高中物理功教案
發(fā)表時間:2021-01-25高三物理《功和能》知識點總結(jié)。
高三物理《功和能》知識點總結(jié)
功和能(功是能量轉(zhuǎn)化的量度)
1.功:W=Fscosα(定義式){W:功(J),F(xiàn):恒力(N),s:位移(m),α:F、s間的夾角}
2.重力做功:Wab=mghab{m:物體的質(zhì)量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a與b高度差(hab=ha-hb)}
3.電場力做功:Wab=qUab{q:電量(C),Uab:a與b之間電勢差(V)即Uab=φa-φb}
4.電功:W=UIt(普適式){U:電壓(V),I:電流(A),t:通電時間(s)}
5.功率:P=W/t(定義式){P:功率[瓦(W)],W:t時間內(nèi)所做的功(J),t:做功所用時間(s)}
6.汽車牽引力的功率:P=Fv;P平=Fv平{P:瞬時功率,P平:平均功率}
7.汽車以恒定功率啟動、以恒定加速度啟動、汽車最大行駛速度(vmax=P額/f)
8.電功率:P=UI(普適式){U:電路電壓(V),I:電路電流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:電流強度(A),R:電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
10.純電阻電路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.動能:Ek=mv2/2{Ek:動能(J),m:物體質(zhì)量(kg),v:物體瞬時速度(m/s)}
12.重力勢能:EP=mgh{EP:重力勢能(J),g:重力加速度,h:豎直高度(m)(從零勢能面起)}
13.電勢能:EA=qφA{EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)(從零勢能面起)}
14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力對物體做的總功,ΔEK:動能變化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.機械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等于物體重力勢能增量的負值)WG=-ΔEP
相關(guān)知識
高三物理《功和能轉(zhuǎn)化》公式總結(jié)
高三物理《功和能轉(zhuǎn)化》公式總結(jié)
1.功:W=Fscosα(定義式){W:功(J),F(xiàn):恒力(N),s:位移(m),α:F、s間的夾角}
2.重力做功:Wab=mghab{m:物體的質(zhì)量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a與b高度差(hab=ha-hb)}
3.電場力做功:Wab=qUab{q:電量(C),Uab:a與b之間電勢差(V)即Uab=φa-φb}
4.電功:W=UIt(普適式){U:電壓(V),I:電流(A),t:通電時間(s)}
5.功率:P=W/t(定義式){P:功率[瓦(W)],W:t時間內(nèi)所做的功(J),t:做功所用時間(s)}
6.汽車牽引力的功率:P=Fv;P平=Fv平{P:瞬時功率,P平:平均功率}
7.汽車以恒定功率啟動、以恒定加速度啟動、汽車最大行駛速度(vmax=P額/f)
8.電功率:P=UI(普適式){U:電路電壓(V),I:電路電流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:電流強度(A),R:電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
10.純電阻電路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.動能:Ek=mv2/2{Ek:動能(J),m:物體質(zhì)量(kg),v:物體瞬時速度(m/s)}
12.重力勢能:EP=mgh{EP:重力勢能(J),g:重力加速度,h:豎直高度(m)(從零勢能面起)}
13.電勢能:EA=qφA{EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)(從零勢能面起)}
14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力對物體做的總功,ΔEK:動能變化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.機械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等于物體重力勢能增量的負值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉(zhuǎn)化多少;
(2)O0≤α90O做正功;90Oα≤180O做負功;α=90o不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時該力不做功);
(3)重力(彈力、電場力、分子力)做正功,則重力(彈性、電、分子)勢能減少
