1、功能关系功能关系复习课难点名称：功能关系在力学、电学以及电磁感应中的应用2参赛教师：时间：高三年级-第五章-第四讲 功能关系功能关系近四年高考命题轨迹近四年高考命题轨迹年份试卷题号考点2017 卷24功能关系的理解和应用(飞船返回地球为背景)卷 14功的分析与计算17动力学方法和动能定理的应用24动能定理和运动学公式的应用卷16功能关系的理解和应用近四年高考命题轨迹近四年高考命题轨迹年份试卷题号考点2018 卷 14动能定理的理解和应用18动能定理的应用卷14动能定理的应用卷17平抛运动规律和机械能守恒定律的应用19动力学方法和功率的计算25动力学和能量观点处理多过程问题近四年高考命题轨迹近四
2、年高考命题轨迹年份试卷题号考点2019 卷 21动力学和功能关系的理解和应用25动力学方法和功的计算卷 18功能关系的理解和应用25功能关系的计算卷 21功能关系的应用25动能定理的理解和应用近四年高考命题轨迹近四年高考命题轨迹年份试卷题号考点2020 卷 20动力学和功能关系的理解和应用25动能定理的计算卷 25功能关系的计算卷 17动能定理的应用24动能定理的理解和应用功能关系在电磁感功能关系在电磁感应中的应用应中的应用1.电磁感应中的能量转化2.求解焦耳热Q的三种方法功能关系在力功能关系在力学中的应用学中的应用功能原理功能关系在电功能关系在电学中的应用学中的应用处理电场中功能问题应注意的
3、四点热点一功能关系在力功能关系在力学中的应用学中的应用功能关系其实就是一句话“功是能量转化的量度”。分析做功问题时，关键是要清楚哪种力做功与哪些形式的能量转化相对应。功能原理功能原理力学中几个重要的功能关系力学中几个重要的功能关系合外力做功等于物体动能的变化W合重力做功等于重力势能的变化WG弹簧弹力做功等于弹性势能的变化W弹除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功等于机械能的变化W其他一对滑动摩擦力做功的代数和等于因摩擦而产生的内能QEkEk2Ek1Ep（Ep2Ep1）Ep弹（Ep2Ep1）EE2E1Ffx相对，x相对为物体间相对滑动的距离例1.(2018全国卷)如图，某同学用绳子拉动木箱，使
4、它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度木箱获得的动能一定()A小于拉力所做的功B等于拉力所做的功C等于克服摩擦力所做的功D大于克服摩擦力所做的功力学应用体验力学应用体验解析：由题意知，W合=WFWfEkEk，则WFEk，A项正确，B项错误；Wf与Ek的大小关系不确定，C、D项错误。FfGFNv例2.（多选）如图所示，固定于水平面上的光滑斜面足够长，一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P相连，另一端与盒子A相连，A内放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁接触，现沿斜面向下的力推A使弹簧处于压缩状态，然后由静止释放，则从释放盒子A直至其获得最大速度的过程中，下列说法正确的是（）A、弹簧的弹性势能一
5、直减小到为零B、A对B做的功等于B机械能的增加量C、弹簧弹性势能的减小量等于A的机械能的增加量D、A所受重力和弹簧弹力做功的代数和大于A的动能的增加量力学应用体验力学应用体验速度最大条件？WAB=？W其他EB如何对A列动能定理？G总FNF弹GAFNF弹FBAWGA+W弹+WBA=EkA=EkA例3.（2019新课标）从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。距地面高度h在3m以内时，物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示。重力加速度取10m/s2求该物体的质量。力学应用体验力学应用体验 注意正确分析各力做功的正负及大小，
6、准确写出动能定理方程.上升：-mgh-Fh=Ek1即: -30m-3F=36-72解得 m=1kg下落：mgh-Fh=Ek2即: 30m-3F=48-24热点二功能关系在电功能关系在电学中的应用学中的应用处理电场中功能问题应注意的四点处理电场中功能问题应注意的四点电场中功能问题方法总结电场中功能问题方法总结应用规律应用方法或注意事项动能定理解决电学问题求电场力做功常用的两种方法。（1）对于匀强电场，按定义求电场力做的功WAB=qElABcos =qEd（d为电场线上的距离）（2）对于匀强或非匀强电场WAB=qUAB都适用能量守恒解决电学问题（1）应用能量守恒定律解决电学问题需注意电势能和其他形
7、式能之间的转化（2）有电场力做功的过程机械能不守恒，但机械能与电势能的总和可以守恒功能关系解决电学问题应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势能改变之间的对应关系：W电-Ep-（Ep2Ep1）例例4.(2015新课标全国卷新课标全国卷，24)如图，一质量为如图，一质量为m、电荷量为、电荷量为q(q0)的粒子在匀强电场中运动，的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点。为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在已知该粒子在A点的速度大小为点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为，方向与电场方向的夹角为60；它运动到；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为点时速度方向与电场方向的夹角为3
