第4单元 功能关系能量守恒定律 必备知识要打牢 抓双基 固本源 得基础分 掌握程度 BIBEL ZHISHIYAO DALAO 知识点一 功能关系 「想一想] 如图5-4-1所示,质量为m的物体在力F的作用下由 静止从地面运动到离地h高处,已知F=mg,试分别求出在 此过程中重力、力F和合力的功,以及物体的重力势能、动能 和机械能的变化量,并分析这些量之间存在什么关系? MYKONGLONG
功能关系 [想一想 ] 如图 5－4－1 所示，质量为 m 的物体在力 F 的作用下由 静止从地面运动到离地 h 高处，已知 F＝54 mg，试分别求出在 此过程中重力、力 F 和合力的功，以及物体的重力势能、动能 和机械能的变化量，并分析这些量之间存在什么关系？
图5-4-1 提示:重力做功一mgh,力F做功mgh,合力做功mgh, 重力势能增加mgh,动能增加和gh,机械能增加gh。关系: 重力做功等于重力势能变化量的负值,合外力的功等于物体动 能的变化量,力F的功等于物体机械能的变化量。 MYKONGLONG
图5－4－1 提示：重力做功－mgh，力 F 做功5 4 mgh，合力做功1 4 mgh， 重力势能增加 mgh，动能增加1 4 mgh，机械能增加5 4 mgh。关系： 重力做功等于重力势能变化量的负值，合外力的功等于物体动 能的变化量，力 F 的功等于物体机械能的变化量
记一记 1.功和能 (1)功是能量转化的量度,即做了多少功,就有 多量发生了转化。 (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=E12-Ek=AEk。(动能定理) MYKONGLONG
[记一记] 1．功和能 (1)功是 的量度，即做了多少功，就有 多少 发生了转化。 (2)做功的过程一定伴随有 ，而且 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 。(动能定理) 能量转化 能量 能量的转化 能量的转化 W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk
(2)重力做功等于物体重力势能的减少: 即WG=EE=一AED。 (3)弹簧弹力做功等于弹性势能的减少 即W弹=Ep一E2=一AEp。 (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, 其他力=E2=E1=AE (功能原理) MYKONGLONG
(2)重力做功等于物体重力势能的减少： 即 。 (3)弹簧弹力做功等于弹性势能的减少： 即 。 (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 。 (功能原理) WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp W弹＝Ep1－Ep2 ＝－ΔEp W其他力＝E2－E1 ＝ΔE
「试一试 1.对于功和能的关系,下列说法中正确的是( 功就是能,能就是功 B.功可以变为能,能可以变为功 C.做功的过程就是能量转化的过程 D.功是物体能量的量度 MYKONGLONG
[试一试] 1．对于功和能的关系，下列说法中正确的是( ) A．功就是能，能就是功 B．功可以变为能，能可以变为功 C．做功的过程就是能量转化的过程 D．功是物体能量的量度
解析:功和能是两个密切相关的物理量,但功和能有本 质的区别,功是反映物体在相互作用过程中能量变化多 少的物理量,与具体的能量变化过程相联系,是一个过 程量;能是用来反映物体具有做功本领的物理量,物体 处于一定的状态(如速度和相对位置)就具有一定的能量, 功是反映能量变化的多少,而不是反映能量的多少。 答案:C MYKONGLONG
解析：功和能是两个密切相关的物理量，但功和能有本 质的区别，功是反映物体在相互作用过程中能量变化多 少的物理量，与具体的能量变化过程相联系，是一个过 程量；能是用来反映物体具有做功本领的物理量，物体 处于一定的状态(如速度和相对位置)就具有一定的能量， 功是反映能量变化的多少，而不是反映能量的多少。 答案：C
知识点二 能量守恒定律 「想一想] 试说明下列现象中,分别是什么能向什么能的转 化 (1)汽车由静止启动;(2汽车刹车时由运动变为静 止;(3)水力发电;(4)太阳能热水器工作时。 提示:(1)化学能→动能(2)动能→内能(3)水的 机械能→电能(4)太阳能→内能 MYKONGLONG
能量守恒定律 试说明下列现象中，分别是什么能向什么能的转 化。 (1)汽车由静止启动；(2)汽车刹车时由运动变为静 止；(3)水力发电；(4)太阳能热水器工作时。 提示：(1)化学能→动能 (2)动能→内能 (3)水的 机械能→电能 (4)太阳能→内能 [想一想]
「记一记] 1.内容 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失 只会从一种形戴化为其他形式,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 AE减=△E增。 MYKONGLONG
[记一记] 1．内容 能量既不会凭空产生，也不会 ，它 只会从一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到另一个物体，而在转化和转移的过程中， 能量的总量 。 2.表达式 。 凭空消失 转化 转移 保持不变 ΔE减＝ΔE增
试一试 2.某人掷铅球,出手时铅球的动能为150J。关于人对铅 球的做功情况和能量转化情况,下列说法正确的是 A.此人对铅球做了150J的功,将体内的化学能转化 为铅球的动能 B.此人对铅球做的功无法计算 C.此人对铅球没有做功,因此没有能量的转化 D.此人对铅球做了150J的功,将铅球的重力势能转 化为铅球的动能 MYKONGLONG
[试一试] 2．某人掷铅球，出手时铅球的动能为150 J。关于人对铅 球的做功情况和能量转化情况，下列说法正确的是 ( ) A．此人对铅球做了150 J的功，将体内的化学能转化 为铅球的动能 B．此人对铅球做的功无法计算 C．此人对铅球没有做功，因此没有能量的转化 D．此人对铅球做了150 J的功，将铅球的重力势能转 化为铅球的动能
解析:本题要求的是人对铅球做的功,由于人对铅球 的作用力是变力,且位移未知,不能运用功的计算公 式来计算,可根据功能关系,人对铅球做功,使铅球 动能增加,因此,此人对铅球所做的功等于铅球动能 的增加,即150J,将体内的化学能转化为铅球的动 能。故只有A正确。 答案:A MYKONGLONG
解析：本题要求的是人对铅球做的功，由于人对铅球 的作用力是变力，且位移未知，不能运用功的计算公 式来计算，可根据功能关系，人对铅球做功，使铅球 动能增加，因此，此人对铅球所做的功等于铅球动能 的增加，即150 J，将体内的化学能转化为铅球的动 能。故只有A正确。 答案：A