高中物理必修二知識點總結：機械能守恒定律

高中物理必修二學問點總結：第七章機械能守恒定律理解以及在實際中的敏捷運用將是本章的難點律，這都是物理學中的重要定律，也是本章的重點。考試的要求：Ⅰ“了解”和“生疏”。Ⅱ、能夠理解所學學問的精準含義以及和其他學問的聯(lián)系，能夠解釋，在實際問題的分析、綜合、推理、和推斷等過程中加以運用，相當于課程標準的“理解”，“應用”。要求Ⅰ：彈性勢能、能量和能量耗散。要求Ⅱ：功和功率、重力勢能、動能和動能定律、機械能守恒定律及其應用。學問構建：知歸納：一、功●公式：W=FScosθ●功是標量，但它有正功、負功。功的正負表示能量傳遞的方向，即功是能量轉化的量度。當 時，即力與位移成銳角，力做正功，功為正當 時，即力與位移垂直，力不做功，功為零當 時，即力與位移成鈍角，力做負功，功為負●功是一個過程所對應的量，因此功是過程量。●功僅與F、S、θ●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=W1+W2+…+WnW=FScosθ二、功率●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?！窆剑?〔平均功率〕〔平均功率或瞬時功率〕單位：瓦特W●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三、重力勢能●定義：物體由于被舉高而具有的能，叫做重力勢能。●公式： ；h――物體具參考面的豎直高度?！駞⒖济姊僦亓菽転榱愕钠矫娣Q為參考面；②選?。涸瓌t是任意選取，但通常以地面為參考面假設參考面未定，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，但重力勢能轉變與參考面選取無關?！裰亓菽苁菢肆浚姓?。勢能為零，表示物體在參考面的上路徑無關?！裰亓ψ龉εc重力勢能的關系：四、彈性勢能能?！駨椈傻膹椥詣菽埽河绊憦椈蓮椥詣菽艿囊蛩赜校簭椈傻膭哦认禂?shù)k和彈簧形變量x?！駨椓ψ龉εc彈性勢能的關系：彈力做正功時，物體彈性勢能削減；彈力做負功時，物體彈性勢能增加?！駝菽埽合嗷プ饔玫奈矬w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、試驗：探究功與物體速度變化的關系試驗目的 通過試驗探究力對物體做的功與物體速度變化的關系；體會探究的過程和所用的方法試驗器材 木板、小車、橡皮筋、打點計時器及電源、紙帶等。探究思路：①設法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W……②由紙帶和打點計時器分別測出小車獲得的速度v1、v2、v3……〔以第一次試驗時的功W為單位坐標，作出W-v④假設W-v曲線是一條直線，說明W∝v；假設不是直線，可著手考慮是否存在以下關系：W∝v2、W∝v3、W∝v4.⑤依據(jù)W-vW∝v2，就作出W-v2曲線，假設這條曲線是一條直線，就可以證明你的推斷是正確的。六、動能與動能定理●概念：物體由于運動而具有的能量，稱為動能。●動能表達式：●動能定理〔即合外力做功與動能關系〕：●理解：① 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。② 做正功時，物體動能增加； 做負功時，物體動能削減。③動能定理提醒了合外力的功與動能變化的關系?！襁m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?！駪脛幽芏ɡ斫忸}步驟：①確定爭論對象及其運動過程②分析爭論對象在爭論過程中受力狀況，弄清各力做功③確定爭論對象在運動過程中初末狀態(tài)，找出初、末動能④列方程、求解。七、試驗：驗證機械能守恒定律●試驗目的:學會用打點計時器驗證驗證機械能守恒定律的試驗方法和技能?！裨囼炂鞑?打點計時器、紙帶、復寫紙、低壓電源、重物〔附紙帶夾子〕、刻度尺、鐵架臺〔附夾子〕、導線。●試驗原理:只有重力做功的自由落體運動遵守機械能守恒定律，即重力勢能的削減量等于動能的增加重力勢能的削減量與物體動能的增加量相等。