第4講功能關系、能的轉化和守恒定律考點1能量轉化和守恒定律轉移不變

1．內容：能量既不會消失，也不會創生．它只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體_____到另一個物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持_____． 2．能量轉化及守恒的兩種表述 (1)某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量等于增加量．編輯ppt

(2)某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量等于增加量． 3．對能量轉化及守恒的理解：每一種運動形式都對應一種能量形式，通過力做功，不同形式的能可以相互轉化． 1．(雙選)行駛中的汽車制動后滑行一段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發出明亮的光焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產生電流．上述不同現象中所包含的相同的物理過程是()編輯pptA．物體克服阻力做功B．物體的動能轉化為其他形式的能量C．物體的勢能轉化為其他形式的能量D．物體的機械能轉化為其他形式的能量

解析：汽車制動，受摩擦阻力減速，克服摩擦力做功，機械能轉化而內能．流星墜落，受空氣阻力，機械能轉化為內能．降落傘在空中勻速下降，受空氣阻力，重力勢能減小，轉化為內能．條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，由于電磁感應，受到磁場力的阻礙作用，把機械能轉化為電能．所以A、D兩項正確．答案：AD編輯ppt功能量變化功能關系重力做功WG＝mgh重力勢能變化ΔEpWG＝－ΔEp彈簧彈力做功WN彈性勢能變化ΔEpWN＝－ΔEp其他力做功W總機械能變化ΔEW總＝ΔE合外力做功W合動能變化ΔEkW合＝ΔEk電場力做功WE＝qUAB電勢能變化ΔEpWE＝－ΔEp考點2功和能的關系

1．功是能量轉化的量度，做功的過程是能量轉化的過程，做了多少功，就有多少能量發生轉化；反之，轉化多少能量就說明做了多少功． 2．常見的功與能的轉化關系如下表所示：編輯ppt

2．(單選)(2010年佛山模擬)在奧運比賽項目中，高臺跳水是我國運動員的強項．質量為m的跳水運動員進入水中后受到水的阻力而做減速運動，設水對他的阻力大小恒為F，那么在他減速下降高度為h的過程中，下列說法正確的是(g為當地的重力加速度)()D

A．他的動能減少了Fh

B．他的重力勢能增加了mgh

C．他的機械能減少了(F－mg)h

D．他的機械能減少了Fh

解析：由動能定理，ΔEk＝mgh－Fh，動能減少了Fh－mgh，A不正確；他的重力勢能減少了mgh，B錯誤；他的機械能減少了ΔE＝Fh，C錯誤、D正確．編輯ppt考點3摩擦力做功與機械能、內能之間的轉化關系

1．靜摩擦力做功的特點 (1)靜摩擦力可以做正功，也可以做負功，還可以不做功． (2)相互作用的一對靜摩擦力做功的代數和總等于零． (3)靜摩擦力做功時，只有機械能的相互轉移，不會轉化為內能． 2．滑動摩擦力做功的特點 (1)滑動摩擦力可以做正功，也可以做負功，還可以不做功． (2)相互間存在滑動摩擦力的系統內，一對滑動摩擦力做功將產生兩種可能效果： ①機械能全部轉化為內能；編輯ppt

②有一部分機械能在相互摩擦的物體間轉移，另外部分轉化為內能． (3)摩擦生熱的計算：Q＝Ffs相對．

3．一木塊靜止在光滑水平面上，被水平方向飛來的子彈擊中，子彈進入木塊的深度為2cm，木塊相對于桌面移動了1cm，設木塊對子彈的阻力恒定，則產生的熱能和子彈損失的動能之比是多少？

編輯ppt熱點1判斷過程中力做功和能量轉化

【例1】一質量為M＝2.0kg的小物塊隨足夠長的水平傳送帶一起運動，被一水平向左飛來的子彈擊中并從物塊中穿過，如圖5－4－1甲所示．地面觀察者紀錄了小物塊被擊中后的速度隨時間變化的關系如圖乙所示(圖中取向右運動的方向為正方向)．已知傳送帶的速度保持不變，g取10m/s2. 甲編輯ppt乙圖5－4－1(1)指出傳送帶速度v的方向及大小，說明理由．(2)計算物塊與傳送帶間的動摩擦因數μ.編輯ppt

(3)計算傳送帶對外做了多少功？子彈射穿物塊后系統有多少能量轉化為內能？

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解決這類問題一定要審清題意，分析清楚物體的運動過程，以及過程中力做功的情況．明確力做功對應的能量轉化，以及能量轉化中什么能轉化為什么能．例如：自由落體運動中，重力對物體做正功，重力勢能減少；物體受的合外力即是重力，合外力做功對應動能的增加，所以重力做多少功，則動能增加多少．從能轉化來看是重力做功把重力勢能轉化為動能，而總的機械能不變．編輯pptB．軟繩重力勢能共減少了mgl

1．(雙選)(2010年山東卷)如圖5－4－2所示，傾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，長為l、質量為m、粗細均勻、質量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運動，直到軟繩剛)BD好全部離開斜面(此時物塊未到達地面)，在此過程中( A．物塊的機械能逐漸增加

C．物塊重力勢能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功

D．軟繩重力勢能的減少小于其動能的增加與克服摩擦力所做功之和圖5－4－2編輯ppt編輯ppt熱點2能量轉化中的多過程問題編輯ppt(1)滑環第一次通過圓弧軌道O2的最低點F時對軌道的壓力；(2)滑環通過圓弧軌道O1

最高點A的次數；(3)滑環克服摩擦力做功所通過的總路程．圖5－4－3編輯ppt編輯ppt

(3)由題意可知得：滑環最終只能在圓弧軌道O2

的D點下方來回運動，即到達D點速度為零，由能量守恒得：

解得滑環克服摩擦力做功所通過的路程s＝78m.

這類問題審題要求高，一定要分清有哪些過程，明確過程中力對什么做了功，引起了哪種能的轉化，物體系統中存在哪些能量形式，在轉化中是哪種能轉化為哪種能．即明確研究對象的能量來源與去向，根據能量守恒來列方程．這類問題雖然過程多，但分清了過程中的能量，對每一過程列方程，再聯立方程求解，問題就不會那么難．編輯ppt

2．(2009年寧夏卷)兩質量分別為M1

和M2

的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上，A和B的傾斜面都是光滑曲面，曲面下端與水平面相切，如圖5－4－4所示，一質量為m的物塊位于劈A的傾斜面上，距水平面的高度為h.物塊從靜止滑下，然后又滑上劈B.求物塊在B上能夠達到的最大高度．圖5－4－4編輯ppt編輯ppt

易錯點：滑動摩擦力做功轉化為內能的問題

【例1】(雙選)如圖5－4－5所示，質量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度v勻速運動，物體與傳送帶間的動摩擦因數為μ，物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程下列說法正確的是()圖5－4－5編輯ppt答案：BD編輯ppt編輯ppt相對滑動的物體中，一對滑動摩擦力做功對兩個物體的位移不同，對兩個物體做功也就不同，摩擦力乘以相對位移等于摩擦中產生的內能．在運用功能原理時要選定好對象，并且分析清楚能量的來源與去向才不致出錯．編輯ppt

1．飛機場上運送行李的裝置為一水平放置的環形傳送帶，傳送帶的總質量為