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高一物理《機(jī)械能守恒定律》知識(shí)點(diǎn)
上學(xué)期間,看到知識(shí)點(diǎn),都是先收藏再說(shuō)吧!知識(shí)點(diǎn)就是掌握某個(gè)問(wèn)題/知識(shí)的學(xué)習(xí)要點(diǎn)。掌握知識(shí)點(diǎn)有助于大家更好的學(xué)習(xí)。以下是小編精心整理的高一物理《機(jī)械能守恒定律》知識(shí)點(diǎn),歡迎大家分享。
3、判斷一個(gè)力是否做功的幾種方法
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=Flcs α,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.
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.
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)
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)
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(méi)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.
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.
W總=F合lcs α,α是F合與位移l的夾角;
W總=W1+W2+W3+&sh;為各個(gè)分力功的代數(shù)和;
根據(jù)動(dòng)能定理由物體動(dòng)能變化量求解:W總=ΔE.
5、變力做功的求解方法
用動(dòng)能定理或功能關(guān)系求解.
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=lcs α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
P=tW,P為時(shí)間t內(nèi)的平均功率.
P=Fvcs α
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.
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=(F-F阻↓
階段二:F=F阻a=0P=F·v=F阻·v
階段一:
a=(F-F阻不變F不變v↑P=F·v↑,直到P=P額=F·v′
階段二:
v↑F=v(P額↓a=(F-F阻↓
階段三:
F=F阻時(shí)a=0v達(dá)最大值v=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v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(v′以v勻速直線運(yùn)動(dòng),對(duì)應(yīng)下圖中的BC段
v&sh;t圖象
三、動(dòng)能
定義:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能.2.公式:E=21v2.單位:焦耳(),1 =1 N·=1 g·2/s2.4.矢標(biāo)性:動(dòng)能是標(biāo)量,只有正值.
四、動(dòng)能定理
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.
機(jī)械能守恒定律知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
一、功
1概念:一個(gè)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(gè)力就對(duì)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(yùn)動(dòng)的位移,一般為對(duì)地位移,單位為米(m)
4功是標(biāo)量,但它有正功、負(fù)功。
某力對(duì)物體做負(fù)功,也可說(shuō)成“物體克服某力做功”。
功是一個(gè)過(guò)程所對(duì)應(yīng)的量,因此功是過(guò)程量。
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(wú)關(guān)。7幾個(gè)力對(duì)一個(gè)物體做功的代數(shù)和等于這幾個(gè)力的合力對(duì)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(gè)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(shí)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(shí)功率)3單位:瓦特W4分類:
額定功率:指發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)最大輸出功率
實(shí)際功率:指發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的功率即發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生牽引力的功率,P實(shí)≤P額。5分析汽車沿水平面行駛時(shí)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(jī)車以恒定功率啟動(dòng)時(shí),由PF(P為機(jī)車輸出功率,F(xiàn)為機(jī)車牽引力,為機(jī)車前進(jìn)速度)機(jī)車速度不斷增加則牽引力不斷減小,當(dāng)牽引力Ff時(shí),速
度不再增大達(dá)到最大值max,則maxP/f。
(2)機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)時(shí),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(dāng)PP額定時(shí),F(xiàn)開始減小但仍大于f因此機(jī)車速度繼續(xù)增大,直至Ff時(shí),汽車便達(dá)到最大速度max,則maxP/f。
三、重力勢(shì)能
1、定義:物體由于被舉高而具有的能,叫做重力勢(shì)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(shì)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(shì)能無(wú)意義,不能說(shuō)重力勢(shì)能大小如何
選取不同的參考面,物體具有的重力勢(shì)能不同,但重力勢(shì)能改變與參考面的選取無(wú)關(guān)。
4、標(biāo)量,但有正負(fù)。
重力勢(shì)能為正,表示物體在參考面的上方;重力勢(shì)能為負(fù),表示物體在參考面的下方;重力勢(shì)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(diǎn):物體運(yùn)動(dòng)時(shí),重力對(duì)它做的功只跟它的初、末位置有關(guān),而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。
7、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系
WEp
。1)物體的高度下降時(shí),重力做正功,重力勢(shì)能減少,重力勢(shì)能減少的量等于重力所做的功;
(2)物體的高度增加時(shí),重力做負(fù)功,重力勢(shì)能增加,重力勢(shì)能增加的量等于物體克服重力所做的功。
。3)重力勢(shì)能變化只與重力做功有關(guān),與其他力做功無(wú)關(guān)。
四、彈性勢(shì)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(shì)能,稱之為彈性勢(shì)能。
2、彈力做功與彈性勢(shì)能的關(guān)系
WEp
當(dāng)彈簧彈力做正功時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能減小,彈性勢(shì)能變成其它形式的能;當(dāng)彈簧的彈力做負(fù)功時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能增大,其它形式的能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能。這一點(diǎn)與重力做功跟重力勢(shì)能變化的關(guān)系相似。
3、勢(shì)能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫勢(shì)能,勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的。
五、動(dòng)能
1、概念:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量,稱為動(dòng)能。
2、動(dòng)能表達(dá)式:EK12m
3、動(dòng)能定理(即合外力做功與動(dòng)能關(guān)系):WEK2EK1
4、理解:
、貴合在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體做的功,等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的變化。
②F合做正功時(shí),物體動(dòng)能增加;F合做負(fù)功時(shí),物體動(dòng)能減少。
、蹌(dòng)能定理揭示了合外力的功與動(dòng)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(yùn)動(dòng),也適用于曲線運(yùn)動(dòng)。
5、應(yīng)用動(dòng)能定理解題步驟:
a、確定研究對(duì)象及其運(yùn)動(dòng)過(guò)程
b、分析研究對(duì)象在研究過(guò)程中受力情況,弄清各力做功c確定研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中初末狀態(tài),找出初、末動(dòng)能d列方程、求解。
六、機(jī)械能
1、機(jī)械能包含動(dòng)能和勢(shì)能(重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能)兩部分,即EEKEP。
2、機(jī)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(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,而總的機(jī)械能保持不變。
3、機(jī)械能守恒條件:
做功角度:只有重力或彈力做功,無(wú)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(duì)系統(tǒng)不做功。
能量角度:首先只有動(dòng)能和勢(shì)能之間能量轉(zhuǎn)化,無(wú)其它形式能量轉(zhuǎn)化;只有系統(tǒng)內(nèi)
能量的交換,沒(méi)有與外界的能量交換。
4、運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題步驟:
a、確定研究對(duì)象及其運(yùn)動(dòng)過(guò)程
b、分析研究對(duì)象在研究過(guò)程中受力情況,弄清各力做功,判斷機(jī)械能是否守恒
c、恰當(dāng)選取參考面,確定研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中初末狀態(tài)的機(jī)械能
d、列方程、求解。
七、能量守恒定律
1、內(nèi)容:能量既不會(huì)消滅,也不會(huì)創(chuàng)生,它只會(huì)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,即E機(jī)械能1E其它1E機(jī)械能2E其它2。
2、能量耗散:無(wú)法將釋放能量收集起來(lái)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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