●試驗步驟:1、將打點計時器固定在支架上，并用導線將打點計時器接在溝通電源上；2、將紙帶穿過打點計時器，紙帶下端用夾子與重物相連，手提紙帶使重物靜止在靠近打點計時器的地方；3、接通電源，松開紙帶，讓重物自由下落，打點計時器就在紙帶上打下一系列小點；4、重復試驗幾次，從幾條打上點的紙帶中選擇第一、二兩點間的距離接近2mm，且點跡清楚的紙帶進展測量；5O1,2,3,4,5，用刻度尺測出對應的下落高度h1,h2,...；6、用公式計算各點對應的瞬時速度；7、計算各點對應的勢能削減量和動能增加量，進展比較。八、機械能守恒定律機械能包含動能和勢能〔重力勢能和彈性勢能〕兩局部，即E=Ek+Ep。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化，而總的機械能保持不變，即E1=E2Ek1+Ep1=Ek2+Ep2ΔEk=-ΔEpΔE1=-ΔE2.機械能守恒條件:統(tǒng)內(nèi)如摩擦阻力對系統(tǒng)不做功。換，沒有與外界的能量交換。運用機械能守恒定律解題步驟：①確定爭論對象及其運動過程；②分析爭論對象在爭論過程中受力狀況，弄清各力做功，推斷機械能是否守恒；③恰中選取參考面，確定爭論對象在運動過程中始末狀態(tài)的機械能；④列方程、求解。九、能量守恒定律一、能量的轉化與守恒化學能：由于化學反響，物質(zhì)的分子構造變化而產(chǎn)生的能量。核能：由于核反響，物質(zhì)的原子構造發(fā)生變化而產(chǎn)生的能量。能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，而能的總量保持不變。體轉移到另一個物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。E1+E1=E2+E2轉化具有方向性。二、能源與社會1、可再生能源：可以長期供給或可以再生的能源。2、不行再生能源：一旦消耗就很難再生的能源。3、能源與環(huán)境：合理利用能源，削減環(huán)境污染，要節(jié)約能源、開發(fā)能源。三、開發(fā)能源1、太陽能2、核能3、核能發(fā)電4、其它能源：地熱能、潮汐能、風能。能源的分類和能量的轉化能源品種繁多，按其來源可以分為三大類：一是來自地球以外的太陽能，除太陽的輻射能之外，煤炭、石油、自然氣、水能、風能等都間接來自太陽能；其次類來自地球本身，如地熱能，原子核能〔核燃料鈾、釷等存在于地球自然界〕；第三類則是由月球、太陽等天體對地球的引力而產(chǎn)生的能量，如潮汐能?！疽淮文茉础恐冈谧匀唤绗F(xiàn)成存在，可以直接取得且不必轉變其根本形態(tài)的能源，如煤炭、自然氣、地熱、水能等。由一次能源經(jīng)過加工或轉換成另一種形態(tài)的能源產(chǎn)品，如電力、焦炭、汽油、柴油、煤氣等屬于二次能源?！境Ｒ?guī)能源】也叫傳統(tǒng)能源，就是指已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛利用的能源。表2－1所止。煤和石油自然氣則不然，它們在地殼中是經(jīng)千百萬年形成的〔按現(xiàn)在的承受速率可用幾十年，煤炭可用幾百年〕，這些能源短期內(nèi)不行能再生，因而人們對此有危機感是很自然的。用。據(jù)估量太陽輻射到地球外表的能量是目前全世界能量消費的1.3萬倍。如何把這些能量收集起來為我們所用，是科學家們格外關心的問題。植物的光合作用是自然界“利用分解為氫氣和氧氣及直接將太陽能轉變?yōu)殡娔艿榷际钱斀窨茖W技術的重要課題國政府和工業(yè)界的支持與鼓舞。對應的能量，如機械能〔包括動能和勢能〕、熱能、電能、光能等等。各種形式的能量可以〔過程〕；化學能可與電能相互轉化〔化學電池和電解就是實現(xiàn)這種轉化的兩種過程〕。在能〔另一條為質(zhì)量守恒定律未能做有用功的局部稱為“無用功”，通常以熱的形式表現(xiàn)。物質(zhì)體系中，分子的動能、勢能、電子能量和核能等的總和稱為內(nèi)能被準確測量的。體系的內(nèi)能、熱效應和功之間的關系式為：△E=Q＋W其中△E是體系內(nèi)能的變化，Q是體系從外界吸取的熱量，W是外界對體系所做的功。公式時，要留意各種物理量的正、負號，即：△E──〔＋〕體系內(nèi)能增加， 〔－〕體系內(nèi)能體系削減；Q──〔＋〕體系吸取熱量， 〔－〕體系放出能量；W──〔＋〕外