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機械能,第 五 章,第4講 功能關系、能量守恒定律,知識梳理自測,1．功能關系 (1)功是______________的量度，即做了多少功就有多少____________發(fā)生了轉化。 (2)做功的過程一定伴隨著_________________，而且______________必須通過做功來實現(xiàn)。 2．能量守恒定律 (1)內容：能量既不會消滅，也__________。它只會從一種形式__________為其他形式，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_______________。 (2)表達式：ΔE減＝_____________。,能量轉化,能量,能量的轉化,能量的轉化,不會創(chuàng)生,轉化,轉移,保持不變,ΔE增,思考：飛船返回艙進入地球大氣層以后，由于它的高速下落，而與空氣發(fā)生劇烈摩擦，返回艙的表面溫度達到1000攝氏度。 (1)進入大氣層很長一段時間，返回艙加速下落，返回艙表面溫度逐漸升高。該過程動能和勢能怎么變化？機械能守恒嗎？ (2)返回艙表面溫度越高，內能越大。該過程中什么能向什么能轉化？機械能和內能的總量變化嗎？ 答案：(1)動能增加，勢能減少，不守恒。 (2)機械能向內能轉化，不變。,思維診斷： (1)力對物體做了多少功，物體就有多少能。( ) (2)物體在速度增大時，其機械能可能在減小。( ) (3)重力和彈簧彈力之外的力做功的過程是機械能和其他形式能量轉化的過程。( ) (4)一對互為作用力與反作用力的摩擦力做的總功，等于系統(tǒng)增加的內能。 ( ),×,√,√,√,AD,[解析] 由于空氣阻力的作用，機械能減少，機械能不守恒，內能增加，機械能轉化為內能，能量總和不變，B正確。,B,C,D,[解析] 因為細線呈豎直狀態(tài)，所以木板、小球均勻速下滑，小球的動能不變，重力勢能減小，機械能不守恒，A錯誤；同理，木板、小球組成的系統(tǒng)動能不變。重力勢能減小，機械能也不守恒，B錯誤；木板與小球下滑過程中滿足(M＋m)gsinθ＝μ(M＋m)gcosθ，即木板與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ＝tanθ，C錯誤；由能量守恒知木板、小球組成的系統(tǒng)減少的機械能轉化為內能，D正確。,核心考點突破,1．幾種常見的功能關系,功能關系的應用,2．兩個特殊的功能關系 (1)滑動摩擦力與兩物體間相對位移的乘積等于產(chǎn)生的內能，即Ffx相對＝Q。 (2)感應電流克服安培力做的功等于產(chǎn)生的電能，即W克安＝ΔE電。,A,解題導思：(1)任茜受到哪些力作用？ (2)任茜受力做功情況如何？哪些力做功引起機械能的變化？ 答案：(1)重力和豎直向上的力。 (2)重力做正功，豎直向上的力做負功；豎直向上的力。,〔類題演練 1 〕,A,C．不論從高處擺下來還是從低點向上擺起，身體都要保持下蹲 D．不論從高處擺下來還是從最低點向上擺起，身體都要保持直立 [解析] 讓秋千越蕩越高，那么應該從高處擺下來的時候身體迅速下蹲，使重心降低，使更多的重力勢能轉化為動能；過了最低點后向上擺起，應該身體迅速直立起來，升高重心，獲得更多的重力勢能，故A正確。,應用能量守恒定律的一般步驟： (1)分清有多少種形式的能(如動能、重力勢能、彈性勢能、內能、電能等)在變化。 (2)分別列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達式。 (3)列恒等式：ΔE減＝ΔE增。,能量守恒定律及應用,解題導思：(1)物體從開始位置A點到最后D點的過程中，彈性勢能______(選填“有”或“沒有”)發(fā)生變化；利用公式Q＝Ff·x計算摩擦生熱時，x表示______。 (2)物體到達C點時，原來在A點的動能和重力勢能轉化成了何種能量？ 答案：(1)沒有 相對路程 (2)轉化為彈簧的彈性勢能和因摩擦而產(chǎn)生的熱能。,答案：(1)0.52 (2)24.46J,〔類題演練 2 〕,ABC,〔類題演練 3 〕,,C,〔類題演練 4 〕,,階段培優(yōu)微專題,功能關系在傳送帶模型中的應用 1．因摩擦產(chǎn)生熱量的求解方法 利用公式Q＝Ffx相對或利用能量守恒定律求解。在傳送帶模型中，一般只能用公式求解。特別要注意公式中的x相對指相對位移而不是對地位移。 2．因傳送工件而多消耗電能的求解方法： (1)根據(jù)能量守恒：消耗的電能等于工件增加的機械能與摩擦產(chǎn)生的熱量之和。 (2)根據(jù)動能定理：由于傳送帶勻速運動，電動機做的功等于傳送帶克服摩擦力做的功。,(1)工件從A點開始至第一次到達B點所用的時間t； (2)工件從第一次到達B點至第二次到達B點的過程中，工件與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q。,答案：(1)1.4s (2)64J,〔類題演練 5 〕,答案：(1)0.2s (2)0.1m (3)－2J [解析] (1)設郵件放在皮帶上與皮帶發(fā)生相對滑動過程中受到的滑動摩擦力為F，則F＝μmg① 由牛頓第二定律得加速度a＝μg② 由運動學公式v＝at③ 由①②③式得t＝0.2s,