2017届高三物理一轮复习第3讲功能关系能量守恒定律分析
高三物理一轮复习课件 功能关系 能量守恒定律
解析：(1)A 到 B 过程：根据牛顿第二定律 mgsin θ－μ1mgcos θ＝ma1 h1 1 2 ＝ a1t1 ，代入数据解得 a1＝2 m/s2，t1＝3 s sin θ 2 所以滑到 B 点的速度：vB＝a1t1＝2×3 m/s＝6 m/s， 物块在传送带上匀速运动到 C L 6 t2＝ ＝ s＝1 s v0 6 所以物块由 A 到 B 的时间：t＝t1＋t2＝3 s＋1 s＝4 s (2)在斜面上根据动能定理 h2 1 2 mgh2－μ1mgcos θ ＝ mv sin θ 2
图 545 右匀速运动， 现将质量为 m 的物体竖直向下轻轻地放置在木板
上的右端，已知物体 m 和木板之间的动摩擦因数为 μ，为保持 木板的速度不变， 从物体 m 放到木板上到它相对木板静止的过 程中，须对木板施一水平向右的作用力 F，那么力 F 对木板做 功的数值为 mv 2 A． 4 C．mv2
答案：A
物理
第4节
功能关系 能量守恒定律
3． (2014· 广东高考)如图 543 是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器 结构图。图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、 垫板间均有摩擦。在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中( )
图 543
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第4节
功能关系 能量守恒定律
A．缓冲器的机械能守恒 B．摩擦力做功消耗机械能 C．垫板的动能全部转化为内能 D．弹簧的弹性势能全部转化为动能 解析：在车厢相互撞击使弹簧压缩过程中，由于要克服摩擦力
(2)利用运动学公式，结合牛顿第二定律分析物体的速度 关系及位移关系。 (3)公式 Q＝Ff· l 中 l 为两接触物体间的相对位移， 若物体 在传送带上做往复运动时，则 l 为总的相对路程。
物理
第4节
高三总复习物理课件 功能关系、能量守恒定律的理解及应用
(一) 功能关系(固基点) [题点全练通]
1．[功能关系的理解和应用] 极限跳伞是世界上最流行的空中极限运动，伞打开前可看作是自由 落体运动，打开伞后减速下降，最后匀速下落。如果用h表示人下 落的高度，t表示下落的时间，Ep表示人的重力势能，Ek表示人的动能，E表示 人的机械能，v表示人下落的速度，在整个过程中，忽略伞打开前空气阻力，如 果打开伞后空气阻力与速度平方成正比，则下列图像可能符合事实的是 ( )
解析：运动员先做自由落体运动，由机械能守恒定律可得Ek＝ΔEp＝mgh，动能 与下落的高度成正比，则重力势能是线性变化的，A错误；打开降落伞后做加速 度逐渐减小的减速运动，由动能定理有ΔEk＝(f－mg)Δh，随速度的减小，阻力减 小，由牛顿第二定律可知，人做加速度减小的减速运动，最后当阻力等于重力时， 人做匀速直线运动，所以动能的变化减慢，最后当阻力等于重力时，动能不再发 生变化，B正确，D错误；根据功能关系可知ΔE＝－fΔh，则人的机械能在自由下 落过程保持不变，打开伞后机械能逐渐减小，最后均匀减小，C错误。
答案：B
2．[由力做功分析机械能变化]
(2018·全国卷Ⅰ)如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，
长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点。一
质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止
开始向右运动。重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机
功能关系、能量守恒定律的理解及应用
一、功能关系
1．几种常见的功能关系
力做功 能的变化
定量关系
合力的功 动能变化
W＝Ek2－Ek1＝ΔEk
重力势能 重力的功
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＝__E_p_1－__E__p_2 _
高中物理_功能关系 能量守恒复习课教学设计学情分析教材分析课后反思
功能关系能量守恒课标解读：1.举例说明功是能量变化的量度。
2.了解自然界中存在多种形式的能量。
