2-2 功和能(3)
功和能2-2
（恒力作功）
将 dm 抽出外力需作功： dA sg dx (h1 h2 x) 将水全部抽出：
A dA sg dx (h1 h2 x)
0 h2
sg h2 (h1
第三章 功和能
1 2
h2 )
10
例 劲度系数为k的轻质弹簧上挂一重物M，另一端固定在铅 垂面内圆环的最高点A，设弹簧原长与圆环半径R相等， 求： M自弹簧原长C点无初速度沿圆环滑至最低点B时所获 得的动能。（设摩擦略去不计）
(a)
设末点b为势能零点，EPb=0
则A点势能： E
Pa
(b)
F dr
保
(a)
3. 势能零点的选取： 任意的
通常：
（势能只有相对意义）
重力势能零点——地面 万有引力势能零点——r＝∞处 弹力势能零点——弹簧原长端点x＝0处
某点势能指该点与参考点势能之差。
第三章 功和能 2
4. 势能的计算公式：
时的势能，设r＝∞处，EP＝0 解 设q处在Q的电场中
A M F dr F dr cos ( L) dr r Qq k 2 dr r r r 1 ) kQq kQq kQq( 2 2 r r rM rN
N
N M
N M
N
dr r dr
＝
(l a )
2 2
8
解三： 功能原理
A外 A非内 Ek E p E
o
研究对象： 整个链条＋地球 受力分析： 重力mg＋支持力N
保守内力
外力不作功
a
l x
A外 A非内 0
选取o点为势能零点
初中物理功和能的知识点总结
初中物理功和能的知识点总结一、功的概念：1.功是物体受到力作用而产生的效果，是力对物体做的有效作用。
2. 功的计算公式为W = F * s * cosθ，其中W为功，F为力，s为位移，θ为力和位移之间的夹角。
3.功的单位是焦耳（J）或牛·米（N·m）。
4.功的正负性：当力和位移的方向一致时，功为正；当力和位移的方向相反时，功为负。
5.功和能的关系：力对物体进行的功等于物体所具有的能量的变化，即功可以转化为能量。
二、能的概念：1.能是物体进行物理活动所具有的能力。
能是物体由于自身的一些特性而拥有的性质。
2.能的单位是焦耳（J）。
3.能的形式：能分为势能和动能两种形式。
-动能是物体运动时所具有的能量，与物体的质量和速度有关。
-势能是物体由于自身的位置或状态而具有的能量，与物体的位置和形状有关。
4.功和能的转化：当力对物体做功时，能可以转化为功；当物体消耗能量时，能可以转化为功。
三、能的转化与守恒：1.能的转化：能可以从一个物体转移到另一个物体，或者转化为其他形式的能。
2.能的守恒：能在宏观尺度上是守恒的，即能在不同形式之间转化时总量保持不变。
-机械能守恒：在不考虑摩擦阻力的情况下，机械系统中的势能和动能之和保持不变。
-动量守恒：在封闭系统中，系统的总动量在相互作用发生前后保持不变。
四、各种形式的能：1.动能：动能是物体由于运动所具有的能量，动能的大小与物体的质量和速度的平方成正比，动能公式为Ek=1/2*m*v^22.势能：势能是物体由于位置或状态而具有的能量，可分为重力势能、弹性势能等。
-重力势能：物体在重力作用下由高处移动到低处时，具有的能量，重力势能公式为Ep=m*g*h。
-弹性势能：物体在受力变形后恢复原状时所具有的能量，弹性势能公式为Ep=1/2*k*x^23.热能：热能是物体分子间热运动所具有的能量，与物体的温度有关。
4.电能：电能是由电荷所具有的能量，与电荷的大小和电势差有关。
高一物理功和能2
练习:
1.关于功和能的关系,下列说法中正确的是:
A.功和能的单位相同,它们的物理意义也完 全相同 B. 能量转化的多少可以用功来量度 √
C.做功越多,物体具人的能量就越大 D.外力对物体不做功,这个物体就没有能量
2.一个被压缩的弹簧把一个小球弹 出,若小球只受弹力的作用,弹力对 小球做功500J,则弹簧的弹性势能 减少了__________, 小球的动能增 500J 加了____________. 500J
制作人:赵瑞年
教学目标:
• 知道能量的定义,知道对应于物质不同的 运动形式具有不同的能量. • 理解不同能量之间的转化,知道转化中能 量守恒. • 理解功是能量转化的量度,正确理解功和 能之间的区别与联系. (重点及难点) • 从能量及能量转化的角度来分析物体的 运动,解决有关问题.
问题:
– 什么叫能量? – 举出自然界中具有能量的物体的实例. – 自然界中存在不同形式能量之间是否 可以相互转化?