(4)重力做功和電場力做功均與路徑無關(guān)(見2、3兩式);(5)機械能守恒成立條件:除
重力(彈力)外其它力不做功,只是動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化;(6)能的其它單位換算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)彈簧彈性勢能E=kx2/2,與勁度系數(shù)和形變量有關(guān)。
高三物理功和能轉(zhuǎn)化公式總結(jié)
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1.功:W=Fscosα(定義式){W:功(J),F(xiàn):恒力(N),s:位移(m),α:F、s間的夾角}
2.重力做功:Wab=mghab{m:物體的質(zhì)量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a與b高度差(hab=ha-hb)}
3.電場力做功:Wab=qUab{q:電量(C),Uab:a與b之間電勢差(V)即Uab=φa-φb}
4.電功:W=UIt(普適式){U:電壓(V),I:電流(A),t:通電時間(s)}
5.功率:P=W/t(定義式){P:功率[瓦(W)],W:t時間內(nèi)所做的功(J),t:做功所用時間(s)}
6.汽車牽引力的功率:P=Fv;P平=Fv平{P:瞬時功率,P平:平均功率}
7.汽車以恒定功率啟動、以恒定加速度啟動、汽車最大行駛速度(vmax=P額/f)
8.電功率:P=UI(普適式){U:電路電壓(V),I:電路電流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:電流強度(A),R:電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
10.純電阻電路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.動能:Ek=mv2/2{Ek:動能(J),m:物體質(zhì)量(kg),v:物體瞬時速度(m/s)}
12.重力勢能:EP=mgh{EP:重力勢能(J),g:重力加速度,h:豎直高度(m)(從零勢能面起)}
13.電勢能:EA=qφA{EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)(從零勢能面起)}
14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力對物體做的總功,ΔEK:動能變化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.機械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等于物體重力勢能增量的負值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉(zhuǎn)化多少;
(2)O0≤α90O做正功;90Oα≤180O做負功;α=90o不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時該力不做功);
(3)重力(彈力、電場力、分子力)做正功,則重力(彈性、電、分子)勢能減少
(4)重力做功和電場力做功均與路徑無關(guān)(見2、3兩式);(5)機械能守恒成立條件:除
重力(彈力)外其它力不做功,只是動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化;(6)能的其它單位換算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)彈簧彈性勢能E=kx2/2,與勁度系數(shù)和形變量有關(guān)。
高三物理《機械能》知識點總結(jié)
高三物理《機械能》知識點總結(jié)
1.功
(1)功的定義:力和作用在力的方向上通過的位移的乘積。是描述力對空間積累效應的物理量,是過程量。
定義式:W=F·s·cosθ,其中F是力,s是力的作用點位移(對地),θ是力與位移間的夾角。
(2)功的大小的計算方法:
①恒力的功可根據(jù)W=F·S·cosθ進行計算,本公式只適用于恒力做功。②根據(jù)W=P·t,計算一段時間內(nèi)平均做功。③利用動能定理計算力的功,特別是變力所做的功。④根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度反過來可求功。
(3)摩擦力、空氣阻力做功的計算:功的大小等于力和路程的乘積。
發(fā)生相對運動的兩物體的這一對相互摩擦力做的總功:W=fd(d是兩物體間的相對路程),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,是標量。求功率時一定要分清是求哪個力的功率,還要分清是求平均功率還是瞬時功率。
(2)功率的計算①平均功率:P=W/t(定義式)表示時間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瞬時功率:P=F·v·cosαP和v分別表示t時刻的功率和速度,α為兩者間的夾角。