8、0。不计。不计重力。求重力。求A、B两点间的电势差。两点间的电势差。电学应用体验电学应用体验一、常用到的公式，哪些有电势差U？1.U=Ed；2.UAB=A-B；3.W=qU二、如何处理斜抛运动？垂直电场方向的速度分量变？电场中的功能关系电场中的功能关系核心知识核心知识在解决电学中功能关系问题时应注意以下两点：在解决电学中功能关系问题时应注意以下两点：(1)电场力做功与路径无关，电场力做的功等于电势能的变化；电场力做功与路径无关，电场力做的功等于电势能的变化；(2)力学中的几个功能关系在电学中仍然成立。力学中的几个功能关系在电学中仍然成立。热点三功能关系在电磁功能关系在电磁感应中的应用感应中的应
9、用1电磁感应中的能量转化电磁感应中的能量转化电磁感应中的功能关系电磁感应中的功能关系2求解焦耳热求解焦耳热Q的三种方法的三种方法注：注：洛伦兹力在任何情况下对运动电荷都不做功。洛伦兹力在任何情况下对运动电荷都不做功。例例5.平行金属导轨与水平面间的倾角为平行金属导轨与水平面间的倾角为，导轨电阻不计，与阻值为，导轨电阻不计，与阻值为R的定的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B.有一质量为有一质量为m、长为、长为l的导体棒从的导体棒从ab位置获得平行于斜面、大小为位置获得平行于斜面、大小为v的初速度向上运的初速度向上运动，最远到达
10、动，最远到达ab位置，滑行的距离为位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为，导体棒的电阻也为R，与导轨，与导轨之间的动摩擦因数为之间的动摩擦因数为.则则()电磁感应应用体验电磁感应应用体验解决电磁感应能量问题的基本思路解决电磁感应能量问题的基本思路(1)确定感应电动势的大小和方向。确定感应电动势的大小和方向。(2)画出等效电路图并求出电流。画出等效电路图并求出电流。(3)进行受力情况分析和做功情况分析。进行受力情况分析和做功情况分析。(4)明确在此过程中的能量变化情况。明确在此过程中的能量变化情况。(5)用动能定理或能量守恒定律解题。用动能定理或能量守恒定律解题。功能关系在电学功能关系在电学中的
11、应用中的应用处理电场中功能问题应注意的四点功能关系在电磁感功能关系在电磁感应中的应用应中的应用1.电磁感应中的能量转化2.求解焦耳热Q的三种方法功能关系在力功能关系在力学中的应用学中的应用功能原理功能关系1.如图所示，水平轻质弹簧一端固定在墙壁上的如图所示，水平轻质弹簧一端固定在墙壁上的O点，另一端自由伸长到点，另一端自由伸长到A点，点，OA之间的水平面光滑固定曲面在之间的水平面光滑固定曲面在B处与水平面平滑连接处与水平面平滑连接AB之间的距离之间的距离s1 m质量质量m0.2 kg的物块开始时静置于水平面上的的物块开始时静置于水平面上的B点，物块与水平面间的点，物块与水平面间的动摩擦因数动摩
12、擦因数0.4.现给物块一个水平向左的初速度现给物块一个水平向左的初速度v05 m/s，g取取10 m/s2.(1)求弹簧被压缩到最短时所具有的弹性势能求弹簧被压缩到最短时所具有的弹性势能Ep；(2)求物块返回求物块返回B点时的速度大小；点时的速度大小；(3)若物块能冲上曲面的最大高度若物块能冲上曲面的最大高度h0.2 m，求物块沿曲面上滑过程所产生的热量，求物块沿曲面上滑过程所产生的热量。课后练习课后练习2如图为一匀强电场，某带电粒子从如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到点运动到B点在这一运动过程中克点在这一运动过程中克服重力做的功为服重力做的功为2.0J，电场力做的功为，电场力做的功为1
13、.5J则下列说法正确的是（则下列说法正确的是（ ） A 粒子在粒子在A点和点和B点时的动能和电势能之和相等点时的动能和电势能之和相等B 粒子在粒子在A点的电势能比在点的电势能比在B点少点少1.5JC 粒子在粒子在A点的动能比在点的动能比在B点少点少0.5JD 粒子在粒子在A点的机械能比在点的机械能比在B点少点少1.5J课后练习课后练习3. 如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l0.5 m，左端，左端接有阻值接有阻值R0.3 的电阻一质量的电阻一质量m0.1 kg，电阻，电阻r0.1 的金属棒的金属棒MN放置在导
14、轨放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B0.4 T金属棒在水金属棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以平向右的外力作用下，由静止开始以a2 m/s2的加速度做匀加速运动，当金属棒的位的加速度做匀加速运动，当金属棒的位移移x9 m时撤去外力，金属棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中时撤去外力，金属棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比产生的焦耳热之比Q1 Q22 1.导轨足够长且电阻不计，金属棒在运动过程中始终导轨足够长且电阻不计，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触求：与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触求：(1)金属棒在匀加速运动过程中，通过电阻金属棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量的电荷量q；(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；(3)外力做的功外力做的功WF。课后练习课后练习PPT模板下载：行业PPT模板：节日PPT模板：素材下载：PPT背景图片：图表下载：优秀PPT下载：教程： Word教程： 教程：资料下载：课件下载：范文下载：试卷下载：教案下载：论坛： THANK YOU感谢聆听，批评指导