苏州办公室装修 / 苏州办公室装修 情，急于为她解困の他又重新开口问道：“有啥啊事情？”“玉盈想请太医。”“请太医？为啥啊？”请太医还能为啥啊，壹定是有人生病咯。 玉盈现在好好地站在他面前，而且晚膳の时候见到她也是壹直好好の，当然不是玉盈请太医，那么另外能请太医の人，也就只剩下水清这壹各 主子咯。第壹卷 第260章 应验壹想到是水清需要请太医，王爷の大脑如同立即安装上咯壹各大功率の超级马达，迅速地转动起来：年氏生病 咯？她确实是三天两头地生病，就她那副形销骨立、弱不禁风の身子骨，来到塞外这种艰苦の地方，不生病才是怪事情呢。可是，生病咯怎么 不直接请太医，还要使唤姐姐来爷这里禀报？她为啥啊要差使玉盈，肯定是有啥啊不可告人の原因！难道说才刚刚伺候咯额娘壹各月，吃不咯 苦啦？为咯不想再服侍额娘，就使出这么拙劣の壹各苦肉计？假如真是这样，年氏可是打错咯如意算盘！壹想到这里，还不待玉盈开口，他又 继续问道：“是你妹妹要请太医？她这回又是啥啊病症？是头痛脑热，还是腰酸腿疼？”听着王爷冷漠无情，又满含奚落嘲讽の话语，玉盈总 算是感同深受，充分理解咯水清の担心和苦衷，也充分领教咯王爷の偏见和误解，看来，爷确实是壹各非常难对付の人。此时此刻，玉盈万分 庆幸，幸亏自己听从咯凝儿の忠告，提前做好咯准备，否则真若是两手空空地直接来请求爷去请太医，那才真の是把凝儿害惨咯呢。于是玉盈 微微低咯壹下头回答道：“回爷，玉盈刚刚不小心被水烫咯壹下，玉盈忘记自己是奴婢，没有资格请太医の，就想请爷……”“啥啊，你说啥 啊？你烫哪里咯！”刚刚他还稳稳当当地坐在椅子上，壹副冷眼旁观、漫不经心の姿态，壹听说玉盈の手被烫伤咯，当即惊出壹身冷汗，壹各 箭步就冲到她の跟前，不由分说地抓起咯她の手腕，急急地察看咯起来。目之所及，触目惊心，玉盈左手の整各手背都被开水烫得通红壹片， 三各大大の水泡赫然映入他の眼帘，更加刺激着他の神经！见此情景，急得他顾不得粗暴の态度和狂怒の语气，高声朝她吼起来：“你怎么不 早说！啥啊时候烫の！你怎么还跟爷兜咯这么大圈子，这得耽误好些功夫！”不待她回答，他立即朝门外喊道：“秦顺儿，马上去请太医！” 秦顺儿立即应声去请太医。他壹秒钟也不敢耽误，拉起她の胳膊，就朝她们住の帐子走去。玉盈不明白他这是要做啥啊，壹边小声地哀求着他， 壹边拖拖延延地不敢跟着他走，急得他只好再次冲她低声怒吼道：“假如你不想让太医为壹各丫环诊治の话，你就给爷老老实实地换衣服 去！”玉盈这才明白爷这是要干啥啊，赶快闭紧嘴巴，默不做声。假如她还是这身丫环打扮，堂堂太医院の御医怎么可能给壹各奴婢诊治呢？ 她们
高一物理功和能2(PPT)2-2
• 自然界存在着不同的运动形式,不同的运
动形式对应着不同形式的能量
机械能 运动的物体具有动能
被举高的物体具有重力势能
形变的物体具有弹形势能
• 分子热运动对应有内能 • 电磁运动对应有电磁能(光能) • 原子和原子内部的运动对应 有原子能
；貔貅 / 貔貅
教学目标:
• 知道能量的定义,知道对应于物质不同的 运动形式具有不同的能量.
• 理解不同能量之间的转化,知道转化中能 量守恒.
• 理解功是能量转化的量度,正确理解功和 能之间的区别与联系. (重点及难点)
• 从能量及能量转化的角度来分析物体的 运动,解决有关问题.
一. 能量
• 能的定义: 一个物体能 够对外做功 则这个物体 就具有能.
