能量转化和守恒定律
• 能量转化和守恒定律
明考向·考情预览 考情分析 网络构建 研析考情 知识概览 考向定位功能关系和机械能守 恒定律是近几年高考的热点,特别 W=△E 是与曲线运动、电磁学等内容相结 合,考查解决生产、生活和现代科 技中的实际问题的能力.预计2014C变化)警力力,的公太 做功 动能变化 年将从下列角度命题: (1)考查单体和系统机械能守恒的 只有重力、系统 判断与理解 机械能守恒 内弹力做功(功能关系 能量守恒 (2)滑动摩擦力做功情况下的功能 关系,以及以传送带、滑块、弹簧、 子弹打木块等为背景考查功能关 (E1+E1=E+E E=常数 重力势能 弹性势能 系 (3)以力电综合的形式对综合应用 Wc=-△E 知识的能力进行考查,常作为压轴 题出现
研析考情 知识概览 考向定位 功能关系和机械能守 恒定律是近几年高考的热点，特别 是与曲线运动、电磁学等内容相结 合，考查解决生产、生活和现代科 技中的实际问题的能力．预计 2014 年将从下列角度命题： (1)考查单体和系统机械能守恒的 判断与理解． (2)滑动摩擦力做功情况下的功能 关系，以及以传送带、滑块、弹簧、 子弹打木块等为背景考查功能关 系． (3)以力电综合的形式对综合应用 知识的能力进行考查，常作为压轴 题出现．
研析考情 知识概览 应考策略 Wa=△E (抓住功是能量变化的量度这 主线,准确把握某性质的力做 公式 机械能变化 除重力、弹力 以外的力做功 ,合外力一 动能变化 功与某种形式的能量变化之间 的对应关系. (2利用功能关系解题的关键是|(空如)只有喜力系(功发系 能量守恒 善于将复杂的物理过程分解为 若干个子过程,根据每个子过程 始末状态量及过程量的特点选|。到 En=常数 用相应的规律 重力势能 弹性势能 (3)机械能守恒定律应用时要注 意系统的选取和表达式的选用 Wc=-△Ep W弹=-△E
研析考情 知识概览 应考策略 (1)抓住功是能量变化的量度这 一主线，准确把握某性质的力做 功与某种形式的能量变化之间 的对应关系． (2)利用功能关系解题的关键是 善于将复杂的物理过程分解为 若干个子过程，根据每个子过程 始末状态量及过程量的特点选 用相应的规律. (3)机械能守恒定律应用时要注 意系统的选取和表达式的选用
高频考点 析考点·核心突破 个击破 考点功能关系及其应用 mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm 1解决功能关系问题应该注意的两个方面 (1)分析清楚是什么力做功,并且清楚该力是做正功,还 是做负功;根据功能之间的一一对应关系,判定能的转化形 式,确定能量之间的转化多少 (2)也可以根据能量之间的转化情况,确定是什么力做 功,尤其可以方便计算变力做功的多少
功能关系及其应用 1.解决功能关系问题应该注意的两个方面 (1)分析清楚是什么力做功，并且清楚该力是做正功，还 是做负功；根据功能之间的一一对应关系，判定能的转化形 式，确定能量之间的转化多少． (2)也可以根据能量之间的转化情况，确定是什么力做 功，尤其可以方便计算变力做功的多少．
2.常见的几种功能关系 功是能量转化的量度 做功 能量变化 重力做功Wc= mphO=-△ E 匚重力势能变化△E Wp=-△E 弹力做功WN 弹性势能变化△E 合外力做功W合=WW合=△E 动能的变化△Ek +WF2+WF3+… 除弹力和重力之外W总=△E 其他力做功W总 匚机械能的变化△E 滑动摩擦力与介质Fl相对=△E心「系统内能的变化△E内 阻力做功Fl相对 电场力做功W=9Ua- WAB=-△E 电势能变化△E 电流做功W=IUt W=△E电 电能变化△E电=Ut
2．常见的几种功能关系
下例(2012安徽高考)如图3-2-1所示,在竖直平面 内有一半径为R的圆弧轨道, 半径OA水平、OB竖直, 个质量为m的小球自A的正 上方P点由静止开始自由下 B 12R 落,小球沿轨道到达最高点 R B时恰好对轨道没有压力 O 已知AP=2R,重力加速度 为g,则小球从P到B的运 图3-2-1 动过程中()
(2012·安徽高考)如图 3－2－1 所示，在竖直平面 内有一半径为 R 的圆弧轨道， 半径 OA 水平、OB 竖直，一 个质量为 m 的小球自 A 的正 上方 P 点由静止开始自由下 落，小球沿轨道到达最高点 B 时恰好对轨道没有压力． 已知 AP＝2R，重力加速度 为 g，则小球从 P 到 B 的运 动过程中( ) 图 3－2－1
A.重力做功2mgR B.机械能减少mgR C.合外力做功mgR D.克服摩擦力做功,mgR
A．重力做功 2mgR B．机械能减少 mgR C．合外力做功 mgR D．克服摩擦力做功1 2 mgR
【解析】小球到达B点时,恰好对轨道没有压力,只 受重力作用,根据mg=R得,小球在B点的速度v=gR 小球从P到B的过程中,重力做功W=mgR,故选项A错误; 减少的机械能AE*=mgR-2m2=2mgR,故选项B错误 合外力做功H合=2m2=2ygR,故选项C错误;根据动能 定理得,mgR-W=2m2-0,所以W=mgR-2m3=2ngR, 故选项D正确 答案】D
【解析】 小球到达 B 点时，恰好对轨道没有压力，只 受重力作用，根据 mg＝ mv 2 R 得，小球在 B 点的速度 v＝ gR. 小球从 P 到 B 的过程中，重力做功 W＝mgR，故选项 A 错误； 减少的机械能 ΔE 减＝mgR－ 1 2 mv 2＝ 1 2 mgR，故选项 B 错误； 合外力做功 W 合＝ 1 2 mv 2＝ 1 2 mgR，故选项 C 错误；根据动能 定理得，mgR－Wf＝ 1 2 mv 2－0，所以 Wf＝mgR－ 1 2 mv 2＝ 1 2 mgR， 故选项 D 正确． 【答案】 D
技法点拨 在分析功能关系的题目时,严格按照能量变化与功的对 应关系来判断,否则思路混乱,解答极易出错,如动能的变 化与总功对应,重力势能的变化只与重力的功对应等
在分析功能关系的题目时，严格按照能量变化与功的对 应关系来判断，否则思路混乱，解答极易出错，如动能的变 化与总功对应，重力势能的变化只与重力的功对应等．
4题组对点练p 1.如图3-2-2所示,某段滑雪道倾角为30°,总质量 为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道 上由静止开始匀加速下滑,加速度为2g在他从上向下滑到底 端的过程中,下列说法正确的是( 30° 图3-2-2
1．如图 3－2－2 所示，某段滑雪道倾角为 30°，总质量 为 m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为 h 处的雪道 上由静止开始匀加速下滑，加速度为1 3 g.在他从上向下滑到底 端的过程中，下列说法正确的是 ( ) 图 3－2－2