功能关系和能量守恒定律 课件—2027届高考物理一轮复习

该高中物理高考复习课件聚焦“功能关系和能量守恒定律”专题，依据高考评价体系梳理了功能关系理解、摩擦力做功与能量转化、能量守恒定律应用三大核心考点，通过典型例题分析明确动能定理、摩擦生热、综合能量守恒等高频考点权重，归纳多选及综合计算常考题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于“考点解析+真题示例+素养培养”的复习策略，如例1斜面减速运动结合受力分析推导功能关系，例3弹簧与圆周运动综合题运用能量守恒列式，培养学生科学思维中的科学推理与模型建构能力。通过明确功能关系对应能量转化、摩擦生热用相对位移等突破方法，帮助学生掌握解题技巧，教师可据此高效指导学生高考冲刺。

功能关系和能量守恒定律 第十二课时 功能关系和能量守恒定律 学习目标 1.熟练掌握几种常见的功能关系，并会用于解决实际问题。 2.掌握一对摩擦力做功与能量转化的关系。 3.会应用能量守恒观点解决综合问题。 任务1：功能关系的理解和应用 （1）力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，二是做功的多少与能量转化的多少在数值上相等。 1.对功能关系的理解 2.常见的功能关系 （1）重力做的功等于重力势能的减少 （2）合力做的功等于动能变化 （3）弹簧弹力做的功等于弹性势能的减少 （4）除重力和弹簧弹力之外的其他力做的功等于机械能的变化 （5）克服一对相互作用的滑动摩擦力做的功等于内能的变化 （6）克服安培力做功等于电能变化 例1. (多选)如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其减速运动的加速度大小为g，此物体在斜面上能够上升的最大高度为h，则在这个过程中物体(　　) A.重力势能增加了mgh B.机械能损失了mgh C.动能损失了mgh D.克服摩擦力做功mgh W合＝-F合x＝-mg·＝-mgh AB 任务2：理解摩擦力做功与能量转化的关系 1.静摩擦力做功 （1）能量的转化 只有机械能从一个物体转移到另一个物体，而没有机械能转化为其他形式的能 （2）一对静摩擦力做的总功 一对静摩擦力所做功的代数和总等于零。 2.滑动摩擦力做功 （1）能量的转化 一部分机械能从一个物体转移到另一个物体；一部分机械能转化为内能，此部分能量就是系统机械能的损失量。 （2）一对滑动摩擦力做的总功 一对滑动摩擦力做功的代数和总是负值，总功W＝－Ffx相对，其大小等于发生相对滑动时产生的热量。 例2. (多选)如图所示，一个长为L、质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块(可视为质点)以水平初速度v0从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s，重力加速度为g。则在此过程中 A.摩擦力对物块做的功为－μmg(s＋d) B.摩擦力对木板做的功为μmgs C.木板动能的增量为μmgd D.由于摩擦而产生的热量为μmgs 摩擦力对物块做的功W1＝－μmg(s＋d) F’f=μmg 摩擦力对木板做的功W2＝μmgs 木板动能的增量ΔEk＝W2＝μmgs 摩擦产生的热量Q＝Ff·Δx＝μmgd AB Ff=μmg 任务3：能量守恒定律的理解和应用 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： （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。 例3.如图所示，将原长为R的轻质弹簧放置在倾角为37°的轨道AB上，一端固定在A点，另一端与滑块P(可视为质点，质量可调)接触但不连接。AB长为2R，B端与半径为R的光滑圆轨道BCD相切，D点在O点的正上方，C点与圆心O等高。滑块P与AB间的动摩擦因数μ＝0.5。用外力推动滑块P，每次都将弹簧压缩至原长的一半，然后放开，P开始沿轨道AB运动。当P的质量为m时刚好能到达圆轨道的最高点D。已知重力加速度大小为g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。 (1)求弹簧压缩至原长的一半时，弹簧的弹性势能Ep； (2)改变滑块Р的质量为M，使之能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求M的可能值。 （1）在D点： 滑块从开始运动到D点： 联立解得Ep＝3.8mgR。 要使滑块P仍能沿圆轨道滑回，P在圆轨道上升的高度不能超过与圆心等高处，由能量守恒定律可得 （2）设滑块P的质量为M，为使P能滑上圆轨道，则它到达B点时的速度应大于零，由能量守恒定律可得 综上所述可得m≤M<m。 Ep>μMgcos 37°·R＋Mg·Rsin 37° 解得M<m Ep≤μMgcos 37°·R＋Mg 解得M≥m $