高一物理下冊：能量和能量守恒

進(jìn)入高中以后，高中物理難度更大同學(xué)們更難適應(yīng)，只有在初中扎實(shí)的打好基礎(chǔ)，培養(yǎng)好學(xué)習(xí)物理的積極性，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)物理習(xí)慣，及時了解、掌握常用的物理思想和方法 ，逐步形成 “以我為主”的學(xué)習(xí)模式，針對自己的學(xué)習(xí)情況，記號課堂筆記和試卷整理。想必物理就再也不會難倒你了。接下來，學(xué)大教育小編為大家?guī)砹?strong>高一物理下冊期末考試必考點(diǎn)：能量和能量守恒，供大家參考復(fù)習(xí)。

能量和能量守恒

知識結(jié)構(gòu)

功是一個過程量，與力在空間的作用過程相關(guān)。恒力功的計算公式與物體運(yùn)動過程無關(guān);重力功、彈力功與路徑無關(guān)。功是一個標(biāo)量，但有正負(fù)之分。

功率P：功率是表征力做功快慢的物理量、是標(biāo)量 ：P=W/t 。若做功快慢程度不同，上式為平均功率。注意恒力的功率不一定恒定，如初速為零的勻加速運(yùn)動，第一秒、第二秒、第三秒……內(nèi)合力的平均功率之比為1：3：5……。已知功率可以求力在一段時間內(nèi)所做的功W=Pt，這時可能是變力再做功。 上式常常用于分析解決機(jī)車牽引功率問題，常設(shè)有以下兩種約束條件： 1)發(fā)動機(jī)功率一定：牽引力與速度成反比，只要速度改變，牽引力F=P/v將改變，這時的運(yùn)動一定是變加速運(yùn)動。 2)機(jī)車以恒力啟動：牽引力F恒定，由P=Fv可知，若車做勻加速運(yùn)動，則功率P將增加，這種過程直到P達(dá)到機(jī)車的額定功率為止(注意不是達(dá)到最大速度為止)。

能：自然界有多種運(yùn)動形式，與不同運(yùn)動形式相應(yīng)的存在不同形式的能量：機(jī)械運(yùn)動--機(jī)械能;熱運(yùn)動--內(nèi)能;電磁運(yùn)動--電磁能;化學(xué)運(yùn)動--化學(xué)能;生物運(yùn)動--生物能;原子及原子核運(yùn)動--原子能、核能……。 動能：物體由于有機(jī)械運(yùn)動速度而具有的能量Ek=mv2/2 能，包括動能和勢能，都是標(biāo)量。都是狀態(tài)量，如動能由速度決定，重力勢能由高度決定，彈性勢能由形變狀態(tài)決定。都具有相對性，物體速度相對于不同的參照物有不同的結(jié)果，相應(yīng)的動能相對于不同的參照物有不同的動能。勢能相對于不同的零勢能參考面有不同的結(jié)果，勢能有可能取負(fù)值，它意味著此時物體的勢能比零勢能低。

動能定理：研究對象：質(zhì)點(diǎn)，數(shù)學(xué)表達(dá)公式：W=mv2/2-mv02/2。公式中W為質(zhì)點(diǎn)受到的所有的作用力在所研究的過程中做的總功，它可以是恒力功，可以是變力功，可以是分階段由不同的力做功累積(代數(shù)和)而得到的結(jié)果。動能定理對力的性質(zhì)沒有任何限制，可以是重力、彈力、摩擦力、也可以是電場力、磁場力或其它力。等式右邊為所研究的過程(初、末狀態(tài))中質(zhì)點(diǎn)的動能的變化。動能定理表明，力對物體所做的總功，是物體動能變化的原因，力對物體所做的總功量度了物體動能的變化大小。

機(jī)械能守恒定律：在只有重力或彈力做功的情況下，物體的動能和勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變。機(jī)械能守恒定律的研究對象是系統(tǒng)，一般簡化為物體;守恒是指系統(tǒng)在滿足守恒條件下，機(jī)械能--動能和勢能之和，在狀態(tài)變化過程中總保持不變。 怎樣判斷機(jī)械能是否守衡? (1)根據(jù)守恒條件：是否只有重力或彈力做功 (2)考察狀態(tài)：比較、確定不同狀態(tài)的機(jī)械能，看它們是否相同 (3)考察系統(tǒng)是否發(fā)生機(jī)械能與其它形式的能量的轉(zhuǎn)化

功和能：功是能量轉(zhuǎn)化的量度。

關(guān)于速度、動量、動能：速度 動量 動能均為描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動狀態(tài)的物理量，速度反映質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動快慢和方向，是運(yùn)動學(xué)量.運(yùn)動速度不能描述物體所含機(jī)械運(yùn)動的強(qiáng)弱，例如我們可以用手去接一個以速度v飛來的籃球，但不敢去接一個以同樣速度飛來的鉛球.動量是描述物體所含機(jī)械運(yùn)動大小的物理量，是動力學(xué)量.當(dāng)一個運(yùn)動物體與其它物體相互作用時，機(jī)械作用強(qiáng)度取決于動量大小.速度 動量均為矢量.動能也是動力學(xué)量，是標(biāo)量，當(dāng)機(jī)械運(yùn)動與其它形式的運(yùn)動之間發(fā)生轉(zhuǎn)化時，量度這種轉(zhuǎn)化的是動能的變化而不是速度或動量的變化。 由上述分析我們可進(jìn)一步理解力、沖量和功，請你自己比較分析。

比較力學(xué)三個核心定律 牛頓定律 ∑F=ma (矢量式、瞬時式) 動量定理 ∑Ft=mv-mv0 (矢量式、過程式) 動能定理 ∑W=mv2/2-mv02/2 (標(biāo)量式、過程式) 這是研究質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的三條核心規(guī)律，它們的意義分別為：力是改變質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動狀態(tài)的原因;力在時間上的累積作用--∑Ft量度質(zhì)點(diǎn)動量的變化;力在空間上的累積作用--W量度質(zhì)點(diǎn)動能的變化。三條規(guī)律為我們解決力學(xué)問題提供了三條途徑。 在研究對象受恒力作用時，三種方法都可以應(yīng)用;當(dāng)問題直接涉及狀態(tài)與空間位移時，用動能定理解決問題來得直接;當(dāng)問題直接涉及狀態(tài)和時間時，用動量定理解決問題比較簡單;當(dāng)物體在變力作用下，特別是復(fù)雜的曲線運(yùn)動時，一般首選能法解決問題;當(dāng)研究對象是一個相互作用的系統(tǒng)時，應(yīng)首選守恒規(guī)律解決。

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