高中物理必修二機械能及其守恒定律知識點復(fù)習(xí)
高中物理必修二機械能及其守恒定律知識點復(fù)習(xí)
機械能守恒定律作為高中物理教學(xué)中的重點、難點問題,成為很多學(xué)生學(xué)習(xí)的絆腳石，下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)淼母咧形锢肀匦薅C械能及其守恒定律知識點復(fù)習(xí)，希望對你有幫助。
高中物理機械能及其守恒定律知識點(一)
功
1.單位：功的單位是焦耳，符號是J.
2.功是標量，但有正負.由 ，可以看出：
(1)當0°≤ <90°時，0< ≤1，則力對物體做正功，即外界給物體輸送能量，力是動力;
(2)當 =90°時， =0，W=0，則力對物體不做功，即外界和物體間無能量交換.
(3)當90°< ≤180°時，-1≤ <0，則力對物體做負功，即物體向外界輸送能量，力是阻力.
3、判斷一個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=Flcos α，當α=90°，即力和作用點位移方向垂直時，力做的功為零.
(2)根據(jù)力和瞬時速度方向的夾角判斷，此法常用于判斷質(zhì)點做曲線運動時變力的功.當力的方向和瞬時速度方向垂直時，作用點在力的方向上位移是零，力做的功為零.
(3)根據(jù)質(zhì)點或系統(tǒng)能量是否變化，彼此是否有能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化進行判斷.若有能量的變化，或系統(tǒng)內(nèi)各質(zhì)點間彼此有能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化，則必定有力做功.
4、各種力做功的特點
(1)重力做功的特點：只跟初末位置的高度差有關(guān)，而跟運動的路徑無關(guān).
(2)彈力做功的特點：對接觸面間的彈力，由于彈力的方向與運動方向垂直，彈力對物體不做功;對彈簧的彈力做的功，高中階段沒有給出相關(guān)的公式，對它的求解要借助其他途徑如動能定理、機械能守恒、功能關(guān)系等.
(3)摩擦力做功的特點：摩擦力做功跟物體運動的路徑有關(guān)，它可以做負功，也可以做正功，做正功時起動力作用.如用傳送帶把貨物由低處運送到高處，摩擦力就充當動力.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，摩擦力做功可以用摩擦力乘以路程來計算，即W=F·l.
(1)W總=F合lcos α，α是F合與位移l的夾角;
(2)W總=W1+W2+W3+¡為各個分力功的代數(shù)和;
(3)根據(jù)動能定理由物體動能變化量求解：W總=ΔEk.
5、變力做功的求解方法
(1)用動能定理或功能關(guān)系求解.
(2)將變力的功轉(zhuǎn)化為恒力的功.
①當力的大小不變，而方向始終與運動方向相同或相反時，這類力的功等于力和路程的乘積，如滑動摩擦力、空氣阻力做功等;
?、诋斄Φ姆较虿蛔?，大小隨位移做線性變化時，可先求出力對位移的平均值=2F1+F2，再由W=lcos α計算，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當變力的功率P一定時，可用W=Pt求功，如機車牽引力做的功.
高中物理機械能及其守恒定律知識點(二)
功率
1.計算式
(1)P=tW，P為時間t內(nèi)的平均功率.
(2)P=Fvcos α
5.額定功率：機械正常工作時輸出的最大功率.一般在機械的銘牌上標明.
6.實際功率：機械實際工作時輸出的功率.要小于等于額定功率.
方式
過程恒定功率啟動恒定加速度啟動
過程分析設(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=0⇒P=F·vm=F阻·vm
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⇒a=0⇒v達最大值vm=F阻(P額
運動規(guī)律加速度逐漸減小的變加速直線運動(對應(yīng)下圖的OA段)⇒以vm勻速直線運動(對應(yīng)下圖中的AB段)以加速度a做勻加速直線運動(對應(yīng)下圖中的OA段)⇒勻加速運動能維持的時間t0=a(vm′⇒以vm勻速直線運動，對應(yīng)下圖中的BC段
高中物理機械能及其守恒定律知識點(三)
動能
1.定義：物體由于運動而具有的能.2.公式：Ek=21mv2.單位：焦耳(J)，1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2.4.矢標性：動能是標量，只有正值.
動能定理
1.內(nèi)容：所有外力對物體做的總功等于物體動能的變化量，這個結(jié)論叫做動能定理.
2.表達式：w=Ek2-Ek1變化的大小由外力的總功來度量.
4.適用條件：動能定理既適用于直線運動，也適用于曲線運動;既適用于恒力做功，也適用于變力做功.
5.動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)問題時，可以考慮使用動能定理.無需注意其中運動狀態(tài)變化的細節(jié)
6.應(yīng)用動能定理解題的一般思路
(1)確定研究對象和研究過程.注意，動能定理一般只應(yīng)用于單個物體，如果是系統(tǒng)，那么系統(tǒng)內(nèi)的物體間不能有相對運動.
(2)對研究對象進行受力分析.(研究對象以外的物體施于研究對象的力都要分析，含重力)
(3)寫出該過程中合外力做的功，或分別寫出各個力做的功(注意功的正負).如果研究過程中物體受力情況有變化，要分別寫出該力在各個階段做的功.
(4)寫出物體的初、末動能.
(5)按照動能定理列式求解.
高中物理機械能及其守恒定律知識點(四)
機械能
1.重力做功的特點：重力做功與路徑無關(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，則重力做負功(或說物體克服重力做功).
2.重力勢能
(1)概念：物體的重力勢能等于物體的重力和高度的乘積.(2)表達式：Ep=mgh，
(3)重力勢能是標量，且有正負.其正、負表示大小.物體在參考平面以下，其重力勢能為負，在參考平面以上，其重力勢能為正.
機械能守恒定律
1.內(nèi)容：在只有重力(或彈簧的彈力)做功的情況下，動能和勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但總量保持不變，這個結(jié)論叫做機械能守恒定律.
2.機械能守恒的條件：
(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.表達式：
(1)Ek+Ep=Ek′+Ep′，表示系統(tǒng)初狀態(tài)機械能的總和與末狀態(tài)機械能的總和相等.
(2)ΔEk=-ΔEp，表示系統(tǒng)(或物體)機械能守恒時，系統(tǒng)減少(或增加)的重力勢能等于系統(tǒng)增加(或減少)的動能，在分析重力勢能的增加量或減少量時，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部分物體機械能的增加量與B部分物體機械能的減少量相等.
4.判斷機械能是否守恒方法：
(1).利用機械能的定義判斷(直接判斷)：若物體在水平面上勻速運動，其動能、勢能均不變，機械能不變.若一個物體沿斜面勻速下滑，其動能不變，重力勢能減少，其機械能減少.
(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，機械能守恒.
(3).用能量轉(zhuǎn)化來判斷：若物體系統(tǒng)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.
(4).對一些繩子突然繃緊、物體間非彈性碰撞等，除非題目特別說明，否則機械能必定不守恒.
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