第5章 第4讲 功能关系 能量守恒定律-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（粤教版 新教材 新高考）

第4讲　功能关系　能量守恒定律 授课提示：对应学生用书第146页 一、功能关系 1．几种常见的功能关系及其表达式 力做功 能的变化 定量关系 合力做的功 动能变化 W＝Ek2－Ek1＝ΔEk 重力做的功 重力势能变化 (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＝Ep1－Ep2 弹簧弹力做的功 弹性势能变化 (1)弹力做正功，弹性势能减少 (2)弹力做负功，弹性势能增加 (3)W＝－ΔEp＝Ep1－Ep2 只有重力、弹力做功 机械能不变化 机械能守恒，ΔE＝0 除重力和弹力之外的其他力做的功 机械能变化 (1)其他力做多少正功，物体的机械能就增加多少 (2)其他力做多少负功，物体的机械能就减少多少 (3)W其他＝ΔE 一对相互作用的滑动摩擦力做的总功 机械能 减少 内能 增加 1)作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功，系统内能增加 (2)摩擦生热Q＝f·s相对 2.两个特殊的功能关系 (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f·s相对＝Q。 (2)感应电流克服安培力做的功等于产生的电能，即W克安＝E电。 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，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。 2．表达式：ΔE减＝ΔE增。 一、判断题 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。(√) 二、选择题 1.如图所示，小明同学水平拉伸一个弹弓，放手后将弹珠射出，则橡皮筋的弹性势能(　　) A．在释放过程中增加 B．在拉伸过程中减小 C．在释放过程中转化为弹珠的动能 D．在拉伸过程中由弹珠动能转化得到 解析：弹珠在释放过程中弹性势能转化为弹珠的动能，则弹性势能减小，选项A错误，C正确；在拉伸过程中，人克服弹力做功，则弹性势能增加，选项B、D错误。 答案：C 2．(2021·浙江卷)一辆汽车在水平高速公路上以80 km/h 的速度匀速行驶，其1 s内能量分配情况如图所示，则汽车(　　) A．发动机的输出功率为70 kW B．每1 s消耗的燃料最终转化成的内能是5.7×104 J C．每1 s消耗的燃料最终转化成的内能是6.9×104 J D．每1 s消耗的燃料最终转化成的内能是7.0×104 J 解析：由题图可知，发动机1 s内克服转动阻力做功为0.45×104 J，则输出功率为P＝＝ W＝4.5 kW，选项A错误；每1 s消耗的燃料产生的能量有6.9×104 J进入发动机，则最终转化成的内能为6.9×104 J，选项C正确，B、D错误。 答案：C 3.(粤教版必修第二册P114T4)蹦床是少年儿童喜欢的一种体育活动。如图所示，蹦床的中心由弹性网面组成，若少年儿童从最高点落下直至最低点的过程中，空气阻力大小恒定，则少年儿童(　　) A．机械能一直减少 B．刚接触网面时，动能最大 C．重力做功等于克服空气阻力做功 D．重力势能的减小量等于弹性势能的增大量 解析：少年儿童从最高点落下直至最低点的过程中，蹦床弹力以及空气阻力一直做负功，因此，机械能一直减少，故A正确；少年儿童刚接触蹦床时，加速度方向仍竖直向下，动能会继续增大，故B错误；根据功能关系，重力势能的减少量等于蹦床弹性势能的增加量和克服空气阻力做功的代数和，故C、D错误。 答案：A 4．一木块静置于光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向飞来射入木块中。当子弹进入木块的深度达到最大值2.0 cm 时，木块沿水平面恰好移动距离1.0 cm。在上述过程中系统损失的机械能与子弹损失的动能之比为(　　) A．1∶2　　　　　　　　 B．1∶3 C．2∶3 D．3∶2 解析：根据题意，子弹在木块阻力作用下的位移为s1＝(2＋1)cm＝3 cm，木块在子弹推力作用下的位移为s2＝1 cm。系统损失的机械能转化为内能，根据功能关系，有ΔE系统＝Q＝f·Δs，子弹损失的动能等于克服木块阻力做的功，故ΔE子弹＝f·s1，所以＝，所以C正确，A、B、D错误。 答案：C 授课提示：对应学生用书第147页 考点一　对功能关系的理解和应用 1．对功能关系的理解 (1)做功的过程就是能量转化的过程。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，一是体现在不同的力做功，对应不同形式的能转化，具有一一对应关系，二是做