知道能量守恒是最基本、最普遍的自然规律之一。
学习目标：1.掌握功和能的对应关系，特别是合力功、重力功、弹力功、除重力外其他力的功、一对摩擦力的功，分别对应的能量转化关系。
2.理解能量守恒定律，并能分析解决有关问题。
知识梳理：一、功能关系1、做功的过程就是能量转化的过程，能量的转化必需通过做功来实现。
功是，即做了多少功就有多少能量发生了转化。
功关系式变化关系合力的功W合= 合力做正功，增加合力做负功，减少重力的功W G = 重力做正功，重力势能重力做负功，重力势能除重力（或系统内弹力）外其他力做功W其他= 其他力做正功，其他力做负功，一对滑动摩擦力做的总功W克=fx相对=∆E 一对滑动摩擦力做的负功等于产生的内能。
思维拓展：（1）弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系：（2）分子力做功与分子势能变化的关系：（3）电场力做功与电势能变化的关系：二、能量守恒定律1、内容：能量既不会凭空，也不会凭空消失，它只能从一种形式为另一种形式，或者从一个物体到另一个物体，在的过程中，能量的总量不变。
2、表达式：∆E减 =分类探究，各个击破考点一：功能关系的理解与应用例1.下列关于功和能的说法中正确的是（）A．功就是能，能就是功B．功是能量的量度C．功可以变为能，能可以变为功D．功是能量转化的量度，它们具有相同的单位例2、如图所示，在升降机内固定一光滑的斜面体，一轻弹簧的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上，另一端与质量为m的物块A相连，弹簧与斜面平行．整个系统由静止开始加速上升高度h的过程中( )A．物块A的重力势能增加量一定等于mghB．物块A的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和C．物块A的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和D．物块A和弹簧组成的系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和B对弹簧的拉力做功的代数和考点二：摩擦力做功与能量的关系例3、如图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块以一定的初速度冲上小车的最左端．物块和小车之间摩擦力的大小为F f，当小车运动的位移为x 时，物块刚好滑到小车的最右端．若小物块可视为质点，求Mm间摩擦力对M、m做的功各为多少？两摩擦力总功为多少？变式训练：物块滑到右端后与小车一起沿粗糙水平面向右匀减速运动，又移动了x，求此过程中Mm间摩擦力对M、m做的功各为多少？两摩擦力总功为多少？规律总结：①.一对静摩擦力的总功 ;②.一对滑动摩擦力的总功为，且等于系统内能的增加量。
功能关系能量守恒定律
功能关系能量守恒定律能量守恒定律是物理学中的一个重要定律，也被称为能量守恒原理。
它指出，在一个封闭系统中，能量的总量是不变的。
换句话说，能量既不能被创造，也不能被毁灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
能量是指物体或系统进行工作所需要的能力。
它可以包括多种形式，如机械能、热能、电能、光能等。
这些形式的能量可以相互转化，但总的能量量不变。
根据能量守恒定律，系统的能量变化等于能量输入减去能量输出。
这可以用以下公式表示：ΔE = Qin - Qout其中，ΔE表示系统能量变化，Qin表示输入到系统中的能量，Qout表示从系统中输出的能量。
当ΔE为正时，系统的能量增加；当ΔE为负时，系统的能量减少。
能量守恒定律可以通过一些实例来解释。
例如，考虑一个物体从一个高处下落到地面的过程。
在开始时，物体具有重力势能，当下落到地面时，重力势能转化为动能。
根据能量守恒定律，重力势能的减少等于动能的增加，因此能量的总量保持不变。
另一个例子是燃烧过程。
在燃烧中，化学能转化为热能和光能。
这是因为化学反应产生的能量会以热能和光能的形式释放出来。
然而，根据能量守恒定律，化学能的减少必须等于热能和光能的增加，以保持能量的总量不变。
能量守恒定律在许多领域有着广泛的应用。
在机械工程中，工程师需要确保系统中的能量输入与输出保持平衡，以保证系统的正常运行。
在热力学中，能量守恒定律被用来分析热传导、传热、发电等过程。
在化学和生物学研究中，能量守恒定律用于解释化学反应和生物代谢过程中的能量转化。
能量守恒定律的重要性在于它可以解释自然界中许多观察到的现象。
