功能关系、能的转化和守恒定律.ppt

* 第 4 讲 功能关系、能的转化和守恒定律 考点 1 能量转化和守恒定律 转移 不变 1．内容：能量既不会消失，也不会创生．它只能从一种形 式转化为另一种形式，或者从一个物体_____到另一个物体，而 在转化和转移的过程中，能量的总量保持_____． 2．能量转化及守恒的两种表述 (1)某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减 少量等于增加量． (2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加， 且减少量等于增加量． 3．对能量转化及守恒的理解：每一种运动形式都对应一种 能量形式，通过力做功，不同形式的能可以相互转化． 1．(双选)行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下； 流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降； 条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流．上述 不同现象中所包含的相同的物理过程是( ) A．物体克服阻力做功 B．物体的动能转化为其他形式的能量 C．物体的势能转化为其他形式的能量 D．物体的机械能转化为其他形式的能量 解析：汽车制动，受摩擦阻力减速，克服摩擦力做功，机 械能转化而内能．流星坠落，受空气阻力，机械能转化为内能． 降落伞在空中匀速下降，受空气阻力，重力势能减小，转化为 内能．条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，由于电磁感应， 受到磁场力的阻碍作用，把机械能转化为电能．所以 A、D 两 项正确． 答案：AD WE＝－ΔEp 电势能变化ΔEp 电场力做功 WE＝qUAB W合＝ΔEk 动能变化ΔEk 合外力做功 W合 W总＝ΔE 机械能变化ΔE 其他力做功 W总 WN＝－ΔEp 弹性势能变化ΔEp 弹簧弹力做功 WN WG＝－ΔEp 重力势能变化ΔEp 重力做功 WG＝mgh 功能关系 能量变化 功 考点 2 功和能的关系 1．功是能量转化的量度，做功的过程是能量转化的过程， 做了多少功，就有多少能量发生转化；反之，转化多少能量就 说明做了多少功． 2．常见的功与能的转化关系如下表所示： 2．(单选)(2010 年佛山模拟)在奥运比赛项目中，高台跳水 是我国运动员的强项．质量为 m 的跳水运动员进入水中后受到 水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为 F，那么在 他减速下降高度为 h 的过程中，下列说法正确的是(g 为当地的 重力加速度)( ) D A．他的动能减少了 Fh B．他的重力势能增加了 mgh C．他的机械能减少了(F－mg)h D．他的机械能减少了 Fh 解析：由动能定理，ΔEk＝mgh－Fh，动能减少了 Fh－mgh， A 不正确；他的重力势能减少了 mgh，B 错误；他的机械能减 少了ΔE＝Fh，C 错误、D 正确． 考点 3 摩擦力做功与机械能、内能之间的转化关系 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，另外部分转 化为内能． (3)摩擦生热的计算：Q＝Ff s相对． 3．一木块静止在光滑水平面上，被水平方向飞来的子弹击 中，子弹进入木块的深度为 2 cm，木块相对于桌面移动了 1 cm， 设木块对子弹的阻力恒定，则产生的热能和子弹损失的动能之 比是多少？ 热点 1 判断过程中力做功和能量转化 【例 1】一质量为 M＝2.0 kg 的小物块随足够长的水平传送 带一起运动，被一水平向左飞来的子弹击中并从物块中穿过， 如图 5－4－1 甲所示．地面观察者纪录了小物块被击中后的速 度随时间变化的关系如图乙所示(图中取向右运动的方向为正 方向)．已知传送带的速度保持不变，g 取 10 m/s2. 甲 乙 图 5－4－1 (1)指出传送带速度 v 的方向及大小，说明理由． (2)计算物块与传送带间的动摩擦因数μ. (3)计算传送带对外做了多少功？子弹射穿物块后系统有多 少能量转化为内能？ 解决这类问题一定要审清题意，分析清楚物体 的运动过程，以及过程中力做功的情况．明确力做功对应的能 量转化，以及能量转化中什么能转化为什么能．例如：自由落 体运动中，重力对物体做正功，重