下面是小编为大家整理的高中物理机械能守恒知识点,本文共6篇,欢迎阅读与收藏。本文原稿由网友“台风前夕”提供。
篇1:高中物理机械能守恒知识点
高中物理必修二知识点总结
第七章机械能目录
追寻守恒量——能量
功
功率
重力势能
探究弹性势能的表达式
实验:探究功与速度变化的关系
动能和动能定理
机械能守恒定律
实验:验证机械能守恒定律
能量守恒定律与能源
一、功
1.概念:一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对物体做了功。功是能量转化的量度。
2.条件:力和力的方向上位移的乘积
3.公式:W=F S cos θ
W——某力功,单位为焦耳(J)
F——某力(要为恒力),单位为牛顿(N)
S——物体运动的位移,一般为对地位移,单位为米(m)
θ——力与位移的夹角
4.功是标量,但它有正功、负功。
某力对物体做负功,也可说成“物体克服某力做功”。
当时,即力与位移成锐角,功为正;动力做功;
当时,即力与位移垂直功为零,力不做功;
当时,即力与位移成钝角,功为负,阻力做功;
5.功是一个过程所对应的量,因此功是过程量。
6.功仅与F、S 、θ有关,与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。
7.几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。
即W总=W1+W2+…+Wn 或W总= F合Scosθ
8.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:先求出各个分力的功,合外力的功等于物体所受各力功的代数和。
二、功率
1.概念:功跟完成功所用时间的比值,表示力(或物体)做功的快慢。
2.公式:(平均功率)
P=Fvcosθ(平均功率或瞬时功率)
3单位:瓦特W
4.分类:
额定功率:指发动机正常工作时最大输出功率
实际功率:指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率,P实≤P额。
5.分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化,采用的基本公式是P=Fv和F-f=ma
6.应用:
(1)机车以恒定功率启动时,由P=Fv(P为机车输出功率,F为机车牵引力,v为机车前进速度)机车速度不断增加则牵引力不断减小,当牵引力F=f时,速度不再增大达到最大值vmax,则vmax=P/f。
(2)机车以恒定加速度启动时,在匀加速阶段汽车牵引力F恒定为ma+f,速度不断增加汽车输出功率P=Fv随之增加,当P=P额定时,F开始减小但仍大于f因此机车速度继续增大,直至F=f时,汽车便达到最大速度vmax,则vmax=P/f。
三、重力势能
1.定义:物体由于被举高而具有的能,叫做重力势能。
2.公式:Ep=mgh
h——物体具参考面的竖直高度
3.参考面
a重力势能为零的平面称为参考面;
b选取:原则是任意选取,但通常以地面为参考面
若参考面未定,重力势能无意义,不能说重力势能大小如何
选取不同的参考面,物体具有的重力势能不同,但重力势能改变与参考面的选取无关。
4.标量,但有正负。
重力势能为正,表示物体在参考面的上方;
重力势能为负,表示物体在参考面的下方;
重力势能为零,表示物体在参考面上。
5.单位:焦耳(J)
6.重力做功特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的初、末位置有关,而跟物体运动的路径无关。
7.重力做功与重力势能变化的关系W=-△Ep
(1)物体的高度下降时,重力做正功,重力势能减少,重力势能减少的量等于重力所做的功;
(2)物体的高度增加时,重力做负功,重力势能增加,重力势能增加的量等于物体克服重力所做的功。
(3)重力势能变化只与重力做功有关,与其他力做功无关。
四、弹性势能
1.概念:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于弹力的相互作用具有势能,称之为弹性势能。
2.弹力做功与弹性势能的关系 W=-△Ep
当弹簧弹力做正功时,弹簧的弹性势能减小,弹性势能变成其它形式的能;、当弹簧的弹力做负功时,弹簧的弹性势能增大,其它形式的能转化为弹簧的弹性势能。这一点与重力做功跟重力势能变化的关系相似。
3.势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能,势能是系统所共有的。
五、动能
1.概念:物体由于运动而具有的能量,称为动能。
2.动能表达式:
3.动能定理(即合外力做功与动能关系):W=Ek2-Ek1
4.理解:①F合在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。
②F合做正功时,物体动能增加;F合做负功时,物体动能减少。
③动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系。
适用范围:适用于恒力、变力做功;适用于直线运动,也适用于曲线运动。
5.应用动能定理解题步骤:
a确定研究对象及其运动过程
b分析研究对象在研究过程中受力情况,弄清各力做功
c确定研究对象在运动过程中初末状态,找出初、末动能
d列方程、求解。
六、机械能
1.机械能包含动能和势能(重力势能和弹性势能)两部分,即E=Ek+Ep。
2.机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变,即E1=E2
Ek1+Ep1=Ek2+Ep2
ΔΕK = —ΔΕP
ΔΕ1 = —ΔΕ2。
3.机械能守恒条件:
做功角度:只有重力或弹力做功,无其它力做功;
其它力不做功或其它力做功的代数和为零;
系统内如摩擦阻力对系统不做功。
能量角度:首先只有动能和势能之间能量转化,无其它形式能量转化;只有系统内能量的交换,没有与外界的能量交换。
4.运用机械能守恒定律解题步骤:
a确定研究对象及其运动过程
b分析研究对象在研究过程中受力情况,弄清各力做功,判断机械能是否守恒
c恰当选取参考面,确定研究对象在运动过程中初末状态的机械能
d列方程、求解。
七、能量守恒定律
1.内容:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变,即。
2.能量耗散:无法将释放能量收集起来重新利用的现象叫能量耗散,它反映了自然界中能量转化具有方向性。
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篇2:高中物理机械能知识点
高中物理机械能知识点
1.物理考点功
(1)功的定义:力和作用在力的方向上通过的位移的乘积.是描述力对空间积累效应的物理量,是过程量.
