高考物理一轮复习功能关系能量守恒定律教案（含解析）沪科版

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1、第4课时　功能关系　能量守恒定律[知识梳理]知识点、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。(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．能量守恒定律(1)内容：能量既不会消灭，也不会创生。它只会从一种形式转化为其他形式，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。思维深化判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)力对物体做了多少功，物体就有多少能。(　　)(2)物体在速度增大时，其机械能可能在减小。(　　)(3)重力和弹簧弹

2、力之外的力做功的过程是机械能和其他形式能量转化的过程。(　　)(4)一对互为作用力与反作用力的摩擦力做的总功，等于系统增加的内能。(　　)答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　　　　　　　　　　　　　　　　　　　[题组自测]题组一　对几种功能关系的理解1．年2月15日中午12时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件。坠落的陨石重量接近1万吨，进入地球大气层的速度约为4万英里每小时，随后与空气摩擦而发生剧烈燃烧，并在距离地面上空12至15英里处发生爆炸，产生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度过程中，其质量不变，则(　　)A．该

3、碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量B．该碎片在空中下落过程中重力做的功小于动能的增加量C．该碎片在陷入地下的过程中重力做的功等于动能的改变量D．该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量解析　陨石在空中下落过程中，陨石与空气之间的摩擦力对陨石做负功，由动能定理有：WG－Wf＝ΔEk，故WG＞ΔEk，A、B错误；陨石碎片在陷入地下的过程中，阻力同样做负功，WG＞ΔEk，C错误；对全过程，由能量守恒定律可知机械能转化为内能，机械能减少，内能增大，由功能原理可知该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量，D正确。答案　D2．升降机底板上放一质

4、量为100kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5m时速度达到4m/s，则此过程中(g取10m/s2)(　　)A．升降机对物体做功5800JB．合外力对物体做功5800JC．物体的重力势能增加500JD．物体的机械能增加800J解析　根据动能定理得W升－mgh＝mv2，可解得W升＝5800J，A正确；合外力做的功为mv2＝×100×42J＝800J，B错误；物体重力势能增加mgh＝100×10×5J＝5000J，C错误；物体机械能增加ΔE＝Fh＝W升＝5800J，D错。答案　A题组二　能量守恒定律的应用3．如图1所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底

5、BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，B、C在水平线上，其距离d＝0.5m。盆边缘的高度为h＝0.3m。在A处放一个质量为m的小物块并让其由静止下滑。已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为μ＝0.1。小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停下的位置到B的距离为(　　)图1A．0.5mB．0.25mC．0.1mD．0解析　由mgh＝μmgs，得s＝3m，而＝＝6，即3个来回后，小物块恰停在B点，选项D正确。答案　D4．(多选)(·郑州质检)如图2所示，表面粗糙的固定斜面顶端安装一个定滑轮，物块A、B用轻绳连接并跨过定滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。初

6、始时刻，手扶物块B使物块A、B处于静止状态。松手后物块A下落，物块B沿斜面上滑，则从松手到物块A着地前的瞬间(B未碰到滑轮)(　　)图2A．物块A减少的机械能等于物块B增加的机械能B．轻绳对物块B做的功等于物块B的机械能增量C．轻绳对物块A做的功等于物块A的机械能变化量D．摩擦力对物块B做的功等于系统机械能的变化量解析　由题意可知，斜面粗糙，B受到滑动摩擦力，对物块A、B和斜面系统进行分析，由能量守恒定律可知，物块A减少的机械能等于物块B增加的机械能加上摩擦产生的热量，A错误；以物块B为研究对象，由功能关系可知，轻绳拉力与摩擦力做的总功等于物块B的机械能增量，B错

7、误；以A物块为研究对象，由功能关系可知，轻绳拉力做的功等于物块A的机械能变化量，C正确；以物块A、B组成的系统为研究对象，摩擦力做的功等于系统机械能的变化量，D正确。答案　CD考点一　对功能关系的理解与应用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　功是能量转化的量度。力学中的功与对应的能量的变化关系如下表所示：功能量改变关系式W合：合外力的功(所有外力的功)动能的改变量(ΔEk)W合＝ΔEkWG：重力的功重力势能的改变量(ΔEp)WG＝－ΔEpW弹：弹簧弹力做的功弹性势能的改变量(ΔEp)W弹＝－ΔEpW其他：除重力或系统内弹簧弹力以外的其他外力做的功机械能的改变量(

8、ΔE)W其