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1、功能关系与能量守恒定律功能关系与能量守恒定律(下下)物理讲师 黄明理1考点透视考点透视1.1考纲要求考纲要求 功能关系和能量守恒定律为级要求 2知识和能力知识和能力2.1能量守恒定律能量守恒定律2.1.2表达式表达式(1)转化式:E减=E增即,系统某些形式的能量的减少等于其它形式的能量的增加.(2)守恒式:E1=E2即,系统在“1”状态的能量等于“2”状态的能量.2.1.3应用能量守恒定律解题的步骤应用能量守恒定律解题的步骤(1)分清有多少形式的能如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电势能)、内能等在变化;2.1.4能量守恒定律的应用能量守恒定律的应用 下面我们以问题为载体,从以下4个方面把
2、高中物理中常见的能量转化和守恒的类型做一个总结.(1)机械能之间的相互转化;【例1】一个质量m=0.20kg的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖立的圆环上,弹簧的上端固定于环的最高点A,环的半径R=0.50m,弹簧的原长l0=0.50m,劲度系数为4.8N/m.如图所示,若小球从图中所示位置B点由静止开始滑动,到最低点C 时克服弹簧弹力做功0.60J.求:小球到C点时的速度vC的大小.2.1.4(1)机械能之间的相互转化机械能之间的相互转化题后反思:(1)该题也可以说是根据机械能守恒定律列方程,因为机械能守恒定律是能量守恒定律的一种具体的表现形式.该题也可以根据动能定理列方程,只要把弹力做功
3、的值根据功能关系用弹簧的弹性势能的值代替就可以了.由此,同学们可以对物理规律之间的联系有一个更深入的理解.如图所示,已知两质量分别为m1,m2,线径不计的小物块置于小定滑轮两端,光滑轨道半径为R.现将m2由轨道边缘A点释放,求其到达最底点B时的速度大小.小试牛刀【例2】如图所示,质量为m的物体从高为h的斜面顶端A处由静止滑下到斜面底端B,再沿水平面运动到C点停止.欲使此物体从C沿原路返回到A,则在C点至少应给物体的初速度v0大小为多少?(不计物体在B处的能量损失)2.1.4(2)机械能向内能转化机械能向内能转化题后反思:如图所示,一物体以6m/s的初速度沿某一斜面底端上滑后又折回,折回到斜面底
4、端时的速度大小为4m/s.试求物体沿斜面上滑的最大高度.(g取10m/s2)Amv0BC小试牛刀2.1.4(3)机械能与电能机械能与电能之间的相互转化之间的相互转化【例例3】一台内阻为5小型电动机在3V电压下工作,用此电动机提升所受重力为4N的物体时,通过它的电流是0.2A,则在30s内可使该物体被匀速提升多高(不计除电动机线圈生热之外的能量损失).题后反思 该例属于电能向机械能转化,同时产生了内能.由此可见,能量之间的转小试牛刀 如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab.导轨的一端连接电阻R,其它电阻均不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下,金属棒ab在一水平
5、恒力F作用下由静止开始向右运动.则()解析:选CD.金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止开始向右运动,随着ab运动速度的增大,产生的感应电流增大,所受与F方向相反的安培力增大,其加速度减小,选项A错误;外力F对ab做的功等于电路中产生的电能和 【例5】根据如图所示的闭合电路试推导闭合电路的欧姆定律.2.1.4(4)化学能转变为电能化学能转变为电能EbrRSa外外电电路路内内电电路路 解析:设电源电动势为E、内电阻为r、外电阻为R,当电路中电流为I,时间为t时外电阻上产生的热能QR=I2Rt(1)内电阻上产生的热能特别提醒:总结总结:(1)能量转化守恒定律是宇宙间普遍适用的,是无条件成立的.在一轮复习的过程中,同学们要有意识的对研究对象从能量守恒的角度进行分析,以更加全面的理解物体的运动过程和运动规律;(2)能量转化守恒定律包含机械能守恒定律,机械能守恒定律只是能量转化守恒定律的一个特例;在2014年的高考中,功能关系和能量守恒定律依然会是核心考点.从知识点之间的的综合看常以能量守恒为核心,考查重力、摩擦力、电场力、磁场力的做功特点,以及能量守恒定律和动能定理、机械能守恒定律的应用.从运动过程之间的的综合看,多种运动组合的多运动过程问题还会是2014年高考3备考指津备考指津谢谢您的观看！谢谢您的观看！