功能關(guān)系 能量守恒定律專題

1、1功能關(guān)系功能關(guān)系能量守恒定律專題能量守恒定律專題一、功能關(guān)系一、功能關(guān)系1.內(nèi)容內(nèi)容(1)功是的量度即做了多少功就有發(fā)生了轉(zhuǎn)化.(2)做功的過程一定伴隨著而且必通過做功來實(shí)現(xiàn).2.功與對(duì)應(yīng)能量的變化關(guān)系功與對(duì)應(yīng)能量的變化關(guān)系說明說明每一種形式的能量的變化均對(duì)應(yīng)一定力的功.二、能量守恒定律二、能量守恒定律1.內(nèi)容:能量既不會(huì)消滅也.它只會(huì)從一種形式為其他形式或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中能量的總量.2.表達(dá)式:ΔE

2、減=.說明說明ΔE增為末狀態(tài)的能量減去初狀態(tài)的能量而ΔE減為初狀態(tài)的能量減去末狀態(tài)的能量.熱點(diǎn)聚焦熱點(diǎn)聚焦熱點(diǎn)一熱點(diǎn)一幾種常見的功能關(guān)系幾種常見的功能關(guān)系1.合外力所做的功等于物體動(dòng)能的增量表達(dá)式:W合=Ek2Ek1即動(dòng)能定理.2.重力做正功重力勢(shì)能減少重力做負(fù)功重力勢(shì)能增加.由于“增量”是終態(tài)量減去始態(tài)量所以重力的功等于重力勢(shì)能增量的負(fù)值表達(dá)式:WG=ΔEp=Ep1Ep2.3.彈簧的彈力做的功等于彈性勢(shì)能增量的負(fù)值表達(dá)式:WF=ΔEp

3、=Ep1Ep2.彈力做多少正功彈性勢(shì)能減少多少?gòu)椓ψ龆嗌儇?fù)功彈性勢(shì)能增加多少.4.除系統(tǒng)內(nèi)的重力和彈簧的彈力外其他力做的總功等于系統(tǒng)機(jī)械能的增量表達(dá)式:W其他=ΔE.(1)除重力或彈簧的彈力以外的其他力做多少正功物體的機(jī)械能就增加多少.(2)除重力或彈簧的彈力以外的其他力做多少負(fù)功物體的機(jī)械能就減少多少.(3)除重力或彈簧的彈力以外的其他力不做功物體的機(jī)械能守恒.特別提示特別提示1.在應(yīng)用功能關(guān)系解決具體問題的過程中若只涉及動(dòng)能的變化用

4、“1”如果只涉及重力勢(shì)能的變化用“2”如果只涉及機(jī)械能變化用“4”只涉及彈性勢(shì)能的變化用“3”.2.在應(yīng)用功能關(guān)系時(shí)應(yīng)首先弄清研究對(duì)象明確力對(duì)“誰”做功就要對(duì)應(yīng)“誰”的位移從而引起“誰”的能量變化.在應(yīng)用能量的轉(zhuǎn)化和守恒時(shí)一定要明確存在哪些能量形式哪種是增加的哪種是減少的然后再列式求解.熱點(diǎn)二對(duì)能量守恒定律的理解和應(yīng)用熱點(diǎn)二對(duì)能量守恒定律的理解和應(yīng)用1.對(duì)定律的理解(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和增加量一定相等.

5、(2)某個(gè)物體的能量減少一定存在其他物體的能量增加且減少量和增加量一定相等.這也是我們列能量守恒定律方程式的兩條基本思路.2.應(yīng)用定律解題的步驟(1)分清有多少形式的能［如動(dòng)能、勢(shì)能(包括重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、電勢(shì)能)、內(nèi)能等］在變化.(2)明確哪種形式的能量增加哪種形式的能量減少并且列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達(dá)式.(3)列出能量守恒關(guān)系式:ΔE減=ΔE增.特別提示特別提示1.應(yīng)用能量守恒定律解決有關(guān)問題關(guān)鍵是準(zhǔn)確分析有多

6、少種形式的能量在變化求出合外力的功(所有外力的功)動(dòng)能變化重力做的功變化彈簧彈力做的功變化外力(除重力、彈力)做的功變化一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做的總功變化電場(chǎng)力做的功變化分子力做的功變化3題型題型2能量守恒定律的應(yīng)用能量守恒定律的應(yīng)用如圖2所示A、B、C質(zhì)量分別為mA=0.7kgmB=0.2kgmC=0.1kgB為套在細(xì)繩上的圓環(huán)A與水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2另一圓環(huán)D固定在桌邊離地面高h(yuǎn)2=0.3m當(dāng)B、C從靜止下降h1=0.3mC穿環(huán)而

7、過B被D擋住不計(jì)繩子質(zhì)量和滑輪的摩擦取g=10ms2若開始時(shí)A離桌邊足夠遠(yuǎn).試求:(1)物體C穿環(huán)瞬間的速度.(2)物體C能否到達(dá)地面如果能到達(dá)地面其速度多大圖2拓展探究拓展探究物體A在水平桌面上滑行的最大距離是多少規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)運(yùn)用能的轉(zhuǎn)化與守恒定律解題時(shí)應(yīng)首先弄清楚各種能量間的轉(zhuǎn)化關(guān)系這種轉(zhuǎn)化是靠做功實(shí)現(xiàn)的.因此物體運(yùn)動(dòng)過程中各個(gè)力的功是解題的關(guān)鍵.抓住能量轉(zhuǎn)化和各個(gè)力的功是解決這種問題的基礎(chǔ).變式練習(xí)變式練習(xí)2如圖3所示傾角為3

8、0的光滑斜面的下端有一水平傳送帶傳送帶正以6ms的速度運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)方向如圖所示.一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體(物體可以視為質(zhì)點(diǎn))從h=3.2m高處由靜止沿斜面下滑物體經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)不管是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面都不計(jì)其動(dòng)能損失.物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5物體向左最多能滑到傳送帶左右兩端AB的中點(diǎn)處重力加速度g=10ms2則:圖3(1)物體由靜止沿斜面下滑到斜面末端需要多長(zhǎng)時(shí)間(2)傳送帶左右兩端AB間的距離l至少為多少(3)上述過程中

9、物體與傳送帶組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱為多少(4)物體隨傳送帶向右運(yùn)動(dòng)最后沿斜面上滑的最大高度h′為多少題型題型3功能關(guān)系在傳送帶類問題中的應(yīng)用功能關(guān)系在傳送帶類問題中的應(yīng)用飛機(jī)場(chǎng)上運(yùn)送行李的裝置為一水平放置的環(huán)形傳送帶傳送帶的總質(zhì)量為M其俯視圖如圖4所示.現(xiàn)開啟電動(dòng)機(jī)傳送帶達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行的速度v后將行李依次輕輕放到傳送帶上.若有n件質(zhì)量均為m的行李需通過傳送帶運(yùn)送給旅客.假設(shè)在轉(zhuǎn)彎處行李與傳送帶無相對(duì)滑動(dòng)忽略皮帶輪、電動(dòng)機(jī)損失的能量.求從電