它提供了我们理解和分析物体和系统能量转化的基础。
同时，能量守恒定律也有助于节约能源，促进可持续发展。
通过控制能量的流动和转化过程，我们可以最大限度地利用能源并减少浪费，达到能源的可持续利用。
总之，能量守恒定律是自然界中一个普遍存在的定律。
它指出在一个封闭系统中，能量的总量是不变的。
能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总的能量量保持不变。
【高中物理】功能关系、能量守恒定律的知识点汇总,务必掌握
【高中物理】功能关系、能量守恒定律的知识点汇总，务必掌握！知识网络图一、功能关系1．功和能(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有能量的转化，而且能量的转化必须通过做功来实现。
2．力学中常用的四种功能对应关系(1)合外力做功等于物体动能的改变：即W(合)＝Ek2－Ek1＝ΔEk。
(动能定理)(2)重力做功等于物体重力势能的减少：即W(G)＝Ep1－Ep2＝－ΔEp。
(3)弹簧弹力做功等于弹性势能的减少：即W(弹)＝Ep1－Ep2＝－ΔEp。
(4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功，等于物体机械能的改变，即W(其他力)＝E2－E1＝ΔE。
(功能原理)二、能量守恒定律1．内容能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为其他形式，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.表达式ΔE减＝ΔE增。
三、功能关系的应用1.对功能关系的进一步理解(1)做功的过程是能量转化的过程。
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，一是体现到不同的力做功，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量上相等。
2．不同的力做功对应不同形式的能的改变四、能量守恒定律的应用1.对定律的理解(1)某种形式的能量减少，一定有另外形式的能量增加，且减少量和增加量相等。
(2)某个物体的能量减少，一定有别的物体的能量增加，且减少量和增加量相等。
2．应用定律的一般步骤(1)分清有多少种形式的能(如动能、势能、内能、电能等)在变化。
(2)分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式。
(3)列恒等式：ΔE减＝ΔE增。
五、相对滑动物体的能量分析静摩擦力与滑动摩擦力做功特点比较。
高考物理功能关系守恒定律考点总结
[思路点拨] 解答本题时注意三方面的关系： (1)小滑块动能的改变量对应合外力做的功； (2)小滑块重力势能的改变量对应重力做的功； (3)小滑块机械能的改变量对应除重力以外的力做的功．
[课堂笔记] (1)据动能定理，动能的改变量等于外力做功 的代数和，其中做负功的有空气阻力、斜面对滑块的作用 力(因弹力不做功，实际上为摩擦阻力做的功)． 因此ΔEk＝A－B＋C－D. (2)滑块重力势能的减少等于重力做的功，因此ΔEp＝－C. (3)滑块机械能的改变量等于重力之外的其他力做的功， 因此ΔE＝A－B－D. [答案] (1)A－B＋C－D (2)－C (3)A－B－ D
2．高考考查该类问题时，常综合平抛、圆周运动及电学、 磁学、热学等知识，考查学生的判断、推理及综合分析 问题的能力．
3．(2010·盐城模拟)NBA篮球赛非常精彩，吸引了众多观
众．经常有这样的场面：在终场前0.1 s，运动员把球投
出且准确命中，获得比赛的胜利．如果运动员投篮过程
中对篮球做功为W，出手高度(相对地面)为h1，篮筐距地
2．运动员跳伞将经历开伞前后的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：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少，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
[思路点拨]
[解题样板] (1)滑块在由A到B的过程中机械能守恒，
优品课件之高三物理《功能关系 能量守恒定律》教材分析
高三物理《功能关系能量守恒定律》教材分析高三物理《功能关系能量守恒定律》教材分析考点20 功能关系能量守恒定律考点名片考点细研究：本考点命题要点：(1)功能关系；(2)能量转化和守恒定律；(3)结合牛顿运动定律、电磁学等相关内容处理综合问题。
