2019-2020年高中物理一轮复习 第6章 第4讲 功能关系 能量守恒定律学案 新人教版必修2

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1、2019-2020年高中物理一轮复习第6章第4讲功能关系能量守恒定律学案新人教版必修2一、功能关系1.功是　　转化的量度2.常见关系（1）合外力对物体做的功等于物体的变化，即W合＝（2）重力对物体做的功等于物体的减少量，即（3）弹簧的弹力对物体做的功等于弹簧的减少量，W弹＝（4）除重力（和系统内的相互作用的弹力）之外的其它力对物体（系统）做的功等于物体（系统）　的变化，即W其它＝　（5）滑动摩擦力与相对位移的乘积等于转化成的，即Q＝二、能量转化与守恒定律1.内容：能量不会，也不会，它只能从一种形式为另一种形式，

2、或者从一个物体到另一个物体，在转化或转移的过程中其不变，这就是能量转化与守恒定律．2.物理意义：能量守恒是最基本、最普遍、最重要的自然规律之一，它揭示了自然界各种运动形式不仅具有多样性，而且具有统一性．它指出了能量既不能无中生有，也不能消灭，只能在一定条件下相互转化．考点一、功能关系1.做功的过程是能量转化的过程，功是能的转化的量度。能量守恒和转化定律是自然界最基本的规律之一。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、定律都可由这个基本原理出发而得到。需要强调的是：功是一个过程

3、量，它和一段位移（一段时间）相对应；而能是一个状态量，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”。2.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。（1）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。（2）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。（3）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=ΔE机，（W其表示除重力以外的其它力做的功），

4、这就是功能原理。（4）当W其=0时，①若只有重力做功，则系统的机械能守恒；②若其它力的合功为零，则系统机械能不变。（5）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。Q=fd（d为这两个物体间相对移动的路程）。图4―4―1【例题1】电动机带动水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图4―4―1所示，当小木块与传送带相对静止时，求：（1）小木块的位移；（2）传送带转过的路程；（3）小木块获

5、得的动能；（4）摩擦过程产生的摩擦热；（5）在这一过程中与不放物体时相比电动机多消耗的能量．解析：木块刚放上时速度为零，必然受到传送带的滑动摩擦力作用而做匀加速直线运动，达到与传送带共速后不再相互滑动，整个过程中木块获得一定的能量，系统要产生摩擦热．对小木块，相对滑动时，由得加速度a＝μg，由v＝at得，达到相对静止所用时间．（1）小木块的位移（2）传送带始终匀速运动，路程（3）对小木块获得的动能这一问也可用动能定理解：故（4）产生的摩擦热注意：这儿凑巧有，但不是所有的问题都这样．（5）由能的转化与守恒定律得，

6、电机输出的总能量转化为小木块的动能与摩擦热，所以答案：（1）（2）（3）（4）（5）【变式训练1】有一种叫做“蹦极跳”的运动中，质量为的游戏者身系一根长为、弹性优良的轻质柔软橡皮绳．从高处由静止开始下落1．5时到达最低点，若在下落过程中不计空气阻力，则以下说法正确的是（）A．速度先增大后减小B．加速度先减少后增大C．动能增加了D．重力势能减少了考点二、如何应用能量守恒定律解决问题图4―4―21．对能量守恒定律可以从两方面理解：（1）某种形式的能量减小，一定有另一种或几种形式的能量增加，且减少量和增加量相等．（2

7、）某个物体的能量减少，一定存在另一个物体的能量增加，且减少量和增加量相等．这是我们应用能量守恒定律列方程的两条基本思路．2．应用能量守恒定律的步骤如下：（1）分清有多少形式的能（如动能、势能、电能、内能等）在变化．（2）分别列出减少的能量和增加的能量的表达式．（3）列恒等式求解．【例题2】如图4―4―2所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高H，上端套着一个细环，棒和环的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg（k＞1）．断开轻绳，棒和环自由下落，假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动

8、能损失，棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计，求：（1）棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，环的加速度；（2）从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间，棒运动的路程s；（3）从断开轻绳到棒和环都静止，摩擦力对环及棒做的总功W．解析：（1）断开轻绳，棒和环自由下落，两者无相对运动，与地面碰后两者有相对运动，故有摩擦力产生．设棒第一次上升过程中，环的加速度为a，环受合力F＝①由牛顿第二定