功能关系能量守恒定律PPT讲稿

f
m
a=g /3 h mg
D. 重力做功 mgh
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 （ ）
【答案】 D A．物块A的重力势能增加量一定等于mgh B．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和 C．物块A的机械能增加量等于斜面的支持力对其做功 D．物块A和弹簧组成系统的机械能增加量等于斜面对物 块的支持力和B对弹簧拉力做功的和
例1、电机带动水平传送带以速度
p
v匀速转动，一质量为m的小木块
P由静止轻放在传送带上(传送带
.p
足够长)，Leabharlann 小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图所示，从 小木块放上传送带到与传送带相 对静止的过程中，求：
. S1 .p .
S2
(1)小木块的位移； (2)传送带转过的路程；
S1
v2
2g
(3)小木块获得的动能； (4)摩擦过程产生的摩擦热；
只有弹簧弹力做功，弹性势能和动能相互转化，弹 性势能和动能的和为定值。
只有重力做功、弹簧弹力做功，重力势能、弹性势 能和动能相互转化，重力势能、弹性势能和动能的 和为定值。即机械能守恒。
（3）电场力做功等于电势能的增量 W电 EP电
只有电场力做功，电势能和动能相互转化，电势能 和动能的和为定值。
（4）一对滑动摩擦力做功的代数和等于因摩擦而产生
的内能
Q f S相对
（5）合力做功等于物体动能的增量 W合 Ek
（6）除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功，
等于物体机械能的增量
WG外 E
强调：
①搞清力对“谁”做功，对“谁”做功就对应“谁” 的位移（相对地面），引起“谁”的能量变化。
②搞清什么力做功就对应什么形式的能变化。
电场力做功 电势能 内能 摩擦力做功 动能 重力做功 重力势能
例4、 如图所示，竖直放置的光滑绝缘环上套有一带正
电的小球，匀强电场场强方向水平向右，小球绕O点做圆
周运动，那么以下说法正确的是 (
)
A．在A点小球有最大的电势能
B．在B点小球有最大的重力势能
C．在C点小球有最大的机械能
D．在D点小球有最大的动能
ABC
例题5：物体以100J 的初动能从足够长的固定斜面底端
答案：(1)
3 2
(2)230 J
A向上滑行，第一次经过B点时，它的动能比最初减少
60J,机械能减少15J,则物体从斜面返回底端出发点时具
有的动能为____5_0___J。
EA =100J
EKA =100J A
EKB =E4B0J=85JS2
S1
B
EKC =0J
C
四、传送带模型中的功能关系问题
求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对 滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的 电能等，常依据功能关系或能量守恒定律求解．
功能关系能量守恒定律课件
第四节 功能关系 能量守恒定律
（约5课时）
一、功和能有本质区别
能是反映物体具有做功本领的物理量， 是状态量，它和一个时刻相对应.
功是反映物体间在相互作用过程中能量 变化多少的物理量，是过程量，它和一段位 移（一段时间）相对应.
注意： 功不是能。
二、功和能的联系：
1、功和能单位相同(焦耳) 2、做功的过程就是能量转化的过程，
例3、假设某足球运动员罚点球直接射门时，球恰好从横梁下边缘 踢进，此时的速度为v.横梁下边缘离地面的高度为h，足球质量为 m，运动员对足球做的功为W1，足球运动过程中克服空气阻力做
的功为W2，选地面为零势能面，下列说法正确的是( B )
A．运动员对足球做的功为 W1＝mgh＋12mv2－W2 B．足球机械能的变化量为 W1－W2 C．足球克服阻力做的功为 W2＝mgh＋12mv2－W1 D．运动员刚踢完球的瞬间，足球的动能为 mgh＋12mv2
(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增 加，且减少量一定与增加量相等。
例题1：质量为m的物体，在距地面h高处以g /3
的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正
确的是：（B C D ）
A. 物体的重力势能减少 1/3 mgh B. 物体的机械能减少 2/3 mgh C. 物体的动能增加 1/3 mgh
EK
1 2
mv 2
S2
p
v2
g
Q 1 mv2 2
(5)电动机多消耗的电能。 W电 mv2
例2、如图所示,水平长传送带始终以v匀速运动，某一 时刻将一质量为m的小物体p扔到传送带上, 它与皮带接 触时的初速度大小也为v， 但方向相反. 经过一段时间, 小物体与传送带保持相对静止,在这一过程中, 摩擦力对 小物体做的功为多少？因摩擦而产生的内能多少？
（ 能量的转化必须通过做功来完成） 做了多少功就有多少能量发生转化。
（功是能量转化的量度）
注意： 功和能不能相互转化。
3、几种常见的功能关系
（1）重力做功等于物体重力势能的增量 WG Ep
只有重力做功，重力势能和动能相互转化，重力 势能和动能的和为定值。
（2）弹簧弹力做功等于弹性势能的增量 W弹 EP弹
动能定理
弹力做功 弹性势能
机械能守恒定律 功能原理
三、能的转化和守恒定律
1.能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从 一种形式转化为别的形式，或从一个物体转移到另一 个物体。在转化或转移的过程中其总量不变，这就是 能的转化和守恒定律。
2.表达式： E减 E增
3. 应用的两条基本思路：
(1)某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加， 且减少量和增加量一定相等。
p
摩擦力对物体做的功为0; 因摩擦而产生的内能为2mv2.
V
.p
p
(1)
. . S1
S2
p
p
(2)
. S1 p
V
p
(3)
关键：全程物体位移为0；传送带位移2S2=4S1 相对位移为4S1=（S1+S2）+（S2-S1）
例3、如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ＝ 30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v0＝2 m/s的 速率运动，现把一质量为m＝10 kg的工件(可看做质点) 轻轻放在皮带的底端，经过时间t＝1.9 s，工件被传送 到h＝1.5 m的高处，取g＝10 m/s2，求： (1)工件与传送带间的动摩擦因数； (2)电动机由于传送工件多消耗的电能．