第6章 7 培优课11 功能关系 能量守恒定律(课件PPT)-【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习（粤教版）

该高中物理高考复习课件聚焦“机械能守恒定律”专题，覆盖功能关系理解与应用、摩擦力做功与能量变化、能量守恒定律应用等高考核心考点。依据高考评价体系，梳理重力、弹力、合外力等做功与能量转化的对应关系，分析高频考点权重，归纳三类典型题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于“考点解析+典例突破+素养提升”模式，如结合滑雪运动员下滑案例解析功能关系与动能定理应用，通过传送带问题训练摩擦生热中相对位移分析，培养学生科学思维与能量观念。助力学生掌握答题技巧，为教师提供系统复习框架，提升高考冲刺效率。

培优课11 功能关系　能量守恒定律 第六章　机械能守恒定律 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 题型1　功能关系的理解和应用 题型2　摩擦力做功与能量变化 内容 索引 温馨提示:点击标题链接相关内容 题型3　能量守恒定律的理解和应用 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 功能关系的理解和应用 题型1 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 4 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,对应不同形式的能量转化，具有一一对应关系；二是做功的多少与能量转化的多少在数值上相等。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 5 2.力学中常见的功能关系。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 考向1 功能关系的理解 【典例1】　如图所示，某段滑雪雪道倾角为 30°，总质量为m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g，g为重力加速度。运动员从上向下滑到 底端的过程中( ) A.减少的机械能为mgh 　 B.增加的动能为mgh C.克服摩擦力做功为mgh 　 D.合外力做功为mgh 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 合外力做功为W总=ma·=m·g·=mgh，D项错误；对滑雪运动员由动能定理可知，增加的动能为ΔEk=W总=mgh，B项错误；对滑雪运动员由牛顿第二定律得mgsin 30°-f=ma，解得运动员受到的摩擦力f=mg，所以运动员克服摩擦力做的功为W克= f=mgh，运动员减少的机械能为mgh，A项正确，C项错误。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 考向2 功能关系与图像的综合应用 【典例2】　(多选)如图甲所示，质量为m=1 kg的小物块自倾角为37°固定粗糙斜面底端以E0=200 J的初动能沿斜面向上滑动(斜面足够长)。规定斜面底端为零势能面，物体向上滑动的过程中动能和机械能与上升高度h的关系分别如图乙所示。已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，重力加速度大小为g=10 m/s2。则( ) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 A.物体向上滑动的最大距离为6 m B.物体与斜面间的动摩擦因数为0.5 C.物体到达斜面底端时的动能为40 J D.物体在斜面运动的全过程中因摩擦产生的热量为80 J 设物体上升的最大高度为h0，则根据图像可得mgh0=E0，解得h0=12 m，物体向上滑动的最大距离为s m=，解得s m=20 m， 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 A项错误；设物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则由动能定理有-mgh0-μmgs mcos 37°=0-E0，解得μ=0.5，B项正确；设物体上滑过程中克服摩擦力所做的功为W克，根据题图，结合能量守恒定律可得E0=mgh0+W克，解得W克=80 J，物体到达斜面底端时，根据动能定理有mgh0-W克=Ek，解得物体到达斜面底端时的动能为Ek=40 J，C项正确；根据以上分析可知，物体在斜面运动的全过程中克服摩擦力做功为Wf=2W克=160 J，D项错误。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 摩擦力做功与能量变化 题型2 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 12 1.两种摩擦力的做功情况比较。 　　　 类别 比较 静摩擦力 滑动摩擦力 不同点 能量的转化方面 只有能量的转移，而没有能量的转化 既有能量的转移，又有能量的转化 一对摩擦力的总功方面 一对静摩擦力所做功的代数和等于零 一对滑动摩擦力所做功的代数和不为零，总功W=-fl相对，即相对滑动时产生的热量 相同点 正功、负功、不做功方面 两种摩擦力对物体可以做正功、负功，还可以不做功 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 2.相对滑动物体的能量问题的解题流程。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例3】　(2025·佛山模拟)如图所示，一辆货车在水平公路上做匀速直线运动，车厢内放置一质量为m的箱子，与车厢保持相对静止。货车突然遇到紧急情况刹车，当货车和箱子均停止时，箱子相对车厢向前滑行的距离为x。已知箱子与车厢间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法正确的是( ) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 A.