高中美術(shù)萬(wàn)能教案
發(fā)表時(shí)間:2020-03-02高一物理下冊(cè)《機(jī)械能》期末知識(shí)點(diǎn)整理。
高一物理下冊(cè)《機(jī)械能》期末知識(shí)點(diǎn)整理
四、機(jī)械能
1、功和功率
(1)功①一個(gè)力對(duì)物體做了功是指物體受到這個(gè)力的作用,且在____的方向上發(fā)生了位移
②功是______量,但有正、負(fù),用以表示研究系統(tǒng)的能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中的得失。判斷功的正、負(fù)就看___與______方向間的夾角是_____于900(正功)還是_______于900(負(fù)功)。
③功的計(jì)算:a.W=_________(適用于計(jì)算恒力的功);b.W=_______.(P為t時(shí)間內(nèi)的平均功率);c.用動(dòng)能定理(變力的功必須用動(dòng)能定理求);d.外力對(duì)物體做的總功是指所有作用在物體上的外力做功的_________和,也是合外力的功。
④功是____________的量度。
a.重力做正功等于重力勢(shì)能的________量;重力做負(fù)功等于重力勢(shì)能的_________量,重力勢(shì)能的變化與其他力是否做功無(wú)關(guān)。
b.彈簧的彈力做正功等于彈性勢(shì)能的減小量;彈簧的彈力做負(fù)功等于彈性勢(shì)能的增大量。
c.外力對(duì)物體做的總功等于物體_______的變化。
d.除重力(彈簧的彈力)以外的其他力對(duì)物體做的功等于物體______能的增量。
(2)功率
①定義:功與________________的比。功率是用來(lái)表示做功______的物理量。
②定義式為:P=_________(常用于計(jì)算平均功率).
③功率的計(jì)算公式:P=__________,式中θ是F與v間的夾角。當(dāng)v是平均速度時(shí),計(jì)算的就是相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的平均功率。
④以額定功率行駛的汽車(火車、輪船、飛機(jī)等),因?yàn)镻=FV,所以牽引力與車速成反比。由F-f=ma知,汽車做加速度逐漸_______的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)加速度為零時(shí),速度達(dá)到最大,此時(shí)牽引力大小等于阻力,此時(shí)P=______。
2、動(dòng)能:,物體由于_______而具有的能.
3、重力勢(shì)能:
①由物體和地球間的相互作用力和相對(duì)位置所確定的能.
②質(zhì)量為m的物體相對(duì)于_____平面的高度為h時(shí)具有的重力勢(shì)能為:EP=_______。
③重力勢(shì)能是__量,但有正、負(fù)。重力勢(shì)能為___,表示物體在參考平面的上方;重力勢(shì)能為____,表示物體在參考平面的下方。
④判斷重力勢(shì)能是變大還是變小,就看_________。
⑤重力做功與路徑無(wú)關(guān),只與初、末位置的_______有關(guān)。
5、動(dòng)能定理
(1)動(dòng)能定理的內(nèi)容:外力對(duì)物體做_____的等于物體_____的變化量。
(2)應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟:
②分析研究過(guò)程中物體的受力情況(注意研究過(guò)程中力的變化),求各個(gè)力在研究過(guò)程中做的總功的表達(dá)式(注意各力功的正、負(fù)).
③據(jù)動(dòng)能定理列方程④代數(shù)據(jù),求解.
6、機(jī)械能守恒定律
只有______________做功,則動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)生____________,但物體的機(jī)械能總量保持不變
五、分子和氣體定律
1.分子動(dòng)理論的規(guī)律是(1)物體是由大量分子構(gòu)成(2)__________________(3)____________________
2.油膜法測(cè)分子直徑的原理是把油膜看成是_______厚度,并且分子間_____排列,分子的直徑d=__________
3.任何1mol物質(zhì)所含的粒子數(shù)是恒定的,為______個(gè),成為_____________常數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1mol氣體的體積為________L.
4.氣體壓強(qiáng)10產(chǎn)生的微觀原因是大量氣體分子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng),并撞擊_____而產(chǎn)生的持續(xù)穩(wěn)定的壓力進(jìn)而產(chǎn)生壓強(qiáng)。同一氣體內(nèi)部各點(diǎn)的壓強(qiáng)________。20氣體壓強(qiáng)的單位:1atm=___cmHg=__________Pa,對(duì)水銀柱:ρgh(Pa)=hcmHg。30氣體壓強(qiáng)的求法:恰當(dāng)?shù)剡x取研究對(duì)象,對(duì)其受力分析,據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程求。
5.熱力學(xué)溫標(biāo)是把查理定律外推到壓強(qiáng)為零而引入的。把_________0C規(guī)定為0K,叫絕對(duì)零度(它是低溫的極限);就每一度的大小而言,與攝氏溫度相等。故有:T=273+t(K);ΔT=Δt,但1K≠10C。
6.DIS測(cè)定氣體壓強(qiáng)與體積關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,氣體的壓強(qiáng)由_______傳感器測(cè)得,為了保證氣體的溫度不變,(1)手不能觸碰_____________(2)推拉活塞時(shí)要求___________.
