高中物理必修二第七章_機械能守恒定律知識點總結(jié)
機械能知識點總結(jié)
一、功
1概念:一個物體受到力的作用,并在力的方向上發(fā)生了一段位移,這個力就對物
體做了功。功是能量轉(zhuǎn)化的量度。
2條件:.力和力的方向上位移的乘積3公式:W=FScosθ
W某力功,單位為焦耳(J)
F某力(要為恒力),單位為牛頓(N)
S物體運動的位移,一般為對地位移,單位為米(m)
力與位移的夾角
4功是標量,但它有正功、負功。
某力對物體做負功,也可說成“物體克服某力做功”。
當[0,)時,即力與位移成銳角,功為正;動力做功;
2當2時,即力與位移垂直功為零,力不做功;
當(,]時,即力與位移成鈍角,功為負,阻力做功;
25功是一個過程所對應(yīng)的量,因此功是過程量。
6功僅與F、S、θ有關(guān),與物體所受的其它外力、速度、加速度無關(guān)。7幾個力對一個物體做功的代數(shù)和等于這幾個力的合力對物體所做的功。即W總=W1+W2++Wn或W總=F合Scosθ8合外力的功的求法:
方法1:先求出合外力,再利用W=Flcosα求出合外力的功。
方法2:先求出各個分力的功,合外力的功等于物體所受各力功的代數(shù)和。二、功率
1概念:功跟完成功所用時間的比值,表示力(或物體)做功的快慢。2公式:PWt(平均功率)
PFcos(平均功率或瞬時功率)3單位:瓦特W4分類:
額定功率:指發(fā)動機正常工作時最大輸出功率
實際功率:指發(fā)動機實際輸出的功率即發(fā)動機產(chǎn)生牽引力的功率,P實≤P額。5分析汽車沿水平面行駛時各物理量的變化,采用的基本公式是P=Fv和F-f=ma6應(yīng)用:
(1)機車以恒定功率啟動時,由PF(P為機車輸出功率,F(xiàn)為機車牽引力,
為機車前進速度)機車速度不斷增加則牽引力不斷減小,當牽引力Ff時,速
度不再增大達到最大值max,則maxP/f。
(2)機車以恒定加速度啟動時,在勻加速階段汽車牽引力F恒定為maf,速度不斷增加汽車輸出功率PF隨之增加,當PP額定時,F(xiàn)開始減小但仍大于f因此機車速度繼續(xù)增大,直至Ff時,汽車便達到最大速度max,則maxP/f。
三、重力勢能
1定義:物體由于被舉高而具有的能,叫做重力勢能。2公式:EPmgh
h物體具參考面的豎直高度3參考面
a重力勢能為零的平面稱為參考面;
b選。涸瓌t是任意選取,但通常以地面為參考面若參考面未定,重力勢能無意義,不能說重力勢能大小如何
選取不同的參考面,物體具有的重力勢能不同,但重力勢能改變與參考面的選取無關(guān)。4標量,但有正負。
重力勢能為正,表示物體在參考面的上方;重力勢能為負,表示物體在參考面的下方;重力勢能為零,表示物體在參考面上。
5單位:焦耳(J)
6重力做功特點:物體運動時,重力對它做的功只跟它的初、末位置有關(guān),而跟物體運動的路徑無關(guān)。
7、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系
WEp
(1)物體的高度下降時,重力做正功,重力勢能減少,重力勢能減少的量等于重力所做的功;
(2)物體的高度增加時,重力做負功,重力勢能增加,重力勢能增加的量等于物體克服重力所做的功。
(3)重力勢能變化只與重力做功有關(guān),與其他力做功無關(guān)。
四、彈性勢能
1概念:發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間,由于彈力的相互作用具有勢能,稱之為彈性勢能。
2彈力做功與彈性勢能的關(guān)系
WEp
當彈簧彈力做正功時,彈簧的彈性勢能減小,彈性勢能變成其它形式的能;、當彈簧的彈力做負功時,彈簧的彈性勢能增大,其它形式的能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能。這一點與重力做功跟重力勢能變化的關(guān)系相似。3勢能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫勢能,勢能是系統(tǒng)所共有的。
五、動能
1概念:物體由于運動而具有的能量,稱為動能。2動能表達式:EK12m2
3動能定理(即合外力做功與動能關(guān)系):WEK2EK1
4理解:①F合在一個過程中對物體做的功,等于物體在這個過程中動能的變化。
②F合做正功時,物體動能增加;F合做負功時,物體動能減少。③動能定理揭示了合外力的功與動能變化的關(guān)系。
4適用范圍:適用于恒力、變力做功;適用于直線運動,也適用于曲線運動。5應(yīng)用動能定理解題步驟:a確定研究對象及其運動過程
b分析研究對象在研究過程中受力情況,弄清各力做功c確定研究對象在運動過程中初末狀態(tài),找出初、末動能d列方程、求解。
六、機械能
1機械能包含動能和勢能(重力勢能和彈性勢能)兩部分,即EEKEP。2機械能守恒定律:在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化,而總的機械能保持不變,即E1E2
EK1EP1EK2EP2
ΔΕK=ΔΕPΔΕ1=ΔΕ2。3機械能守恒條件:
做功角度:只有重力或彈力做功,無其它力做功;其它力不做功或其它力做功的代數(shù)和為零;系統(tǒng)內(nèi)如摩擦阻力對系統(tǒng)不做功。
能量角度:首先只有動能和勢能之間能量轉(zhuǎn)化,無其它形式能量轉(zhuǎn)化;只有系統(tǒng)內(nèi)
能量的交換,沒有與外界的能量交換。
4運用機械能守恒定律解題步驟:a確定研究對象及其運動過程
b分析研究對象在研究過程中受力情況,弄清各力做功,判斷機械能是否守恒c恰當選取參考面,確定研究對象在運動過程中初末狀態(tài)的機械能d列方程、求解。
七、能量守恒定律
1內(nèi)容:能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變,即E機械能1E其它1E機械能2E其它2。
2能量耗散:無法將釋放能量收集起來重新利用的現(xiàn)象叫能量耗散,它反映了自然界中能量轉(zhuǎn)化具有方向性。
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