功能原理(山东省潍坊市安丘市)

课件15张PPT。功 能 原 理【 复 习 】1. 重力做功和重力势能的变化的关系 重力对物体的所做的功等于物体重力势能的变化。2. 动能定理的基本内容 外力对物体所做的总功等于物体动能的变化 3. 机械能守恒定律 在只有重力（和系统内弹簧的弹力）做功的情形下，物体的动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变。. 功 能 原 理【提出问题】质量为m的物体下落过程中，经过高度h1处速度为v1，下落至高度h2处速度为v2，空气阻力恒为f ，分析由h1下落到h2过程中机械能的变化分析：根据动能定理，有 下落过程中重力对物体做功，重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量。取地面为参考平面，有由以上两式可以得到功 能 原 理 的总功WG外等于物体机械能的变化量△E 当WG外＞0时，△E＞0，机械能增加 当WG外＜0时，△E＜0，机械能减少 除重力(弹力)外，其他外力对物体对所做 二. 功能原理的应用通过绳索用恒力F竖直向上拉起一个静止在水平面上的木箱，使其由水平面开始加速上升到某一高度，若空气阻力恒定，则在此过程?【例题1】①力F所做的功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量②木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量③力F、重力、阻力，三者的合力所做的功等于木箱重力势能
的增量④力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量上述说法正确的有?A．只有① B．②④?
C．①④ D．只有②?【解析】 物体受重力mg，空气阻力，拉力F，设物体上升高度为h，
由动能定理知：
WF－WF′－mgh＝ΔEk．所以③错，
木箱克服重力做功为mgh，即为木箱重力势能增量，所以②对．
由WF－WF′＝mgh＋ΔEk，
所以④对①错，选B．?物体以100 J的初动能从斜面的底端向上运动，当它通过斜面上的M点时，其动能减少80 J，机械能减少32 J．如果物体能从斜面上返回底端，则物体到达底端时的动能为____________．?【例题2】因物体从斜面底端到达M点过程中机械能减少32 J，即摩擦生热32 J;?【解析】从M点到最高点，动能减少20 J，摩擦生热8 J，所以上滑过程摩擦生热等于40 J;物体返回斜面底端时机械能损失等于80 J;此时动能应为100 J－80 J＝20 J．?一质量均匀不可伸长的绳索，重为 G，A、B两端固定在天花板上，如图所示．今在最低点C施加一竖直向下的力将绳拉至D点，在此过程中，绳索AB的重心位置（? ）　　 A．逐渐升高　　　　B．逐渐降低　　 C．先降低后升高　　D．始终不变【例题3】质量m=4.0×103kg的汽车开上一山坡。汽车沿山坡每前进100m，其高度升高2m。上坡时汽车速度为V1 = 5m／s，沿山坡行驶L=500m后速度变为V2 = 10m／s。已知车行驶中所受阻力大小是车重的k=0．01倍，试求：
（1）此过程中汽车所受牵引力做功多少？（2）汽车所受平均牵引力多大？
(取g=10m/s2 ) 【例题4】【解析】 取汽车开始时所在位置为参考平面，应用物体机械能变化规律W外 = E2 – E1 解题时，要着重分析清楚重力、弹力以外其它力对物体所做的功，以及此过程中物体机械能的变化。　　 牵引力做功为 阻力做功为由功能原理得三. 功能关系的总结?做功的过程就是能量转化的过程，功是能量转化的量度，在本章中，功和能的关系有以下几种具体体现：（1）动能定理反映了合外力做的功和动能改变的关系，即合
外力做功的过程，是物体的动能和其他形式的能量相互
转化的过程，合外力所做的功是物体动能变化的量度。
即W总＝Ek2－Ek1．?（2）重力做功的过程是重力势能和其他形式的能量相互转化
的过程，重力做的功是重力势能变化的量度。
即WG＝Ep1－Ep2．?（3）功能原理反映了重力（弹力）以外的力做功的过程是
机械能和其他形式的能转化的过程，重力（弹力）以外的
力做 的功是机械能变化的量度。
即WG外＝E2－E1?“动能定理”和“功能原理”有什么联系和区别？在运用它们解题时需要注意什么？四．思考题