7.查理定律的內(nèi)容是(1)一定質(zhì)量的氣體在體積不變的前提下,溫度每升高或降低10C,增加或減少的壓強(qiáng)是00C壓強(qiáng)的_________,(2)一定質(zhì)量的氣體在體積不變的前提下,壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成________.
延伸閱讀
高一物理機(jī)械能和能源考點(diǎn)分析及公式匯編
高一物理機(jī)械能和能源考點(diǎn)分析及公式匯編
一.本章考點(diǎn)
l功的簡(jiǎn)單計(jì)算;理解正功、負(fù)功的物理意義(動(dòng)力做功為正功得到能量;阻力做功為負(fù)功消耗能量);總功的計(jì)算(兩種思路:先分再總、先合再總)〔選擇題、填空題、計(jì)算題〕(考試指數(shù)90%)
l動(dòng)能定理的應(yīng)用。(合外力所做的總功改變了物體的動(dòng)能)〔選擇題、填空題、計(jì)算題〕(考試指數(shù)100%)
l機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用。(條件:只有重力做功時(shí),初末狀態(tài)的機(jī)械能不變)〔選擇題、填空題、計(jì)算題〕(考試指數(shù)100%)
l平均功率、瞬時(shí)功率;以及有關(guān)機(jī)動(dòng)車(一定要將牽引力帶入計(jì)算)功率的有關(guān)計(jì)算;汽車的最大速度問(wèn)題?!策x擇題、填空題、計(jì)算題〕(考試指數(shù)100%)
l驗(yàn)證動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)?!矊?shí)驗(yàn)題〕(考試指數(shù)100%)
二.本章公式
1.功:W=Fscosq(適用于恒力的功的計(jì)算)
理解正功、零功、負(fù)功。
功是能量轉(zhuǎn)化的量度。
重力的功------量度------重力勢(shì)能的變化WG=mg△h=-△EP=EP1-EP2
合外力的功------量度-------動(dòng)能的變化W合=W總=DEk=Ek2一Ek1
2.動(dòng)能和勢(shì)能:
動(dòng)能:Ek=
重力勢(shì)能:Ep=mgh(具有相對(duì)性,其大小與參考面的選擇有關(guān))
3.動(dòng)能定理:外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化(增量)。
公式:W合=DEk=Ek2一Ek1=
4.機(jī)械能守恒定律:機(jī)械能=動(dòng)能+重力勢(shì)能+彈性勢(shì)能
條件:系統(tǒng)只有內(nèi)部的重力或彈力做功。
公式:mgh1+或者-DEp=DEk
5.能量轉(zhuǎn)化與守恒定律:總的減少的能量=總的增加的能量
該定律適合自然界中的所有運(yùn)動(dòng)形式。
公式:或者DE減=DE增、或?qū)懗桑璂E1=DE2
6.功率:
P=(在t時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的平均功率)
P=FVcos
對(duì)于機(jī)動(dòng)車,F(xiàn)表示牽引力,不是合外力;
若V為即時(shí)速度時(shí),P為即時(shí)功率;
若V為平均速度時(shí),P為平均功率;
機(jī)動(dòng)車行駛的最大速度Vmax=P0/f(P0表示額定功率)
高三物理《機(jī)械能》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
高三物理《機(jī)械能》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
1.功
(1)功的定義:力和作用在力的方向上通過(guò)的位移的乘積。是描述力對(duì)空間積累效應(yīng)的物理量,是過(guò)程量。
定義式:W=F·s·cosθ,其中F是力,s是力的作用點(diǎn)位移(對(duì)地),θ是力與位移間的夾角。
(2)功的大小的計(jì)算方法:
①恒力的功可根據(jù)W=F·S·cosθ進(jìn)行計(jì)算,本公式只適用于恒力做功。②根據(jù)W=P·t,計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)平均做功。③利用動(dòng)能定理計(jì)算力的功,特別是變力所做的功。④根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度反過(guò)來(lái)可求功。
(3)摩擦力、空氣阻力做功的計(jì)算:功的大小等于力和路程的乘積。
發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體的這一對(duì)相互摩擦力做的總功:W=fd(d是兩物體間的相對(duì)路程),且W=Q(摩擦生熱)
2.功率
(1)功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量,是標(biāo)量。求功率時(shí)一定要分清是求哪個(gè)力的功率,還要分清是求平均功率還是瞬時(shí)功率。
(2)功率的計(jì)算①平均功率:P=W/t(定義式)表示時(shí)間t內(nèi)的平均功率,不管是恒力做功,還是變力做功,都適用。②瞬時(shí)功率:P=F·v·cosαP和v分別表示t時(shí)刻的功率和速度,α為兩者間的夾角。
(3)額定功率與實(shí)際功率:額定功率:發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的最大功率。實(shí)際功率:發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的功率,它可以小于額定功率,但不能長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定功率。
(4)交通工具的啟動(dòng)問(wèn)題通常說(shuō)的機(jī)車的功率或發(fā)動(dòng)機(jī)的功率實(shí)際是指其牽引力的功率。
