2011届状元之路物理254.pptVIP

共 92 页 §5.4 功能关系 能量守恒定律 一?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,而且能的转化必通过做功来实现. 2.几种常见力的功与能量转化的关系. (1)重力做功:重力势能和其他能相互转化. (2)弹簧弹力做功:弹性势能和其他能相互转化. (3)滑动摩擦力做功:机械能转化为内能. (4)电场力做功:电势能与其他能相互转化. (5)安培力做功:电能和机械能相互转化. 二?能量守恒定律 1.内容. 能量既不会消灭,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.应用能量守恒的两条基本思路 (1)某种形式的能减少,一定存在另一种形式的能增加,且减少量和增加量相等. (2)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. 1.对于功和能,下列说法正确的是( ) A.功和能的单位相同,它们的概念也相同 B.做功的过程就是物体能量转化的过程 C.做了多少功,就有多少能量发生了转化 D.各种不同形式的能可以互相转化,且在转化的过程中,能的总量是守恒的 答案:BCD 2.关于摩擦力做功的下列说法中不正确的是( ) A.滑动摩擦力阻碍物体的相对运动,一定做负功 B.静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用,一定不做功 C.静摩擦力和滑动摩擦力一定做负功 D.系统内两物体间相互作用的一对摩擦力做功的总和恒等于零 答案:ABCD 解析:功的计算公式W=Fscosα中的s是指相对于地面的位移,滑动摩擦力和静摩擦力仅起阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势)的作用,它与物体对地“绝对位移”的方向既可能相同也可能相反,说它们一定做负功是错误的.物体间有静摩擦力作用时两物体相对静止,物体可以对地移动,所以静摩擦力也可能做功.物体间有相对滑动时,伴随机械能的损耗(转化为内能),所以一对滑动摩擦力做功的总和恒为负值. 3.如所示,质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其运动的加速度为?g ,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体( ) A.重力势能增加了?mgh B.重力势能增加了mgh C.动能损失了mgh D.机械能损失了?mgh 4.(2008·高考广东卷)运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程.将人和伞看成一个系统,在这两个过程中,下列说法正确的是( ) A.阻力对系统始终做负功 B.系统受到的合外力始终向下 C.重力做功使系统的重力势能增加 D.任意相等的时间内重力做的功相等 解析:本题主要考查功的计算公式及重力做功与重力势能变化的关系,阻力的方向总与运动方向相反,故阻力总做负功,A项正确;运动员加速下降时,合外力向下,减速下降时合外力向上,B项错误;重力做功使系统重力势能减小,C项错误;由于做变速运动,任意相等时间内的下落高度h不相等,所以重力做功W=mgh不相等,D项错误. 答案:A 疑难点一.比较静摩擦力做功与滑动摩擦力做功的特点和两种摩擦力做功与机械能?内能间转化的关系. 名师在线: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)在静摩擦力做功的过程中,有机械能的相互转移,而没有机械能转化为其他形式的能; (3)相互摩擦的系统内,一对静摩擦力所做的总功为零. 2.滑动摩擦力做功的特点 (1)滑动摩擦力可以对物体做正功,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方面的可能效果: ①相互摩擦的物体之间部分机械能转移,另有部分机械能转化为内能; ②机械能全部转化为内能. (3)在相互摩擦的系统内,一对滑动摩擦力对系统做的总功总是负值,其绝对值等于滑动摩擦力Ff与相对位移x相的乘积,恰等于系统损失的机械能,亦即等于转化成的内能,可写成Q=Ffx相. 名师提示:一对相互作用的滑动摩擦力做功所产生的热量Q=Ffx相对,其中x相对是物体间相对路径长度,如果两物体同向运动,x相对为两物体对地位移大小之差;如果两物体反向运动,x相对为两物体对地位移大小之和;如果一个物体相对另一物体做往复运动,则x相对为两物体相对滑行路径的总长度. 疑难点二.机械能守恒定律与能量守恒定律有什么区别和联系? 名师在线:机械能守恒定律是机械能之间的相互转化(包括动能?重力势能和弹性势能),是有条件的(只有重力和弹簧的弹力做功),是能量守恒的一个特例;能量守恒定律是自然界中客观存在的一个普遍规律,包括各种形式的能(如机械能?电势能?内能?磁场能?核能)的转化,是无条件的. 名师提示:应用能量守恒定律解决有关问题,关键是准确分析有多少种形式的能在变化,求出减少的能量总和ΔE减和增