定义式:W=F?s?cosθ,其中F是力,s是力的作用点位移(对地),θ是力与位移间的夹角.
(2)功的大小的计算方法:
①恒力的功可根据W=F?S?cosθ进行计算,本公式只适用于恒力做功.②根据W=P?t,计算一段时间内平均做功.③利用动能定理计算力的功,特别是变力所做的功.④根据功是能量转化的量度反过来可求功.
(3)摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积.
发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功:W=fd(d是两物体间的相对路程),且W=Q(摩擦生热)
2.物理核心考点功率
(1)功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量,是标量.求功率时一定要分清是求哪个力的功率,还要分清是求平均功率还是瞬时功率.
(2)功率的计算①平均功率:P=W/t(定义式)表示时间t内的平均功率,不管是恒力做功,还是变力做功,都适用.②瞬时功率:P=F?v?cosαP和v分别表示t时刻的功率和速度,α为两者间的夹角.
(3)额定功率与实际功率:额定功率:发动机正常工作时的最大功率.实际功率:发动机实际输出的功率,它可以小于额定功率,但不能长时间超过额定功率.
(4)交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率.
①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动,后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动,.
②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动,当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F,而后开始作加速度减小的加速运动,最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动。
3.动能:物体由于运动而具有的能量叫做动能.表达式:Ek=mv2/2(1)动能是描述物体运动状态的物理量.(2)动能和动量的区别和联系
①动能是标量,动量是矢量,动量改变,动能不一定改变;动能改变,动量一定改变.
②两者的物理意义不同:动能和功相联系,动能的变化用功来量度;动量和冲量相联系,动量的变化用冲量来量度.③两者之间的大小关系为EK=P2/2m
4.动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化
(1)动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的.但它也适用于变力及物体作曲线运动的情况.
(2)功和动能都是标量,不能利用矢量法则分解,故动能定理无分量式.
(3)应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷.
(4)当物体的运动是由几个物理过程所组成,又不需要研究过程的中间状态时,可以把这几个物理过程看作一个整体进行研究,从而避开每个运动过程的具体细节,具有过程简明、方法巧妙、运算量小等优点.
5.物理考点重力势能
(1)定义:地球上的物体具有跟它的高度有关的能量,叫做重力势能。
①重力势能是地球和物体组成的系统共有的,而不是物体单独具有的.②重力势能的大小和零势能面的选取有关.③重力势能是标量,但有“+”、“-”之分.
(2)重力做功的特点:重力做功只决定于初、末位置间的高度差,与物体的运动路径无关.WG=mgh.
(3)做功跟重力势能改变的关系:重力做功等于重力势能增量的负值.
6.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量.
7.物理考点机械能守恒定律
(1)动能和势能(重力势能、弹性势能)统称为机械能,E=Ek+Ep.
(2)机械能守恒定律的内容:在只有重力(和弹簧弹力)做功的情形下,物体动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变.
(3)系统机械能守恒的三种表示方式:
①系统初态的总机械能E1等于末态的总机械能E2,即E1=E2
②系统减少的总重力势能ΔEP减等于系统增加的总动能ΔEK增,即ΔEP减=ΔEK增
③若系统只有A、B两物体,则A物体减少的机械能等于B物体增加的机械能,即ΔEA减=ΔEB增
[注意]解题时究竟选取哪一种表达形式,应根据题意灵活选取;需注意的是:选用①式时,必须规定零势能参考面,而选用②式和③式时,可以不规定零势能参考面,但必须分清能量的减少量和增加量.