①以恒定功率P啟動(dòng):機(jī)車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是先作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后以最大速度vm=P/f作勻速直線運(yùn)動(dòng)。
②以恒定牽引力F啟動(dòng):機(jī)車先作勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)功率增大到額定功率時(shí)速度為v1=P/F,而后開始作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),最后以最大速度vm=P/f作勻速直線運(yùn)動(dòng)。
3.動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能。表達(dá)式:Ek=mv2/2
(1)動(dòng)能是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量。
(2)動(dòng)能和動(dòng)量的區(qū)別和聯(lián)系
①動(dòng)能是標(biāo)量,動(dòng)量是矢量,動(dòng)量改變,動(dòng)能不一定改變;動(dòng)能改變,動(dòng)量一定改變。
②兩者的物理意義不同:動(dòng)能和功相聯(lián)系,動(dòng)能的變化用功來(lái)量度;動(dòng)量和沖量相聯(lián)系,動(dòng)量的變化用沖量來(lái)量度。③兩者之間的大小關(guān)系為EK=P2/2m
4.★★★★動(dòng)能定理:外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化。
表達(dá)式:
(1)動(dòng)能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下得出的。但它也適用于變力及物體作曲線運(yùn)動(dòng)的情況。(2)功和動(dòng)能都是標(biāo)量,不能利用矢量法則分解,故動(dòng)能定理無(wú)分量式。
(3)應(yīng)用動(dòng)能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過(guò)程的變化的影響。所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,都可以用動(dòng)能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡(jiǎn)捷。
(4)當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)是由幾個(gè)物理過(guò)程所組成,又不需要研究過(guò)程的中間狀態(tài)時(shí),可以把這幾個(gè)物理過(guò)程看作一個(gè)整體進(jìn)行研究,從而避開每個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的具體細(xì)節(jié),具有過(guò)程簡(jiǎn)明、方法巧妙、運(yùn)算量小等優(yōu)點(diǎn)。
5.重力勢(shì)能
(1)定義:地球上的物體具有跟它的高度有關(guān)的能量,叫做重力勢(shì)能,
。
①重力勢(shì)能是地球和物體組成的系統(tǒng)共有的,而不是物體單獨(dú)具有的。②重力勢(shì)能的大小和零勢(shì)能面的選取有關(guān)。③重力勢(shì)能是標(biāo)量,但有+、-之分。
(2)重力做功的特點(diǎn):重力做功只決定于初、末位置間的高度差,與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。WG=mgh。
(3)做功跟重力勢(shì)能改變的關(guān)系:重力做功等于重力勢(shì)能增量的負(fù)值。即
。
6.彈性勢(shì)能:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量。
★★★7.機(jī)械能守恒定律
(1)動(dòng)能和勢(shì)能(重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能)統(tǒng)稱為機(jī)械能,E=Ek+Ep。
(2)機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容:在只有重力(和彈簧彈力)做功的情形下,物體動(dòng)能和重力勢(shì)能(及彈性勢(shì)能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能的總量保持不變。
(3)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式
(4)系統(tǒng)機(jī)械能守恒的三種表示方式:
①系統(tǒng)初態(tài)的總機(jī)械能E1等于末態(tài)的總機(jī)械能E2,即E1=E2
②系統(tǒng)減少的總重力勢(shì)能ΔEP減等于系統(tǒng)增加的總動(dòng)能ΔEK增,即ΔEP減=ΔEK增
③若系統(tǒng)只有A、B兩物體,則A物體減少的機(jī)械能等于B物體增加的機(jī)械能,即ΔEA減=ΔEB增
[注意]解題時(shí)究竟選取哪一種表達(dá)形式,應(yīng)根據(jù)題意靈活選取;需注意的是:選用①式時(shí),必須規(guī)定零勢(shì)能參考面,而選用②式和③式時(shí),可以不規(guī)定零勢(shì)能參考面,但必須分清能量的減少量和增加量。
(5)判斷機(jī)械能是否守恒的方法
①用做功來(lái)判斷:分析物體或物體受力情況(包括內(nèi)力和外力),明確各力做功的情況,若對(duì)物體或系統(tǒng)只有重力或彈簧彈力做功,沒有其他力做功或其他力做功的代數(shù)和為零,則機(jī)械能守恒。