其中考查到的如：2016年全国卷第19题、21题、25题、2015年江苏高考第9题、2015年福建高考第21题、2014年广东高考第16题、2014年上海高考第11题、2014年海南高考第10题、2014年山东高考第20题、2013年全国卷第20题、2013年山东高考第16题、2013年江苏高考第9题、2013年安徽高考第17题等。
备考正能量：本考点在高考中年年必考，题型全、分值多、难度大。
在今后的高考中，考查思路应是功能关系、能的转化和守恒、牛顿定律、平抛运动和圆周运动、电磁学知识和规律密切联系的综合应用，难度和能力要求不会降低。
一、基础与经典 1．滑块静止于光滑水平面上，与之相连的轻质弹簧处于自然伸直状态，现用恒定的水平外力F作用于弹簧右端，在向右移动一段距离的过程中拉力F做了10 J的功。
在上述过程中( ) A．弹簧的弹性势能增加了10 J B．滑块的动能增加了10 J C．滑块和弹簧组成的系统机械能增加了10 J D．滑块和弹簧组成的系统机械能守恒答案 C 解析拉力F做功的同时，弹簧伸长，弹性势能增大，滑块向右加速，滑块动能增加，由功能关系可知，拉力做功等于滑块的动能与弹簧弹性势能的增加量之和，C正确，A、B、D均错误。
2. (多选)如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮，质量分别为M、m(M>m)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。
两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。
若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中( )A．两滑块组成系统的机械能守恒 B．重力对M做的功等于M动能的增加 C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加 D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功答案CD 解析以M和m两滑块整体为研究对象，除重力外，M受到的摩擦力做负功，所以两滑块组成系统的机械能不守恒，且系统机械能的损失等于M克服摩擦力做的功，A错误，D正确。
高三物理：功能关系及能量守恒的综合应用(解析版)
功能关系及能量守恒的综合应用1.功能关系及能量守恒在高考物理中占据了至关重要的地位，因为它们不仅是物理学中的基本原理，更是解决复杂物理问题的关键工具。
在高考中，这些考点通常被用于检验学生对物理世界的深刻理解和应用能力。
2.从命题方式上看，功能关系及能量守恒的题目形式丰富多样，既可以作为独立的问题出现，也可以与其他物理知识点如牛顿运动定律、动量守恒定律等相结合，形成综合性的大题。
这类题目往往涉及对能量转化、传递、守恒等概念的深入理解和灵活运用，对考生的逻辑思维和数学计算能力有较高的要求。
3.备考时，考生需要首先深入理解功能关系及能量守恒的基本原理和概念，明确它们之间的转化和守恒关系。
这包括理解各种形式的能量(如动能、势能、热能等)之间的转化关系，以及能量守恒定律在物理问题中的应用。
同时，考生还需要掌握相关的公式和计算方法，如动能定理、机械能守恒定律等，并能够熟练运用这些公式和方法解决实际问题。
4.考向一：应用动能定理处理多过程问题1．解题流程2．注意事项(1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面或相对地面静止的物体为参考系。
(2)应用动能定理的关键在于对研究对象进行准确的受力分析及运动过程分析，并画出运动过程的草图，借助草图理解物理过程之间的关系。
(3)当物体的运动包含多个不同过程时，可分段应用动能定理求解；当所求解的问题不涉及中间的速度时，也可以全过程应用动能定理求解，这样更简便。
(4)列动能定理方程时，必须明确各力做功的正、负，确实难以判断的先假定为正功，最后根据结果加以检验。
考向二：三类连接体的功能关系问题1.轻绳连接的物体系统常见情景二点提醒(1)分清两物体是速度大小相等，还是沿绳方向的分速度大小相等。
(2)用好两物体的位移大小关系或竖直方向高度变化的关系。
2.轻杆连接的物体系统常见情景三大特点(1)平动时两物体线速度相等，转动时两物体角速度相等。
(2)杆对物体的作用力并不总是沿杆的方向，杆能对物体做功，单个物体机械能不守恒。