(5)判断机械能是否守恒的方法
①用做功来判断:分析物体或物体受力情况(包括内力和外力),明确各力做功的情况,若对物体或系统只有重力或弹簧弹力做功,没有其他力做功或其他力做功的代数和为零,则机械能守恒.
②用能量转化来判定:若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,则物体系统机械能守恒.
③对一些绳子突然绷紧,物体间非弹性碰撞等问题,除非题目特别说明,机械能必定不守恒,完全非弹性碰撞过程机械能也不守恒.
8.物理考点功能关系
(1)当只有重力(或弹簧弹力)做功时,物体的机械能守恒.
(2)重力对物体做的功等于物体重力势能的减少:WG=Ep1-Ep2.
(3)合外力对物体所做的功等于物体动能的变化:W合=Ek2-Ek1(动能定理)
(4)除了重力(或弹簧弹力)之外的力对物体所做的功等于物体机械能的变化:WF=E2-E1
9.能量和动量的综合运用
动量与能量的综合问题,是高中力学最重要的综合问题,也是难度较大的问题.分析这类问题时,应首先建立清晰的物理图景,抽象出物理模型,选择物理规律,建立方程进行求解.这一部分的主要模型是碰撞.而碰撞过程,一般都遵从动量守恒定律,但机械能不一定守恒,对弹性碰撞就守恒,非弹性碰撞就不守恒,总的能量是守恒的,对于碰撞过程的能量要分析物体间的转移和转换.从而建立碰撞过程的能量关系方程.根据动量守恒定律和能量关系分别建立方程,两者联立进行求解,是这一部分常用的解决物理问题的方法.
篇3:机械能守恒是什么
机械能守恒和动能定理的区别
适用条件不同。
机械能守恒定律只有在重力或弹簧弹力做功的情况下适用,而动能定理适用于一切过程,包括恒力做功、变力做功、分段做功、全程做功等。
表达式不同
机械能守恒:WG+WFn=△EK,E减=E增(Ek减=Ep增、Ep减=Ek增)
动能定理:W=(1/2)mv2
篇4:机械能什么时候守恒
机械能
机械能是动能与势能的总和,这里的势能分为重力势能和弹性势能。我们把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。决定动能的是质量与速度;决定重力势能的是质量和高度;决定弹性势能的是劲度系数与形变量。机械能只是动能与势能的和。机械能是表示物体运动状态与高度的物理量。物体的动能和势能之间是可以转化的。在只有动能和势能相互转化的过程中,机械能的总量保持不变,即机械能是守恒的。
动能
物体由于运动而具有的能叫做动能,通常被定义成使某物体从静止状态至运动状态所做的`功。它的大小是运动物体的质量和速度平方乘积的二分之一。一切运动的物体都具有动能。
动能性质
当物体质量相同时,物体运动速度越大,动能越大。
当物体运动速度相同时,物体质量越大,动能越大。
在宏观低速的情况下,动能运算公式E=1/2mv^2。
篇5:物理必修二机械能守恒知识点
物理必修二机械能守恒知识点
1. 内容:在只有重力(和系统内弹簧或弹性绳弹力)做功的情况下,物体的动能和势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变。
2.条件:
(1)对某一物体,若只有重力(或系统内弹力)做功,其他力不做功(或其他力做功的代数和为零),则该物体机械能守恒.
(2)对某一系统,物体间只有动能和重力势能及弹性势能的相互转化,系统和外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转变为其他形式的能,则系统机械能守恒。
注:①竖直方向匀速直线运动和竖直方向匀速圆周运动机械能不守恒。
3. 机械能守恒定律的各种表达形式
(1)E1E2 Ek1Ep1Ek2Ep2需要选择重力势能的零势能面
(2)EpEk Ep减Ek增
4.应用机械能守恒定律解题的基本步骤:
(1)根据题意选取研究对象(物体或系统),判断机械能是否守恒。
(2)明确研究对象的运动过程,分析对象在过程中的受力情况,弄清各力做功的情况。
(3)恰当地选取零势能面,确定研究对象在过程中的始态和末态的机械能。
(4)根据机械能守恒定律的不同表达式列式方程。
能量转化和守恒定律
(1)某种形式的能的减少量,一定等于其他形式能的增加量.
(2)某物体能量的减少量,一定等于其他物体能量的增加量.