货车对箱子做的功为-μmgx B.箱子对货车做的功为-μmgx C.合外力对箱子做的功为-μmgx D.箱子与车厢间因摩擦而产生的热量为μmgx 设货车的位移为s，则箱子的位移为s+x，货车对箱子做的功为 W车箱=-μmg(s+x)，A项错误；箱子对货车做的功为W箱车=μmgs，B项错误；合外力对箱子的功为W合力箱=-μmg(s+x)，C项错误；箱子与车厢间因摩擦而产生的热量为Q=μmgx ，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例4】　如图甲，倾角为37°的传送带顺时针匀速运行，在传送带上某位置轻放一质量为m=1 kg的小木块，木块的速度v随时间t变化的图像如图乙所示。取g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求：   (1)木块与传送带间的动摩擦因数μ； (2)0~2 s时间内，传送带对木块做的功； (3)传送木块过程中摩擦产生的热量Q。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)由题图乙知，0~1 s内物块做匀加速直线运动，加速度为 a==1 m/s2， 由牛顿第二定律得 μmgcos 37°-mgsin 37°=ma， 解得μ=0.875。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (2)由题图乙知，0~1 s内物块与传送带有相对运动，摩擦力为f1=μmgcos 37°=7 N， 1~2 s内，物块与传送带相对静止， 则摩擦力为f2=mgsin 37°=6 N， 则0~2 s时间内，传送带对木块做的功为W=f1x1+f2x2， 由题图乙可得x1=0.5 m，x2=1 m， 解得W=9.5 J。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (3)由题意可知，0~1 s过程中，物块与传送带之间有相对运动，产生热量为Q=f1Δx， 其中Δx=x带-x1=0.5 m， 解得Q=3.5 J。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 摩擦生热公式Q=f·x相对中x相对的理解 (1)没有往复滑动的物体间，x相对等于相对位移大小。 (2)有往复滑动的物体间，x相对等于相对路程。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 能量守恒定律的理解和应用 题型3 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 22 1.能量守恒定律。 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。 (1)E初=E末，初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和。 (2)ΔE增=ΔE减，增加的能量总和等于减少的能量总和。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 3.对能量守恒定律的两点理解。 (1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等。 (2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 考向1 能量守恒定律的理解和应用 【典例5】　如图所示，轻弹簧放置在倾角为30°的斜面上，弹簧下端与斜面底端的挡板相连，可看作质点的小物块A、B叠放在一起，在斜面的顶端由静止释放一起沿斜面下滑。弹簧被压缩到最短时，将物块A从B上轻轻取走(对B的速度不产生影响)，此后弹簧将物块B弹出，B刚好又能滑到斜面顶端，已知重力加速度为g，B物块与斜面间动摩擦因数为，则关于A、B的质量m和M之间的关系，下列说法正确的是( ) A.M=2m B.M=m C.M=2m D.M=3m 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 弹簧被压缩到最短时，小物块A、B的速度刚好为0，从开始运动到弹簧压缩到最短的过程中，设运动距离为L，根据能量守恒定律得(m+M)gLsin 30°-μ(m+M)gcos 30°·L=Ep；弹簧将物块B弹出，B刚好又能滑到斜面顶端的过程中，由能量守恒定律得Ep=MgLsin 30° +μMgcos 30°·L，两式联立解得M=2m，A项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 考向2 能量守恒定律在生活、生产中的应用 【典例6】　(多选)如图是架在屋顶的太阳能热水 器。已知单位时间内太阳垂直射到地面附近单位 面积的能量E0=7×103 J/(m2·s)。一台热水器的聚 热面积为2 m2 ，若每天相当于太阳直射热水器4 h， 太阳能的20%可转化为水的内能，则下列说法正确的是( ) A.只有20%的太阳能可转化为水的内能，说明能量不守恒 B.太阳能可转化为水的内能，但水的内能不可转化为太阳能，说明能量转化具有方向性 C.这台热水器一天内最多能利用的太阳能为4.032×107 J D.这台热水器一天内最多能利用的太阳能为5.6×104 J 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 只有20%的太阳能可转化为水的内能，其余能量被耗散到空气中,能量守恒，A项错误；太阳能可转化为水的内能，但水的内能不可转化为太阳能，说明能量转化具有方向性，B项正确；根据题意，这台热水器一天内最多能利用的太阳能为E=E0×S×t×20%=7× 103×2×4×3 600×20% J=4.032×107 J，C项正确，D项错误。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 把握高考微点，实现素能提升 完成——微练32 本部分内容讲解结束 $$