第5章第4讲功能关系能量守恒定律—2021届高中物理一轮复习讲义（机构）

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第五章功和能

第4讲功能关系能量守恒定律

【教学目标】1、理解做功的过程是能量转化的过程

2、理解功是能量转化的量度

3、掌握不同种力做功对应不同形式能量的转移转化

4、加深对功能关系的理解，提高运用功能关系解决问题的能力

【重、难点】1、不同种力做功对应不同形式能量的转移转化

2、运用功能关系解决综合问题

【知识梳理】

（1）力对物体做了多少功，物体就具有多少能。（）

（2）能量在转移或转化过程中，其总量会不断减少。（）

（3）在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的。（）

（4）既然能量在转移或转化过程中是守恒的，故没有必要节约能源。（）

（5）节约可利用能源的目的是为了减少污染排放。（）

（6）滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化。（）

（7）一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少。（）

典例精析

考点一功能关系的理解及应用

【考点解读】

1．搞清力对“谁”做功：对“谁”做功就对应“谁”的位移，引起“谁”的能量变化。

如子弹物块模型中，摩擦力对子弹的功必须用子弹的位移去求解，这个功引起子弹动能的变化。

2．搞清不同的力做功对应不同形式的能的改变

几种常见力做功对应的能量变化数量关系式

重力

正功重力势能减少

WG＝－ΔEp

负功重力势能增加

弹簧弹力

正功弹性势能减少

W弹＝－ΔEp

负功弹性势能增加

电场力

正功电势能减少

W电＝－ΔEp

负功电势能增加

合力

正功动能增加

W合＝ΔEk

负功动能减少

重力或弹力以

外的其他力

正功机械能增加

W其＝ΔE

负功机械能减少

3．两个特殊的功能关系

（1）滑动摩擦力与两物体间相对位移的乘积等于产生的内能，即 Q＝Ff· x

相对．

（2）感应电流克服安培力做的功等于产生的电能，即 W克安＝ΔE电．

例1、（多选）从地面竖直上抛一个质量为 m的小球，小球上升的最大高度为 H。设上升过程中空

气阻力 F阻恒定。则对于小球的整个上升过程，下列说法中正确的是(　　)

A．小球重力势能增加了 mgH B．小球机械能减少了 F阻H

C．小球动能减少了 mgH D．小球的加速度大于重力加速度 g

例2、（多选）如图所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力 F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面

加速向上移动，在移动过程中，下列说法正确的是(　　)

A．F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和

B．F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和

C．木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能

D．F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和

变式 1、已知货物的质量为 m，在某段时间内起重机将货物以 a的加速度加速升高 h，则在这段时

间内叙述正确的是（重力加速度为 g）（）

A．货物的动能一定增加 mah－mgh B．货物的机械能一定增加 mah

C．货物的重力势能一定增加 mah D．货物的机械能一定增加 mah＋mgh

变式 2、如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板 M的左端，右端与小木块 m连接，且 m与M与地

面间接触光滑。开始时，m与M均静止，现同时对施加等大反向的水平恒力 F1和F2。在两个物体

开始运动以后的整个过程中，对 m、M和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过弹性限度），

下列说法中正确的是( )

A．由于F1和F2等大反向，故系统的机械能守恒

B．由于F1和F2分别对 m、M做正功，故系统的动能不断增大

C．由于F1和F2分别对 m、M做正功，故系统的机械能不断增大

D．当弹簧弹力大小与 F1、F2大小相等时，m、M的动能最大

变式 3、（多选）如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为 m的小物块自斜面底端以一定的初

速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小 g．物块上升的最大高度为 H，

则此过程中，物块的(　　)

A．动能损失了mgH B．动能损失了2mgH

C．机械能损失了mgH D．机械能损失了mgH

功能关系的理解和应用原则

1．牢记三条功能关系

（1）重力做的功等于重力势能的变化，弹力做的功等于弹性势能的变化．

（2）合外力做的功等于动能的变化．

（3）除重力、弹力外，其他力做的功等于机械能的变化．

2．功能关系的选用原则

（1）在应用功能关系解决具体问题的过程中，若只涉及动能的变化用动能定理分析．

（2）只涉及重力势能的变化用重力做功与重力势能变化的关系分析．

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摘要：

第五章功和能第4讲功能关系能量守恒定律【教学目标】1、理解做功的过程是能量转化的过程2、理解功是能量转化的量度 3、掌握不同种力做功对应不同形式能量的转移转化 4、加深对功能关系的理解，提高运用功能关系解决问题的能力【重、难点】1、不同种力做功对应不同形式能量的转移转化2、运用功能关系解决综合问题【知识梳理】（1）力对物体做了多少功，物体就具有多少能。（）（2）能量在转移或转化过程中，其总量会不断减少。（）（3）在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的。（）（4）既然能量在转移或转化过程中是守恒的，故没有必要节约能源。（）（5）节约可利用能源的目的是为了减少污染排放。（）（6）滑动摩擦...

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