②用能量轉(zhuǎn)化來(lái)判定:若物體系中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無(wú)機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化,則物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒。
③對(duì)一些繩子突然繃緊,物體間非彈性碰撞等問(wèn)題,除非題目特別說(shuō)明,機(jī)械能必定不守恒,完全非彈性碰撞過(guò)程機(jī)械能也不守恒。
8.功能關(guān)系
(1)當(dāng)只有重力(或彈簧彈力)做功時(shí),物體的機(jī)械能守恒。
(2)重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的減少:WG=Ep1-Ep2。
(3)合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化:W合=Ek2-Ek1(動(dòng)能定理)
(4)除了重力(或彈簧彈力)之外的力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的變化:WF=E2-E1
9.能量和動(dòng)量的綜合運(yùn)用
動(dòng)量與能量的綜合問(wèn)題,是高中力學(xué)最重要的綜合問(wèn)題,也是難度較大的問(wèn)題。分析這類問(wèn)題時(shí),應(yīng)首先建立清晰的物理圖景,抽象出物理模型,選擇物理規(guī)律,建立方程進(jìn)行求解。這一部分的主要模型是碰撞。而碰撞過(guò)程,一般都遵從動(dòng)量守恒定律,但機(jī)械能不一定守恒,對(duì)彈性碰撞就守恒,非彈性碰撞就不守恒,總的能量是守恒的,對(duì)于碰撞過(guò)程的能量要分析物體間的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換。從而建立碰撞過(guò)程的能量關(guān)系方程。根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量關(guān)系分別建立方程,兩者聯(lián)立進(jìn)行求解,是這一部分常用的解決物理問(wèn)題的方法。
高一物理《機(jī)械能守恒定律》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,教師要準(zhǔn)備好教案為之后的教學(xué)做準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時(shí)充分理解所教內(nèi)容,減輕教師們?cè)诮虒W(xué)時(shí)的教學(xué)壓力。優(yōu)秀有創(chuàng)意的教案要怎樣寫呢?下面是小編為大家整理的“高一物理《機(jī)械能守恒定律》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)”,但愿對(duì)您的學(xué)習(xí)工作帶來(lái)幫助。
高一物理《機(jī)械能守恒定律》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
3、判斷一個(gè)力是否做功的幾種方法
(1)根據(jù)力和位移的方向的夾角判斷,此法常用于恒力功的判斷,由于恒力功W=Flcosα,當(dāng)α=90°,即力和作用點(diǎn)位移方向垂直時(shí),力做的功為零.
(2)根據(jù)力和瞬時(shí)速度方向的夾角判斷,此法常用于判斷質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)變力的功.當(dāng)力的方向和瞬時(shí)速度方向垂直時(shí),作用點(diǎn)在力的方向上位移是零,力做的功為零.
(3)根據(jù)質(zhì)點(diǎn)或系統(tǒng)能量是否變化,彼此是否有能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化進(jìn)行判斷.若有能量的變化,或系統(tǒng)內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)間彼此有能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化,則必定有力做功.
4、各種力做功的特點(diǎn)
(1)重力做功的特點(diǎn):只跟初末位置的高度差有關(guān),而跟運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān).
(2)彈力做功的特點(diǎn):對(duì)接觸面間的彈力,由于彈力的方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直,彈力對(duì)物體不做功;對(duì)彈簧的彈力做的功,高中階段沒有給出相關(guān)的公式,對(duì)它的求解要借助其他途徑如動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒、功能關(guān)系等.
(3)摩擦力做功的特點(diǎn):摩擦力做功跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑有關(guān),它可以做負(fù)功,也可以做正功,做正功時(shí)起動(dòng)力作用.如用傳送帶把貨物由低處運(yùn)送到高處,摩擦力就充當(dāng)動(dòng)力.摩擦力的大小不變、方向變化(摩擦力的方向始終和速度方向相反)時(shí),摩擦力做功可以用摩擦力乘以路程來(lái)計(jì)算,即W=F·l.
(1)W總=F合lcosα,α是F合與位移l的夾角;
(2)W總=W1+W2+W3+為各個(gè)分力功的代數(shù)和;
(3)根據(jù)動(dòng)能定理由物體動(dòng)能變化量求解:W總=ΔEk.
5、變力做功的求解方法
(1)用動(dòng)能定理或功能關(guān)系求解.
(2)將變力的功轉(zhuǎn)化為恒力的功.
