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2008高考物理三轮复习 专题三 功能转化及守恒规律 高考展望 动量守恒定律、机械能守恒定律和能的转化守恒定律是物理学中最基本最重要的规律，涉及该部分内容的高考命题不仅年年有、题型全、份量重，而且还有灵活多变、综合性强、能力要求高、考查面广的特点。每年高考中各种类型的考题几乎均与功能关系有关。有许多考题从能的转化和守恒角度分析，可以使看似很难的问题很容易破解。所以从能量角度进行综合复习，是高考物理复习最后阶段必不可少的重要内容之一。 考点回眸 ◆1．功率 ①平均功率P=W/t=F v cosθ ②瞬时功率P=FVcosθ，当θ=0，即F与V方向相同时，P=FV ③机械效率η=W有/W总=P有/P总 ④汽车的启动分析： ◆2．功 (1)恒力做功直接用w=FScosθ计算 (2)变力做功要利用各种功能关系或F--S图象进行计算 ①用动能定理求变力做功； ②利用F—S图象求解变力做功； ③利用公式W=P·V求变力做的功，这里P为压强，V是体积或体积的变化； ④化变力为恒力(求力的平均值F)，当力的方向不变，大小由Fl均匀变化到F2时，F=（F1+F2）/2，利用W=FS求功； ⑤利用公式W=Pt求解变力做功。当作用力是变力，但功率恒定时，就可用该公式求解。 (3)常见几种力做功的特点 ①重力、弹簧弹力，电场力、分子力做功与路径无关； ②洛仑兹力对运动电荷总不做功，但安培力是可以做功的。 ③摩擦力做功的特点 (i)单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。 (ⅱ)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零，在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的转移，没有机械能转化为其他形式的能；相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零，且总为负值，在一对滑动摩擦力做功的过程中，不仅有相互摩擦物体间机械能的转移，还有机械能转化为内能。转化为内能的量等于系统机械能的减少，等于滑动摩擦力与相对路程的乘积。 (ⅲ)摩擦生热，是指滑动摩擦生热，静摩擦不会生热。 ④作用力与反作用力做功：可以同时做正功；可以同时做负功；可以一个做正功一个做负功；可以一个做正功一个不做功；也可以一个做负功一个不做功； ◆3．功能关系：功是能量转化的量度，做功的过程就是能量转化的过程 (1)合外力做的功等于物体动能的增量，即W合=△EK此即动能定理 (2)重力做的功等于重力势能增量的负值，即WG=-△EP (3)弹簧弹力做的功等于弹簧弹性势能增量的负值，即W谈=-△EP (4)电场力做功等于电势能增量的负值，即W电=-△EP (5)分子力做功等于分子势能增量的负值，即W分=-△EP (6)除系统内的重力和弹力外，其他力做功的代数和等于系统机械能的增量，即W其他=△E (7)由于滑动摩擦而产生的内能Q=f滑·s相对=△E，式中△E为系统机械能的减少，s相对是相对路程。 (8)在电磁感应现象中，克服安培力做多少功就有多少其他形式的能转化为内能 (9)在核反应中释放出的核能△E=△mc2，式中△m是质量亏损 ◆4．能的转化和守恒定律的具体表现形式 ①机械能守恒定律：除重力外其他力不做功或做功总和为0时，系统的总机械能不变，即E1=E2或△E=O。特别注意两种典型的不守恒——碰撞和绳子绷紧瞬间 ②热力学第一定律：外界对系统做的功W与系统从外界吸收的热量Q之和等于系统内能的增量△U，即W+Q=△U。 ③在只有电场力做功的情况下，带电体的电势能和动能的总和保持不变。 ④闭合电路欧姆定律：E=U+U’→EI=UI+U’I，即电源提供的电能一部分消耗在内电路，另一部分输出。 ⑤在电磁感应现象中，外力克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能；在纯电阻电路中，电能又通过电流做功全部转化为热能。 ⑥对于电动机：P出=UI—I2 R ⑦爱因斯坦光电效应方程：Ekm=hV- W，式中的W为逸出功，W=hv0，v0是金属的极限频率。 ◆5．动量守恒与能量守恒综合应用的模型：子弹打木块、人船模型、爆炸、碰撞、反冲运动、弹簧问题和多体问题等。 ◆6．其他守恒规律：电荷守恒、质量数守恒 考题再现 ●例题1、下表是“惠康牌家用吸油烟机说明书中的技术参数表，用万用表测量其一只电动机的线圈电阻为r=90Ω，若保险丝的熔断电流是保险丝允许流过的电流的1．5倍，则：(1)这种吸油烟机保险丝的熔断电流不得低于多少安培?(2)计算这种吸油烟机的排风机械效率。 “惠康牌’’吸油烟机技术参数表 ●额定电压(两电机、照明灯) AC 220V 50Hz ●额定输入功率 2×185W ●抽排风量(两电机同时工作) ≥15m3／min ●风压(两电机同时工作) ≥300Pa ●照明灯 40W ●排烟管内径 Ф150mm