物理学习方法
有目的的做题
在高中物理学习的过程中,习题的作用千万不能忽视,做题不是说题海战术,而是要通过有目的的做题理解相关的物理知识;这就需要我们在学习中有选择性地做题,包括认真分析教科书上的例题,根据教学重点和难度选择课外习题.选题不能一味依靠老师,要品味出老师选题的思路和要求,逐步做到能自己选题;在解题时要保持思路清晰,围绕知识点加深学习效果.当然,在学习中多向老师请教,将自己的想法与老师沟通一直是我们的极佳选择.
多读课外参考书
对于学有余力的学生们来说,课后利用剩余时间可以阅读物理课外参考书以及其他读物。此过程是课堂学习的继续和延伸过程,可以培养学生们的自学能力和非智力优秀品质。
选择课外参考书一定注意:所选课外参考书的数量不要太多,太滥。要注意阅读参考书最好在学完一部分或这一章内容之后进行。阅读课外参考书时,要对重点内容深入钻研、领会内容。
高中物理公式大全:振动和波
1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕}
注:(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;
(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;
(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;
(4)干涉与衍射是波特有的;
(5)振动图象与波动图象;
篇6:高中物理功和机械能的知识点
高中物理功和机械能的知识点
1.做功两要素:力和物体在力的方向上发生位移
2.功:功是标量,只有大小,没有方向,但有正功和负功之分,单位为焦耳(J)
3.物体做正功负功问题(将α理解为F与V所成的角,更为简单)
(1)当α=90度时,W=0.这表示力F的方向跟位移的方向垂直时,力F不做功,
如小球在水平桌面上滚动,桌面对球的支持力不做功。
(2)当α<90度时,cosα>0,W>0.这表示力F对物体做正功。
如人用力推车前进时,人的推力F对车做正功。
(3)当α大于90度小于等于180度时,cosα<0,W<0.这表示力F对物体做负功。
如人用力阻碍车前进时,人的推力F对车做负功。
一个力对物体做负功,经常说成物体克服这个力做功(取绝对值)。
例如,竖直向上抛出的球,在向上运动的过程中,重力对球做了-6J的功,可以说成球克服重力做了6J的功。说了“克服”,就不能再说做了负功
4.动能是标量,只有大小,没有方向。表达式
5.重力势能是标量,表达式
(1)重力势能具有相对性,是相对于选取的参考面而言的。因此在计算重力势能时,应该明确选取零势面。
(2)重力势能可正可负,在零势面上方重力势能为正值,在零势面下方重力势能为负值。
6.动能定理:
W为外力对物体所做的总功,m为物体质量,v为末速度,为初速度
解答思路:
①选取研究对象,明确它的运动过程。
②分析研究对象的受力情况和各力做功情况,然后求各个外力做功的代数和。
③明确物体在过程始末状态的动能和。
④列出动能定理的方程。
7.机械能守恒定律:(只有重力或弹力做功,没有任何外力做功。)
解题思路:
①选取研究对象----物体系或物体
②根据研究对象所经历的物理过程,进行受力,做功分析,判断机械能是否守恒。
③恰当地选取参考平面,确定研究对象在过程的初、末态时的机械能。
④根据机械能守恒定律列方程,进行求解。
8.功率的表达式:,或者P=FV功率:描述力对物体做功快慢;是标量,有正负
9.额定功率指机器正常工作时的最大输出功率,也就是机器铭牌上的标称值。
实际功率是指机器工作中实际输出的功率。机器不一定都在额定功率下工作。实际功率总是小于或等于额定功率。
10、能量守恒定律及能量耗散
学好物理有哪些方法和技巧
学物理最基本、最重要的一点就是理解,光背公式是没有用的,物理公式既少又简单,但是理解起来却有一定困难。物理定义要逐字深入分析与理解,学物理公式要学会举一反三,透彻理解每一个符号所代表的含义。
定义与公式学透以后就是独立做题了,物理不做题是学不会的。做物理题目不能不会就放着,而是要要从题眼出发,逐步进行严谨的逻辑推理,根据所给条件推出结论来。做题时最好要独立去做,不要直接看答案或者听老师去讲,那样都是没有效果的,对提高物理解题能力帮助不大。
学好物理还要学会分析物理过程,不能看答案很简单,就以为物理不难。其实物理的难点不在于计算过程,而在于物理分析过程。只有学会分析才能把复杂问题简单化,变抽象为具体,从而更精确的掌握物理过程。
物理学分为哪几大类
分为牛顿力学与分析力、电磁学与电动力学、热力学与统计力学、狭义相对论、广义相对论、量子力学、天体物理学等。物理学是一门自然科学,注重于研究物质、能量、空间、时间,尤其是它们各自的性质与彼此之间的相互关系。物理学是关于大自然规律的知识;更广义地说,物理学探索并分析大自然所发生的现象,以了解其规则。
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