①當(dāng)力的大小不變,而方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相同或相反時(shí),這類力的功等于力和路程的乘積,如滑動(dòng)摩擦力、空氣阻力做功等;
②當(dāng)力的方向不變,大小隨位移做線性變化時(shí),可先求出力對(duì)位移的平均值=2F1+F2,再由W=lcosα計(jì)算,如彈簧彈力做功;
③作出變力F隨位移變化的圖象,圖線與橫軸所夾的°面積±即為變力所做的功;
④當(dāng)變力的功率P一定時(shí),可用W=Pt求功,如機(jī)車牽引力做的功.
二、功率
1.計(jì)算式
(1)P=tW,P為時(shí)間t內(nèi)的平均功率.
(2)P=Fvcosα
5.額定功率:機(jī)械正常工作時(shí)輸出的最大功率.一般在機(jī)械的銘牌上標(biāo)明.
6.實(shí)際功率:機(jī)械實(shí)際工作時(shí)輸出的功率.要小于等于額定功率.
方式
過(guò)程
恒定功率啟動(dòng)
恒定加速度啟動(dòng)
過(guò)程分析
設(shè)牽引力為F
階段一:
v↑F=v(P↓a=m(F-F阻↓
階段二:F=F阻a=0P=F·vm=F阻·vm
階段一:
a=m(F-F阻不變F不變v↑P=F·v↑,直到P=P額=F·vm′
階段二:
v↑F=v(P額↓a=m(F-F阻↓
階段三:
F=F阻時(shí)a=0v達(dá)最大值vm=F阻(P額
運(yùn)動(dòng)規(guī)律
加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)(對(duì)應(yīng)下圖的OA段)以vm勻速直線運(yùn)動(dòng)(對(duì)應(yīng)下圖中的AB段)
以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(對(duì)應(yīng)下圖中的OA段)勻加速運(yùn)動(dòng)能維持的時(shí)間t0=a(vm′以vm勻速直線運(yùn)動(dòng),對(duì)應(yīng)下圖中的BC段
vt圖象
三、動(dòng)能
1.定義:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能.2.公式:Ek=21mv2.單位:焦耳(J),1J=1N·m=1kg·m2/s2.4.矢標(biāo)性:動(dòng)能是標(biāo)量,只有正值.
四、動(dòng)能定理
1.內(nèi)容:所有外力對(duì)物體做的總功等于物體動(dòng)能的變化量,這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)能定理.
2.表達(dá)式:w=Ek2-Ek1變化的大小由外力的總功來(lái)度量.
4.適用條件:動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng),也適用于曲線運(yùn)動(dòng);既適用于恒力做功,也適用于變力做功.
5.動(dòng)能定理中涉及的物理量有F、s、m、v、W、Ek等,在處理含有上述物理量的力學(xué)問(wèn)題時(shí),可以考慮使用動(dòng)能定理.無(wú)需注意其中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的細(xì)節(jié)
6.應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般思路
(1)確定研究對(duì)象和研究過(guò)程.注意,動(dòng)能定理一般只應(yīng)用于單個(gè)物體,如果是系統(tǒng),那么系統(tǒng)內(nèi)的物體間不能有相對(duì)運(yùn)動(dòng).
(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析.(研究對(duì)象以外的物體施于研究對(duì)象的力都要分析,含重力)
(3)寫出該過(guò)程中合外力做的功,或分別寫出各個(gè)力做的功(注意功的正負(fù)).如果研究過(guò)程中物體受力情況有變化,要分別寫出該力在各個(gè)階段做的功.
(4)寫出物體的初、末動(dòng)能.
(5)按照動(dòng)能定理列式求解.
五、機(jī)械能
1.重力做功的特點(diǎn):重力做功與路徑無(wú)關(guān),只與初、末位置的高度差h有關(guān).重力做功的大小WG=mgh,若物體下降,則重力做正功;若物體升高,則重力做負(fù)功(或說(shuō)物體克服重力做功).
2.重力勢(shì)能
(1)概念:物體的重力勢(shì)能等于物體的重力和高度的乘積.(2)表達(dá)式:Ep=mgh,
(3)重力勢(shì)能是標(biāo)量,且有正負(fù).其正、負(fù)表示大小.物體在參考平面以下,其重力勢(shì)能為負(fù),在參考平面以上,其重力勢(shì)能為正.
六、機(jī)械能守恒定律
1.內(nèi)容:在只有重力(或彈簧的彈力)做功的情況下,動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但總量保持不變,這個(gè)結(jié)論叫做機(jī)械能守恒定律.
2.機(jī)械能守恒的條件:
(1)只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功.
(2)受其他外力但其他外力不做功或做功的代數(shù)和為零.
