高中人教物理第4讲　功能关系　能量守恒定律 教案.doc

第4讲　功能关系　能量守恒定律
知识点　　功能关系　Ⅱ
1．能的概念：一个物体能对外做功，这个物体就具有能量。
2．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。
(2)做功的过程一定伴随着能量的转化，而且能量转化必通过做功来实现。
知识点　　能量守恒定律　Ⅱ
1．内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。
2．适用范围：能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律，是各种自然现象中普遍适用的一条规律。
3．表达式
(1)E初＝E末，初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和。
(2)ΔE增＝ΔE减，增加的能量总和等于减少的能量总和。
一 堵点疏通
1．物体下落h，重力做功mgh，物体具有了能量mgh。(　　)
2．在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的。(　　)
3．一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少。(　　)
4．滑动摩擦力做功时，一定会产生热量。(　　)
5．重力和弹簧弹力之外的力做功的过程是机械能和其他形式能量转化的过程。(　　)
答案　1.×　2.√　3.√　4.√　5.√
二 对点激活
1．有关功和能，下列说法正确的是(　　)
A．力对物体做了多少功，物体就具有多少能
B．物体具有多少能，就一定能做多少功
C．物体做了多少功，就有多少能量消失
D．能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量度能量转化的多少
答案　D
解析　功是能量转化的量度，力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化；并非力对物体做了多少功，物体就具有多少能；也并非物体具有多少能，就一定能做多少功，所以A、B错误。做功的过程是能量转化的过程，能量在转化过程中总量守恒，并不消失，所以C错误，D正确。
2. (2018·浙江11月选考)奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．加速助跑过程中，运动员的动能增加
B．起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增加
C．起跳上升过程中，运动员的重力势能增加
D．越过横杆后下落过程中，运动员的重力势能减少，动能增加
答案　B
解析　加速助跑过程中，运动员的速度增大，动能增加，A正确；起跳上升过程中，杆的形变程度减小，杆的弹性势能减小，运动员的重力势能增加，B错误，C正确；越过横杆后下落过程中，运动员的高度降低，重力势能转化为动能，重力势能减少，动能增加，D正确。本题选说法不正确的，故选B。
考点1　　功能关系的理解和应用
1.对功能关系的进一步理解
(1)做功的过程就是能量转化的过程。不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的。
(2)功是能量转化的量度，功和能的关系，一是体现在不同的力做功，对应不同形式的能转化，具有一一对应关系，二是做功的多少与能量转化的多少在数值上相等。
2．几种常见的功能关系及其表达式
力做功
能的变化
定量关系
合力做功
动能变化
(1)合力做正功，动能增加
(2)合力做负功，动能减少
(3)W＝Ek2－Ek1＝ΔEk
重力做功
重力势
能变化
(1)重力做正功，重力势能减少
(2)重力做负功，重力势能增加
(3)WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2
弹簧弹
力做功
弹性势
能变化
(1)弹力做正功，弹性势能减少
(2)弹力做负功，弹性势能增加
(3)WF＝－ΔEp＝Ep1－Ep2
静电力做功
电势能
变化
(1)静电力做正功，电势能减少
(2)静电力做负功，电势能增加
(3)W电＝－ΔEp
安培力做功
电能
变化
(1)安培力做正功，电能减少
(2)安培力做负功，电能增加
(3)W安＝－ΔE电
除重力和系统
内弹力之外的
其他力做功　
机械能
变化
(1)其他力做正功，机械能增加
(2)其他力做负功，机械能减少
(3)W＝ΔE机
一对相互作用的滑动摩擦力的总功
内能变化
(1)作用于系统的一对滑动摩擦力的总功一定为负值，系统内能增加
(2)Q＝Ff·L相对
例1　(2020·甘肃省兰州市高三下诊断)发光弹弓弹射飞箭是傍晚在广场常见的儿童玩具，其工作原理是利用弹弓将发光飞箭弹出后在空中飞行。若小朋友将飞箭以大小为E的初动能从地面竖直向上弹出，飞箭落回地面时动能大小为，设飞箭在运动过程中所受空气阻力的大小不变，重力加速度为g，以地面为零势能面，则下列说法正确的是(　　)
A．飞箭上升阶段克服空气阻力做的功为
B．飞箭下落过程中重力做功为
C．飞箭在最高点具有的机械能为
D．飞箭所受空气阻