(3)額定功率與實際功率:額定功率:發(fā)動機正常工作時的最大功率。實際功率:發(fā)動機實際輸出的功率,它可以小于額定功率,但不能長時間超過額定功率。
(4)交通工具的啟動問題通常說的機車的功率或發(fā)動機的功率實際是指其牽引力的功率。
①以恒定功率P啟動:機車的運動過程是先作加速度減小的加速運動,后以最大速度vm=P/f作勻速直線運動。
②以恒定牽引力F啟動:機車先作勻加速運動,當功率增大到額定功率時速度為v1=P/F,而后開始作加速度減小的加速運動,最后以最大速度vm=P/f作勻速直線運動。
3.動能:物體由于運動而具有的能量叫做動能。表達式:Ek=mv2/2
(1)動能是描述物體運動狀態(tài)的物理量。
(2)動能和動量的區(qū)別和聯(lián)系
①動能是標量,動量是矢量,動量改變,動能不一定改變;動能改變,動量一定改變。
②兩者的物理意義不同:動能和功相聯(lián)系,動能的變化用功來量度;動量和沖量相聯(lián)系,動量的變化用沖量來量度。③兩者之間的大小關(guān)系為EK=P2/2m
4.★★★★動能定理:外力對物體所做的總功等于物體動能的變化。
表達式:
(1)動能定理的表達式是在物體受恒力作用且做直線運動的情況下得出的。但它也適用于變力及物體作曲線運動的情況。(2)功和動能都是標量,不能利用矢量法則分解,故動能定理無分量式。
(3)應用動能定理只考慮初、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間的動力學問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷。
(4)當物體的運動是由幾個物理過程所組成,又不需要研究過程的中間狀態(tài)時,可以把這幾個物理過程看作一個整體進行研究,從而避開每個運動過程的具體細節(jié),具有過程簡明、方法巧妙、運算量小等優(yōu)點。
5.重力勢能
(1)定義:地球上的物體具有跟它的高度有關(guān)的能量,叫做重力勢能,
。
①重力勢能是地球和物體組成的系統(tǒng)共有的,而不是物體單獨具有的。②重力勢能的大小和零勢能面的選取有關(guān)。③重力勢能是標量,但有+、-之分。
(2)重力做功的特點:重力做功只決定于初、末位置間的高度差,與物體的運動路徑無關(guān)。WG=mgh。
(3)做功跟重力勢能改變的關(guān)系:重力做功等于重力勢能增量的負值。即
。
6.彈性勢能:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量。
★★★7.機械能守恒定律
(1)動能和勢能(重力勢能、彈性勢能)統(tǒng)稱為機械能,E=Ek+Ep。
(2)機械能守恒定律的內(nèi)容:在只有重力(和彈簧彈力)做功的情形下,物體動能和重力勢能(及彈性勢能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機械能的總量保持不變。
(3)機械能守恒定律的表達式
(4)系統(tǒng)機械能守恒的三種表示方式:
①系統(tǒng)初態(tài)的總機械能E1等于末態(tài)的總機械能E2,即E1=E2
②系統(tǒng)減少的總重力勢能ΔEP減等于系統(tǒng)增加的總動能ΔEK增,即ΔEP減=ΔEK增
③若系統(tǒng)只有A、B兩物體,則A物體減少的機械能等于B物體增加的機械能,即ΔEA減=ΔEB增
[注意]解題時究竟選取哪一種表達形式,應根據(jù)題意靈活選取;需注意的是:選用①式時,必須規(guī)定零勢能參考面,而選用②式和③式時,可以不規(guī)定零勢能參考面,但必須分清能量的減少量和增加量。
(5)判斷機械能是否守恒的方法
①用做功來判斷: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,則機械能守恒。
②用能量轉(zhuǎn)化來判定:若物體系中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化,則物體系統(tǒng)機械能守恒。
③對一些繩子突然繃緊,物體間非彈性碰撞等問題,除非題目特別說明,機械能必定不守恒,完全非彈性碰撞過程機械能也不守恒。
8.功能關(guān)系
(1)當只有重力(或彈簧彈力)做功時,物體的機械能守恒。
(2)重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少:WG=Ep1-Ep2。
(3)合外力對物體所做的功等于物體動能的變化:W合=Ek2-Ek1(動能定理)
(4)除了重力(或彈簧彈力)之外的力對物體所做的功等于物體機械能的變化:WF=E2-E1
9.能量和動量的綜合運用
動量與能量的綜合問題,是高中力學最重要的綜合問題,也是難度較大的問題。分析這類問題時,應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,建立方程進行求解。這一部分的主要模型是碰撞。而碰撞過程,一般都遵從動量守恒定律,但機械能不一定守恒,對彈性碰撞就守恒,非彈性碰撞就不守恒,總的能量是守恒的,對于碰撞過程的能量要分析物體間的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換。從而建立碰撞過程的能量關(guān)系方程。根據(jù)動量守恒定律和能量關(guān)系分別建立方程,兩者聯(lián)立進行求解,是這一部分常用的解決物理問題的方法。