3.表達(dá)式:
(1)Ek+Ep=Ek′+Ep′,表示系統(tǒng)初狀態(tài)機(jī)械能的總和與末狀態(tài)機(jī)械能的總和相等.
(2)ΔEk=-ΔEp,表示系統(tǒng)(或物體)機(jī)械能守恒時(shí),系統(tǒng)減少(或增加)的重力勢(shì)能等于系統(tǒng)增加(或減少)的動(dòng)能,在分析重力勢(shì)能的增加量或減少量時(shí),可不選參考平面.
(3)ΔEA增=ΔEB減,表示若系統(tǒng)由A、B兩部分組成,則A部分物體機(jī)械能的增加量與B部分物體機(jī)械能的減少量相等.
4.判斷機(jī)械能是否守恒方法:
(1).利用機(jī)械能的定義判斷(直接判斷):若物體在水平面上勻速運(yùn)動(dòng),其動(dòng)能、勢(shì)能均不變,機(jī)械能不變.若一個(gè)物體沿斜面勻速下滑,其動(dòng)能不變,重力勢(shì)能減少,其機(jī)械能減少.
(2).用做功判斷:若物體或系統(tǒng)只有重力(或彈簧的彈力)做功,雖受其他力,但其他力不做功,機(jī)械能守恒.
(3).用能量轉(zhuǎn)化來(lái)判斷:若物體系統(tǒng)中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無(wú)機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化,則物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒.
(4).對(duì)一些繩子突然繃緊、物體間非彈性碰撞等,除非題目特別說(shuō)明,否則機(jī)械能必定不守恒.
七.功能關(guān)系
1.合外力對(duì)物體做功等于物體動(dòng)能的改變.W合=Ek2-Ek1,即動(dòng)能定理.
2.重力做功對(duì)應(yīng)重力勢(shì)能的改變.WG=-ΔEp=Ep1-Ep2
重力做多少正功,重力勢(shì)能減少多少;重力做多少負(fù)功,重力勢(shì)能增加多少.
3.彈簧彈力做功與彈性勢(shì)能的改變相對(duì)應(yīng).WF=-ΔEp=Ep1-Ep2
彈力做多少正功,彈性勢(shì)能減少多少;彈力做多少負(fù)功,彈性勢(shì)能增加多少.
4.除重力彈力以外的力的功與物體機(jī)械能的增量相對(duì)應(yīng),即W=ΔE.
5.克服滑動(dòng)摩擦力在相對(duì)路程上做的功等于摩擦產(chǎn)生的熱量:Q=Wf=f·s相
四、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律
能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的總量保持不變。
高考物理知識(shí)點(diǎn)速查復(fù)習(xí)機(jī)械能、功
俗話說(shuō),磨刀不誤砍柴工。作為高中教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來(lái),使高中教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?下面是小編為大家整理的“高考物理知識(shí)點(diǎn)速查復(fù)習(xí)機(jī)械能、功”,僅供您在工作和學(xué)習(xí)中參考。
機(jī)械能1.深刻理解功的概念
功是力的空間積累效應(yīng)。它和位移相對(duì)應(yīng)(也和時(shí)間相對(duì)應(yīng))。計(jì)算功的方法有兩種:
⑴按照定義求功。即:W=Fscosθ。在高中階段,這種方法只適用于恒力做功。當(dāng)時(shí)F做正功,當(dāng)時(shí)F不做功,當(dāng)時(shí)F做負(fù)功。
這種方法也可以說(shuō)成是:功等于恒力和沿該恒力方向上的位移的乘積。
⑵用動(dòng)能定理W=ΔEk或功能關(guān)系求功。當(dāng)F為變力時(shí),高中階段往往考慮用這種方法求功。
這種方法的依據(jù)是:做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程,功是能的轉(zhuǎn)化的量度。如果知道某一過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的數(shù)值,那么也就知道了該過(guò)程中對(duì)應(yīng)的功的數(shù)值。
(3).會(huì)判斷正功、負(fù)功或不做功。判斷方法有:○1用力和位移的夾角α判斷;○2用力和速度的夾角θ判斷定;○3用動(dòng)能變化判斷.
