资源简介

【学习 标】
第 4 节 功能关系 能量守恒定律
1、知道功是能量转化的量度，熟练掌握功和能量转化的对应关系。
2、理解功能关系、能量守恒定律的含义。
3、灵活使 功能关系、能量守恒定律解决实际问题。
【课堂探究】
探究 、常 的几种功能关系
【问题情景 】 把质量 m=0.2㎏的小球放在竖 的弹簧上，并把小球缓慢往下按 A 的位置，如图甲所 。迅速松 后，弹簧把小球弹起，小球升 最 位置 C（图乙），途中经过位置 B 时弹簧正好处于原长。已知 B、A 的 度差为 h1=0.1m，C、B 的 度差为 h2=0.2m，弹簧的劲度 系数 k=120N/m，弹簧的质量和空 的阻 均可忽略，g 取 10m/s2。
思考：从 A 到 B 的过程中，取小球为研究对象，
重 做了多少功？重 势能如何变化，变化了多少？
弹 做了多少功？弹性势能如何变化，变化了多少？
小球到 B 点的动能是多少？
小球的机械能改变了多少？
从 A 到 C 的过程中，取小球为研究对象，
小球重 势能变化了多少？
弹簧弹性势能改变了多少？
【拓展】
如果让小球带负电并放 竖直向上的匀强电场中，小球能否运动到 C 点？为什么？小球的电势能如何变化？
【小结】
1、功能关系
功是能量 的量度，不同形式的能量发 相互转化是通过做功来实现的。即做了多少功就有多少能量发 了转化。
做功的过程 定伴随着能量的转化，而且能量的转化必须通过 来实现。
2、几种常 的功能关系
几种常 做功 对应的能量变化 数量关系式
重 正功 重 势能
负功 重 势能
弹簧的弹 正功 弹性势能
负功 弹性势能
电场 正功 电势能
负功 电势能
合 正功 动能
负功 动能
重 以外 的其它 正功 机械能
负功 机械能
针对训练 1：(多选) 名滑雪运动员在雪道上下滑了 段路程，重 对他做功 3 000 J，他克服阻 做功 500 J，则在此过程中这名运动员( )
A.重 势能增加了 3 000 J B.动能增加了 3 000 J
C.动能增加了 2 500 J D.机械能减少了 500 J
探究 、特殊的功能关系
【问题情景 】如图， 质量为 M、长为 l 的木板静 在光滑水平桌 上，另 质量为 m 的小物块（可视为质点）从木板上的左端以速度 v0 开始运动。木块带动木板向右运动，最终停在木板上， 者相对静 以速度 v 匀速运动。已知：当 者静 时，木板前进距离 xM，木块前进距离 xm，两者间的滑动摩擦 小为 Ff。
小木块受到哪些 的作 ？木板受到哪些 的作 ？
画出全过程木板和木块的位移关系图。
求出滑动摩擦 对小木块和木板做的功，这 对摩擦 做功的总和是多少？
这个过程中系统损失的机械能是多少 ？
损失的机械能转化成了什么能 ？
【小结】
3．两个特殊的功能关系：
滑动摩擦 与两物体间相对位移的乘积等于产 的热量，即 Q＝ 。
电磁感应过程中，克服安培 做的功等于产 的电能，即：W 克安＝ΔE 电
针对训练 2：( 多选) 如图所 ，在粗糙的桌 上有 个质量为 M 的物块，通过轻绳跨过定滑轮与质量为 m 的小球相连，不计轻绳与滑轮间的摩擦，在小球下落的过程中，下列说法正确的是( )
A．小球的机械能守恒 B．物块与小球组成的系统机械能守恒
C．若小球匀速下降，小球减少的重 势能等于物块与桌 间摩擦产 的热量 D．若小球加速下降，小球减少的机械能 于物块与桌 间摩擦产 的热量
【小结】
能量守恒定律：能量既不会凭空产 ，也不会凭空消失。它只能从 种形式 为另 种形式， 或者从 个物体 到另 个物体， 而在转化和转移的过程中， 能量的总量
。
【课后巩固】
1．( 多选) 如图所 ，在竖直平 内有 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 A 点的正上 P 点由静 开始 由下落，小球沿轨道
到达最 点 B 时恰好对轨道没有压 ．已知 AP＝2R，重 加速度为 g，则小球从 P 点运动到 B 点的过程中( )
A．重 做功 2mgR B．机械能减少 mgR
C．合外 做功 12mgR D．克服摩擦 做功 12mgR
2．我国多次成功使 “冷发射”技术发射长征 号系列运载 箭。如图
所 ，发射仓内的 压 体先将 箭竖直向上推出， 箭速度接近零时再点 向太空。从 箭开始向上推出到点 的过程中（ ）
A． 压 体释放的能量全部转化为 箭的动能 B． 压 体对 箭推 做得功等于 箭机械能的增加量 C． 箭的加速度为零时，动能最 D． 压 体的推 和空 阻 对 箭做功之和等于 箭动能的增加量
4． 发电机是由 带动叶 转动，叶 再带动转 (磁极)转动，使定 (线圈，不计电阻)
中产 电流，实现 能向电能的转化．若叶 长为 l，设定的额定 速为 v，空 的密度为ρ，额定 速下发电机的输出功率为 P，则 能转化为电能的效率为多少？

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