高考物理功能关系-

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1、§4功能关系能的转化和守恒定律教学目标：理解功和能的关系，能够应用动量观点和能量观点解决有关动量和能量的综合问题。教学重点：动量能量综合问题的解决方法教学难点：应用动量观点和能量观点解决动量能量综合问题教学方法：讲练结合教学过程：一、功能关系做功的过程是能量转化的过程，功是能量转化的量度。能量守恒和转化定律是自然界最基本的定律之一。而在不同形式的能量发生相互转化的过程中，功扮演着重要的角色。本章的主要定理、定律都是由这个基本原理出发而得到的。需要强调的是：功是一种过程量，它和一段位移（一段时间）相对应

2、；而能是一种状态量，它与一个时刻相对应。两者的单位是相同的（都是J），但不能说功就是能，也不能说“功变成了能”。复习本章时的一个重要课题是要研究功和能的关系，尤其是功和机械能的关系：突出：“功是能量转化的量度”这一基本概念。⑴物体动能的增量由外力做的总功来量度：W外=ΔEk，这就是动能定理。⑵物体重力势能的增量由重力做的功来量度：WG=-ΔEP，这就是势能定理。二、能量转化与守恒定律能量及不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，

3、其总量不变。⑶物体机械能的增量由重力以外的其他力做的功来量度：W其它=ΔE机，（W其它表示除重力以外的其它力做的功），这就是机械能定理。⑷当W其它=0时，说明只有重力做功，所以系统的机械能守恒。⑸一对互为作用力反作用力的摩擦力做的总功，用来量度该过程系统由于摩擦而减小的机械能，也就是系统增加的内能。fd=Q（d为这两个物体间相对移动的路程）.【例1】质量为m的物体在竖直向上的恒力F作用下减速上升了H，在这个过程中，下列说法中正确的有A.物体的重力势能增加了mgHB.物体的动能减少了FHC.物体的机械

4、能增加了FHD.物体重力势能的增加小于动能的减少解析：由以上三个定理不难得出正确答案是A、C2【例3】如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其正上方A位置有一只小球。小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零。小球下降阶段下列说法中正确的是A．在B位置小球动能最大B．在C位置小球动能最大C．从A→C位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加D．从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加ABCD选B、C、D【例3】一小物体以10

5、0J的初动能滑上斜面，当动能减少80J时．机械能减少32J．则当物体滑回原出发点时动能为多少?答案20J【例4】滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它回到出发点时速率为v2，且v2

6、O→C由动能定理F合S=mv12/2=EK1由功能关系得：EK1=mv12/2=mgSsinθ+QA点的势能为EPA=mgSsinθ/2EKA=EK1/2∴EKA>EPABC例5.固定光滑斜面体的倾角为θ=30°，其上端固定一个光滑轻质滑轮，A、B是质量相同的物块m=1kg，用细绳连接后放置如右图，从静止释放两物体。当B落地后不再弹起，A再次将绳拉紧后停止运动。问：（1）B落地时A的速度？（2）A沿斜面上升的最大位移？（3）从开始运动到A、B均停止运动，整个系统损失了多少机械能？BAθ=30°h=0.

7、2m解法1：（1）由牛顿定律,对B:mg–T=ma对A:T-mgsin30°=ma∴a=0.25g=2.5m/s2v2=2ah∴v=1m/s（2）B落地后，对A物体，用机械能守恒定律-mgSsin30°=0-mv2/2∴S=0.1mA沿斜面上升的最大位移为0.3m.(3)ΔE=mgh/2=1J解法2:(1)设B落地时A、B的速度为v，根据机械能守恒定律系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量：mBgh－mAghsinθ=1/2(mA+mB)v2得出v=1m/s(2)设B落地后A沿斜面向上运动的最大位移

8、为S，对A应用机械能守恒定律：mAgSsinθ=1/2mAv2由此得S=0.1m∴A沿斜面运动的最大位移为SA=h+S=0.2+0.1=0.3m(3)从释放A、B到A、B均停止运动，系统机械能的损失E为初态机械能E1与末态机械能E2之差：E=E1－E2=mBgh－mAghsin30°=1J【例6】如图所示，半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过动摩擦因数为μ的C