一竖直向上的初速度,
小球最高能运动到M点。在小球从开始运动至最高点时,以下说法
正确的是( )
关闭
由小球平衡时,弹簧恰好处于原长状态可知,小球所受重力大小等于其受
到的电场力大小,即mg=qE,小球在竖直向上运动的过程中,其重力做的功
和电场力做的功的代数和为零,则弹簧弹性势能的增加量等于小球动能的
的变
第五章
第4节 功能关系 能量守恒定律
基础夯实
多维课堂
模型方法
-4-
基础夯实 自我诊断
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 (1)转化观点:ΔE1减=ΔE2增(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)转移观点:ΔEA减=ΔEB增(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
2
用过程中,支持力对该同学做功为零,C 错误;该同学所受合外力做功
等于动能增量,则
B
W
合=12mv2,D
错误。
关闭
解析 答案
考点一
第五章
第4节 功能关系 能量守恒定律
基础夯实
多维课堂
模型方法
考点二 考点三
-16-
规律总结功能关系的解题技巧 在应用功能关系解决具体问题的过程中: (1)求动能的变化用动能定理。 (2)求重力势能的变化,用重力做功与重力势能变化的关系分析。 (3)求机械能变化,用除重力和弹簧的弹力之外的力做功与机械能 变化的关系分析。 (4)求电势能的变化,用电场力做功与电势能变化的关系分析。

点 一对摩擦
一对滑动摩擦力所做功的代数和不为
一对静摩擦力所做
力的总功
零,总功W=-Ff·s相对,即摩擦时产生的热
功的代数和等于零
方面
量
相同点
两种摩擦力对物体可以做正功、负功,还可以不做功
2.求解相对滑动物体的能量问题的方法
(1)正确分析物体的运动过程,做好受力情况分析。
(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。
C.弹簧长度最短时,弹力对小球做功的功率为零
D.小球到达N点时的动能等于其在M、N两点间的重力势能之差
思维点拨 (1)对小球受力分析后可判断各力做功情况,弹簧长度最短时,弹
力方向与速度方向垂直,功率为零。(2)M、N两点处,弹簧对小球的弹力大
小相等,弹簧的弹性势能相等,根据动能定理可判断选项D。
答案 CD
力平衡,根据功能关系可得弹簧最大的弹性势能大于Ekm,故B错误;0~h3之
间弹簧的弹力先减小后不变,故C错误;弹簧笔的弹性势能、重力势能和动
能之和不变,从0~h2过程中,弹簧笔的重力势能增大,则弹簧笔的弹性势能和
动能之和减小,故D正确。
3.(2023广东广州期末)如图所示,相对传送带静止的货物与传送带一起沿
(2)1 m
(3)6 J
解析 (1)由机械能守恒定律和牛顿第二定律得
2
FN-mg=m
解得 FN=30 N。
1
mgR=2 2
(2)设滑块滑上小车后经过时间t1与小车同速,共同速度大小为v,对滑块有
μmg=ma1,v=vB-a1t1
对小车有μmg=m0a2,v=a2t1
解得v=1 m/s,t1=1 s<1.5 s
应用提升1.(多选)平直公路上行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停

，不计发Fra bibliotek机的能量损失)
• 解析：由题知，水重力势能的10%转化为 电能．由能量守恒定律得：
• 该电站每天最多发电
• E＝mgh×10%×2 • ＝ρS(h2－h1)g×
×10%×2
• ＝1.0×103×1.0×107×(20－18)×10×
• ×10%×2J
• ＝4×1010J
• 答案：4×1010J
燃气，将礼花弹由炮筒底部射向空中．
若礼花弹在由炮筒底部出发至炮筒口的
过程中，克服重力做功W1，克服炮筒阻力 及空气阻力做功W2，高压燃气对礼花弹做 功W3，则礼花弹在炮筒内运动的过程中(
设礼花弹发射过程中质量不变)
• 解析：由动能定理，动能变化量等于合外
力做的功，即W3－W2－W1，B正确．除重
力之外的力的功对应机械能的变化，即
• 解析：物块在运动过程中有重力和摩擦力 做功，在物块的运动过程中，由动能定理
W＝ΔEk得： • WG－Wf＝ΔEk，即WG＝ΔEk＋Wf.
• 从上式可见，重力做功，重力势能减少， 减少的重力势能一部分增加物体的动能， 一部分克服摩擦力做功，D选项正确．
• 答案：D
• ●自主学习
凭空产生
• 能凭量空转化既消失不会，它只能从一种形式转，移也不会 为别的形式，或者从一个物体 到别的物体，在转化或转移的过程中 其总量不变．
• 【例1】 (2007·高考海南卷)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