(4)了解常見力做功的特點(diǎn):
重力做功和路徑無(wú)關(guān),只與物體始末位置的高度差h有關(guān):W=mgh,當(dāng)末位置低于初位置時(shí),W>0,即重力做正功;反之則重力做負(fù)功。
滑動(dòng)摩擦力做功與路徑有關(guān)。當(dāng)某物體在一固定平面上運(yùn)動(dòng)時(shí),滑動(dòng)摩擦力做功的絕對(duì)值等于摩擦力與路程的乘積。
在彈性范圍內(nèi),彈簧做功與始末狀態(tài)彈簧的形變量有關(guān)系。
(5)一對(duì)作用力和反作用力做功的特點(diǎn):○1一對(duì)作用力和反作用力在同一段時(shí)間內(nèi)做的總功可能為正、可能為負(fù)、也可能為零;○2一對(duì)互為作用反作用的摩擦力做的總功可能為零(靜摩擦力)、可能為負(fù)(滑動(dòng)摩擦力),但不可能為正。
2.深刻理解功率的概念
(1)功率的物理意義:功率是描述做功快慢的物理量。
(2)功率的定義式:,所求出的功率是時(shí)間t內(nèi)的平均功率。
(3)功率的計(jì)算式:P=Fvcosθ,其中θ是力與速度間的夾角。該公式有兩種用法:①求某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率。這時(shí)F是該時(shí)刻的作用力大小,v取瞬時(shí)值,對(duì)應(yīng)的P為F在該時(shí)刻的瞬時(shí)功率;②當(dāng)v為某段位移(時(shí)間)內(nèi)的平均速度時(shí),則要求這段位移(時(shí)間)內(nèi)F必須為恒力,對(duì)應(yīng)的P為F在該段時(shí)間內(nèi)的平均功率。
(4)重力的功率可表示為PG=mgVy,即重力的瞬時(shí)功率等于重力和物體在該時(shí)刻的豎直分速度之積。
2、斜面上的彈力做功和摩擦力做功問(wèn)題
3、滑輪系統(tǒng)拉力做功的計(jì)算方法
當(dāng)牽引動(dòng)滑輪兩根細(xì)繩不平行時(shí),但都是恒力,此時(shí)若將此二力合成為一個(gè)恒力再計(jì)算這個(gè)恒力的功,則計(jì)算過(guò)程較復(fù)雜。但若等效為兩個(gè)恒力功的代數(shù)和,將使計(jì)算過(guò)程變得非常簡(jiǎn)便。
4、求某力的平均功率和瞬時(shí)功率的方法
平均功率的計(jì)算:
5、機(jī)車的啟動(dòng)問(wèn)題
問(wèn)題1:.機(jī)車起動(dòng)的最大速度問(wèn)題
問(wèn)題2:機(jī)車勻加速起動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間問(wèn)題
問(wèn)題3:.機(jī)車運(yùn)動(dòng)的最大加速度問(wèn)題。
功和功率的計(jì)算
1、求變力做功的幾種方法
功的計(jì)算在中學(xué)物理中占有十分重要的地位,中學(xué)階段所學(xué)的功的計(jì)算公式W=FScosa只能用于恒力做功情況,對(duì)于變力做功的計(jì)算則沒有一個(gè)固定公式可用,本文對(duì)變力做功問(wèn)題進(jìn)行歸納總結(jié)如下:
(1)等值法
等值法即若某一變力的功和某一恒力的功相等,則可以同過(guò)計(jì)算該恒力的功,求出該變力的功。而恒力做功又可以用W=FScosa計(jì)算,從而使問(wèn)題變得簡(jiǎn)單。
(2)、微元法
當(dāng)物體在變力的作用下作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),若力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的切線方向之間的夾角不變,且力與位移的方向同步變化,可用微元法將曲線分成無(wú)限個(gè)小元段,每一小元段可認(rèn)為恒力做功,總功即為各個(gè)小元段做功的代數(shù)和。
三、平均力法
如果力的方向不變,力的大小對(duì)位移按線性規(guī)律變化時(shí),可用力的算術(shù)平均值(恒力)代替變力,利用功的定義式求功。
(4)、圖象法
(5)、能量轉(zhuǎn)化法求變力做功
功是能量轉(zhuǎn)化的量度,已知外力做功情況可計(jì)算能量的轉(zhuǎn)化,同樣根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化也可求外力所做功的多少。因此根據(jù)動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、功能關(guān)系等可從能量改變的角度求功。
①、用動(dòng)能定理求變力做功
動(dòng)能定理的內(nèi)容是:外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的增量。它的表達(dá)式是W外=ΔEK,W外可以理解成所有外力做功的代數(shù)和,如果我們所研究的多個(gè)力中,只有一個(gè)力是變力,其余的都是恒力,而且這些恒力所做的功比較容易計(jì)
算,研究對(duì)象本身的動(dòng)能增量也比較容易計(jì)算時(shí),用動(dòng)能定理就可以求出這個(gè)變力所做的功。
③、用功能原理求變力做功
功能原理的內(nèi)容是:系統(tǒng)所受的外力和內(nèi)力(不包括重力和彈力)所做的功的代數(shù)和等于系統(tǒng)的機(jī)械能的增量,如果這些力中只有一個(gè)變力做功,且其它力所做的功及系統(tǒng)的機(jī)械能的變化量都比較容易求解時(shí),就可用功能原理求解變力所做的功。
④、用公式W=Pt求變力做功