20xx高考物理《功和機械能》知識點匯總
一名優(yōu)秀負責的教師就要對每一位學生盡職盡責,作為教師就要精心準備好合適的教案。教案可以讓學生們充分體會到學習的快樂,幫助教師更好的完成實現(xiàn)教學目標。那么如何寫好我們的教案呢?小編收集并整理了“20xx高考物理《功和機械能》知識點匯總”,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
20xx高考物理《功和機械能》知識點匯總
一、功
1.力學里所說的功包括兩個必要因素:一是作用在物體上的力;二是物體在力的方向上通過的距離。
2.不做功的三種情況:有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。
鞏固:某同學踢足球,球離腳后飛出10m遠,足球飛出10m的過程中人不做功。(原因是足球靠慣性飛出)。
3.力學里規(guī)定:功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式:W=FS。
4.功的單位:焦耳,1J=1N·m。把一個雞蛋舉高1m,做的功大約是0.5J。
5.應用功的公式注意:①分清哪個力對物體做功,計算時F就是這個力;②公式中S一定是在力的方向上通過的距離,強調(diào)對應。③功的單位“焦”(牛·米=焦),不要和力和力臂的乘積(牛·米,不能寫成“焦”)單位搞混。
二、功的原理
1.內(nèi)容:使用機械時,人們所做的功,都不會少于直接用手所做的功;即:使用任何機械都不省功。
2.說明:(請注意理想情況功的原理可以如何表述?)
①功的原理是一個普遍的結(jié)論,對于任何機械都適用。
②功的原理告訴我們:使用機械要省力必須費距離,要省距離必須費力,既省力又省距離的機械是沒有的。
③使用機械雖然不能省功,但人類仍然使用,是因為使用機械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向,給人類工作帶來很多方便。
④我們做題遇到的多是理想機械(忽略摩擦和機械本身的重力)理想機械:使用機械時,人們所做的功(FS)=直接用手對重物所做的功(Gh)。
3.應用:斜面
①理想斜面:斜面光滑;
②理想斜面遵從功的原理;
③理想斜面公式:FL=Gh,其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面長;G:物重;h:斜面高度。
如果斜面與物體間的摩擦為f,則:FL=fL+Gh;這樣F做功就大于直接對物體做功Gh。
三、機械效率
1.有用功:定義:對人們有用的功。
公式:W有用=Gh(提升重物)=W總-W額=ηW總
斜面:W有用=Gh
2.額外功:定義:并非我們需要但又不得不做的功。
公式:W額=W總-W有用=G動h(忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組)
斜面:W額=fL
3.總功:定義:有用功加額外功或動力所做的功
公式:W總=W有用+W額=FS=W有用/η
斜面:W總=fL+Gh=FL
4.機械效率:①定義:有用功跟總功的比值。
②公式:η=W有用/W總
③有用功總小于總功,所以機械效率總小于1。通常用百分數(shù)表示。某滑輪機械效率為60%表示有用功占總功的60%。
④提高機械效率的方法:減小機械自重、減小機件間的摩擦。
5.機械效率的測量:
①原理:η=W有用/W總
②應測物理量:鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S。
③器材:除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧測力計。
④步驟:必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高,目的:保證測力計示數(shù)大小不變。
⑤結(jié)論:影響滑輪組機械效率高低的主要因素有:
A、動滑輪越重,個數(shù)越多則額外功相對就多。
B、提升重物越重,做的有用功相對就多。
C、摩擦,若各種摩擦越大做的額外功就多。
繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。
四、功率
1.定義:單位時間里完成的功。
2.物理意義:表示做功快慢的物理量。
3.公式:P=W/t
4.單位:主單位W;常用單位kWmW馬力。
換算:1kW=103W1mW=106W1馬力=735W。
某小轎車功率66kW,它表示:小轎車1s內(nèi)做功66000J。
5.機械效率和功率的區(qū)別:
功率和機械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢,即單位時間內(nèi)完成的功;機械效率表示機械做功的效率,即所做的總功中有多大比例的有用功。
五、機械能
能量:一個物體能夠做功,我們就說這個物體具有能。
理解:①能量表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量;能量可以用能夠做功的多少來衡量。
②一個物體“能夠做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”。如:山上靜止的石頭具有能量,但它沒有做功。也不一定要做功。