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功能关系复习-(共33张PPT)
(三)、“合”——找到子过程的联 系,寻找解题方法
例5. 如图所示,在竖直面内有一光滑水平直轨道与半径为R=0.4m的光滑半圆 形轨道在半圆的一个端点B相切,半圆轨道的另一端点为C。在A点,有一可 看做质点、质量为m=0.1的小物块处于静止状态。现用水平恒力F将小物块推 到B处后撤去,小物块沿半圆轨道运动到C处后,落回到水平面上,取g=102 。求: (1)当水平恒力1.25N,1m时小物块落地点到B点的水平距离。
题型一 几种常见的功能关系
功
能量变化
重力做功 等于重力势能的变化
弹力(弹簧类)做 功
等于弹性势能的变化
电场力做功 等于电势能的变化
表达式
= (2-1) W弹= (2-1) W电= (2-1)
题型一 几种常见的功能关系
例1:如图,两电荷量分别为Q(Q>0)和的点电荷对称地放置在x轴上原 点O的两侧,a点位于x轴上O点与点电荷Q之间,b点位于y轴O点上方, 取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是( ) B
分析要点:
1 题目中有多少个物理过程? 2 每个过程物体做什么运动? 3 每种运动满足什么物理规律? 4 运动过程中的一些关键位置(时刻)是 哪些?
题型二、综合运用动力学和能量观点分析多过程问题的思路 (一)、“合”——初步了解全过程, 构建大致运动图景
(二)、“分”——将全过程进行分 解,分析每个过程的规律
合力做功 等于 动能的变化
表达式
= (2-1) W弹= (2-1) W电= (2-1)
W安=E 11=22 W其=E2-E1 W合=2-1
题型二、综合运用动力学和能量观点分析多过程问题的思路 (一)、“合”——初步了解全过程, 构建大致运动图景
(二)、“分”——分解全过程进行 ,分析每个过程的规律
电场力做功 等于电势能的变化
安培力做正功
等于电能转化为其它的 能
表达式
= (2-1) W弹= (2-1) W电= (2-1)
W安= E
题型一 几种常见的功能关系 例2
(B )
题型一 几种常见的功能关系
功
能量变化
重力做功 等于重力势能的变化
弹力(弹簧类) 做功
等于弹性势能的变化
电场力做功 等于电势能的变化
A.b点的电势为零,电场强度也为零 B.正的试探电荷在a点的电势能大于零,
所受静电力方向向右 C.将正的试探电荷从O点移到a点,
静电力做正功 D.将同一正的试探电荷先后从O,
b点移到a点,后者电势能的变化较大
题型一 几种常见的功能关系
功
能量变化
重力做功 等于重力势能的变化
弹力(弹簧类) 做功
等于弹性势能的变化
W其=E2-E1
题型一 几种常见的功能关系
例4 如图所示为跳伞爱好者从高楼跳伞表演的情形,他从楼顶跳下后,在距地面 一定高度处打开伞包直到安全着陆,忽略空气对人的阻力,则跳伞者( C )
A.动能一直在增大 B.机械能一直减小 C.机械能先不变后减小 D.重力势能先增大后减小
题型一 几种常见的功能关系
克服这个力做了功.
(3)当α=时,W=0,力对物体不做功.
功能关系:做功的过程就是能量的转化过程,做功的 数值就是能的转化数值,这是功能关系的普遍意 义.不同形式的能的转化又与不同形式的功相联系, 功是能量变化的量度,这是贯穿整个物理学的一个重 要思想.学会正确分析物理过程中的功能关系,对于 提高解题能力是至关重要的.
安培力做正功
等于电能转化为其它的 能
重力和弹力做 动能势能间转化机械能
功
守恒
表达式
= (2-1) W弹= (2-1) W电= (2-1)
W安=E
11=22
题型一 几种常见的功能关系
例3 如图,如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上.其正上方A位 置有一只小球.小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球 所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零.关于小球下降阶段下列说 法中正确的是( ) A.小球的机械能守恒 B.弹簧的机械能守恒 C.从A→C位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加 D.从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加
C
F A
OR B
分析:
过程
运动状态
由A到B
匀加直
由B到C
变速圆周运动
离开C以后
平抛运动
关键位置:B、C
物理规律
牛顿第二定律+运动学 (或动能定理)
机械能守恒定律
(或动能定理) 平抛运动规律
F A
C OR
B
解: (1)小物块从A到B做匀变速直线运动,设小 物块在B点的速度为,由牛顿第二定律有
由运动学 2=2
W安=E 11=22 W其=E2-E1 W合=2-1
题型一 几种常见的功能关系
功
能量变化
重力做功 等于重力势能的变化
弹力(弹簧类)做 功
等于弹性势能的变化
电场力做功 等于电势能的变化
安培力做正功 等于电能转化为其它的能
重力和弹力做功 动能势能间转化机械能守恒
重力和弹力之外 的其他力做功
等于机械能的变化
功
能量变化
重力做功 等于重力势能的变化
弹力(弹簧类)做 功
等于弹性势能的变化
电场力做功 等于电势能的变化
安培力做正功 等于电能转化为其它的能
重力和弹力做功 动能势能间转化机械能守恒
重力和弹力之 等于 动能的变化
表达式
= (2-1) W弹= (2-1) W电= (2-1)
题型一 几种常见的功能关系
功
能量变化
重力做功 等于重力势能的变化
弹力(弹簧类)做 功
等于弹性势能的变化
电场力做功 等于电势能的变化
安培力做正功 等于电能转化为其它的能
重力和弹力做功 动能势能间转化机械能守恒
重力和弹力之外 的其他力做功
等于机械能的变化
表达式
= (2-1)
W弹= (2-1)
W电= (2-1) W安=E 11=22
或由动能定理
Fs
1 2
mvB2
解得5m
F
A
C OR
B
小物块从B到C做变速圆周运动,设小物块在C
点的速度为,由机械能守恒定律有
12mB 2vmg2R12mC 2v
专题三、功能关系
学习目标 一:理解重力、摩擦力、弹簧弹力和静电力的做功特点 二:能熟练应用动力学原理和功能关系解决多过程问题
知识回顾
一 功:一个物体受到力的作用,如果在力 的方向上发生了一段位移,就说这个力对物体 做了功.
计算公式:W= α. 功的正负
(1)当0≤α<时,W>0,力对物体做正功. (2)当<α≤π时,W<0,力对物体做负功,或 者说物体