機(jī)械能及機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用
一、對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解
1、對(duì)機(jī)械能中的重力勢(shì)能的理解
機(jī)械能中的重力勢(shì)能是一個(gè)相對(duì)值,只有選定了零勢(shì)能參考面才有物體相對(duì)于零勢(shì)面的重力勢(shì)能。在機(jī)械能守恒關(guān)系式中初、末兩狀態(tài)的機(jī)械能應(yīng)相對(duì)于同一參考面。
2、對(duì)機(jī)械能守恒定律條件的理解
對(duì)機(jī)械能守恒定律成立條件的理解關(guān)系到能否正確應(yīng)用該定律,對(duì)該定律的理解可從以下兩個(gè)方面:
(1)、從力做功的角度理解機(jī)械能守恒定律成立的條件。
對(duì)某一物體,若只有重力(或彈簧的彈力)做功,其它力不做功,則該物體的機(jī)械能守恒。
(2)、從能量轉(zhuǎn)化的角度理解機(jī)械能守恒定律成立的條件。
對(duì)某一系統(tǒng),物體間只有動(dòng)能和重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機(jī)械能的傳遞,機(jī)械能也沒有轉(zhuǎn)變成其它形式的能(如沒有熱能產(chǎn)生),則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。
3、對(duì)于機(jī)械能守恒定律中“守恒”的理解。
正確理解機(jī)械能守恒定律中“守恒”的涵義,對(duì)于正確寫出守恒的數(shù)學(xué)表達(dá)式十分重要,同時(shí)對(duì)守恒的理解不同,其對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式也不同。對(duì)守恒的理解主要有以下三種:
(1)、所謂守恒即系統(tǒng)的初態(tài)的總機(jī)械能E1等于末態(tài)的總機(jī)械能E2,其相應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:E1=E2。
(2)、系統(tǒng)的機(jī)械能守恒可理解為系統(tǒng)的能量只在動(dòng)能和重力勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化。系統(tǒng)重力勢(shì)能的變化量和系統(tǒng)動(dòng)能的變化量數(shù)值大小相等,即ΔEp=-ΔEk。
(3)、如果系統(tǒng)是有A、B兩個(gè)物體組成的,對(duì)于機(jī)械能守恒可理解為系統(tǒng)的機(jī)械能只在A、B兩物體之間相互轉(zhuǎn)化,A物體的機(jī)械能的變化量和B物體的機(jī)械能的變化量數(shù)值大小相等,即ΔEA=-ΔEB。
二、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用
1、物體運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械能守恒
2、變質(zhì)量問(wèn)題中的機(jī)械能守恒
3、多物體組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒問(wèn)題
4、彈簧問(wèn)題中的機(jī)械能守恒
功能關(guān)系
1、常見力做功與能量變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系
①重力功:重力勢(shì)能和其他能相互轉(zhuǎn)化②彈簧的彈力做功:彈性勢(shì)能和其他能相互轉(zhuǎn)化
③滑動(dòng)摩擦力做功:機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能④電場(chǎng)力做功:電勢(shì)能與其他能相互轉(zhuǎn)化
⑤安培力做功:電能和其它形式能相互轉(zhuǎn)化
⑥分子力做功:分子勢(shì)能和分子動(dòng)能之間的能的轉(zhuǎn)化
⑦合外力做功:動(dòng)能和其他形式能之間的轉(zhuǎn)化
⑧重力、彈力外的其他力做功:機(jī)械能和其他形式能之間的轉(zhuǎn)化
2、功是能量的轉(zhuǎn)化的量度W=ΔE
沖量、動(dòng)量與動(dòng)量定理
1、沖量---求恒力和變力沖量的方法。
恒力F的沖量直接根據(jù)I=Ft求,而變力的沖量一般要由動(dòng)量定理或F-t圖線與橫軸所夾的面積來(lái)求。
2、動(dòng)量---動(dòng)量及動(dòng)量變化的求解方法。
求動(dòng)量的變化要用平行四邊形定則或動(dòng)量定理。
3、動(dòng)量定理:
應(yīng)用動(dòng)量定理解題的思路和一般步驟為:
10明確研究對(duì)象和物理過(guò)程;20分析研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力情況;
30選取正方向,確定物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始末兩狀態(tài)的動(dòng)量;40依據(jù)動(dòng)量定理列方程、求解。
小結(jié):三問(wèn)法應(yīng)用動(dòng)量定理:
一問(wèn)能否用(涉及力、時(shí)間和速度變化的問(wèn)題,不涉及加速度與位移)
二問(wèn)研究對(duì)象與過(guò)程;三問(wèn)動(dòng)量的變化與合沖量