球状星团在星系中很常见，在银河系中已知的大约有150个，可能还有10-20个尚未被发现；大的星系会拥有较多的球状星团，例如在仙女座星系就有多达500个，一些巨大的椭圆星系，像是M87，拥有的球状星团可能多达1000个。这些球状星团环绕星系公转的半径可以达到40000秒差距（大约 131000光年）或更远的距离。 在本星系群的每一个质量够大的星系都有球状星团伴随着，而且几乎每一个曾经探测过的大星系也都被发现拥有球状星团。人马座矮椭圆星系和大犬座矮星系看来正在将伴随着它们的球状星团（像是帕罗马12）捐赠给银河系。这显示了过去有许多球状星团是如何获得的。 虽然，在星系中的球状星团看似拥有星系中最早诞生的恒星，但是它们在星系演化的过程中扮演何种角色仍不清楚。他和矮椭球星系有着显著的差异，球状星团似乎应该是母星系中恒星诞生的场所，而不是一个独立的星系。
共生星双星的星风物质损失率的测定赵定烽博士研究生（中国科学院云南天文台昆明650011）摘要共生星双星是一颗有强大星风物质损失的红巨星与一颗早型热星组成的特殊双星系统。 球状星团，外观呈球形，在轨道上绕着星系核心运行，很像卫星的恒星集团。球状星团因为被重力紧紧束缚，使得外观呈球形并且恒星高度的向中心集中。被发现的球状星团多在星系的星系晕之中，远比在星系盘中被发现的疏散星团拥有更多的恒星。
高中物理第二册功和能
p
k
2
功能
(gōngnéng)
关系
功是能量转化的量度——W=△E
动能定理：
W合
1mv2 1mv2 2t 20
机械能 守恒定律
mgh 1m2v mgh 1m2
1
第三页，共二十二页。
21
2 2
2
功：W=FScos
功
功 和能 能
功率(gōnPglǜ): WFvcos
t
动能 ： E (dòngnénkg)
3.20×103kw, 已 知 该 发 电 站 水 库 面 积 为
S=2.50×106m2 ， 电 站 的 总 效 率 为 10% ， 则 每 次 涨 、
落潮的平均潮差是＿＿＿m。则该电站每天平均满 负荷发电的时间为＿＿＿h。
第十九页，共二十二页。
❖分析(fēnxī)：年总发电量除以365再除以4，得每
1mv2 1mv2 2t 20
机械能
守恒定律
mgh 1m2v mgh 1m2
1
第六页，共二十二页。
21
2 2
2
功：W=FScos
功
功 和能 能
功率(gōP nglǜ): WFvcos
t
动能 ： E (dòngnénkg)
1 mv2 2
势能：重力势能 E mgh p
机械能：EEEmgh 1m2v
第一页，共二十二页。
请您欣赏(xīnshǎng
功：W=FScos
功
功 和能 能
功率(gōnPglǜ): WFvcos
t
动能 ： E (dòngnénkg)
1 mv2 2
势能：重力势能 E mgh p
机械能：EEEmgh 1m2v
2021届高考物理二轮复习专题二功和能(PPT版)38张
①全程最大速度的临界点满足条件为:Ff=
P额 vm
;
②匀加速运动达最大速度时满足的条件为
P v1
Ff
=ma,此时瞬时功率等于额定
功率P额;
③在匀加速过程中的某点,有:
P1 v
Ff
=ma;
④在变加速运动过程中的某点,有:
P额 v2
Ff
=ma'。
3.动能定理:W总=Ek2-Ek1=
1 2
mv22
5.几种常见的功能关系
常见的几种力做功
能量变化
重力做功
重力势能变化ΔEp
弹簧的弹力做功
弹性势能变化ΔEp
合外力做功W合
动能变化ΔEk
除重力和系统内弹力之外其他力做功W其他 机械能变化ΔE
滑动摩擦力与介质阻力做功Ffs相对 电场力做功WAB=qUAB
系统内能变化ΔE内 电势能变化ΔEp
功能关系 WG=-ΔEp W弹=-ΔEp W合=ΔEk W其他=ΔE
1 2
mv12
。
2021届高考物理二轮复习专题二 功和能(PPT版)共38张
4.机械能守恒定律的三种表达方式
(1)始末状态:
mgh1
1 2
mv12
mgh2
1 2
mv22
(应选取零势能参考平面)
(2)能量转化:ΔEk(增)=ΔEp(减) (3)研究对象:ΔEA=-ΔEB
2021届高考物理二轮复习专题二 功和能(PPT版)共38张
2021届高考物理二轮复习专题二 功和能(PPT版)共38张
2021届高考物理二轮复习专题二 功和能(PPT版)共38张
一、功能规律与图像的结合 1.四类图像中“面积”的含义
1-2-2 高三物理二轮专题复习二 功和能课件.
mv2 D F＋mg＝ R
2mgH－2R 得：F＝ －mg R 取点(0.50 m,0)和(1.00 m,5.0 N)代入上式得： m＝0.1 kg，R＝0.2 m
(2)
假设滑块经过最高点 D 后能直接落到直轨道 AB 上与圆 心等高的 E 点(如图所示)
R OE＝ sin30° x＝OE＝vDPt 1 R＝ gt2 2 得到：vDP＝2 m/s 而滑块过 D 点的临界速度 vDL＝ gR＝ 2 m/s
3．选取三种表达式时应注意的问题 第一种表达式是从“守恒”的角度反映机械能守恒， 解 题必须选取参考平面， 而后两种表达式都是从“转化”的角 度来反映机械能守恒，不必选取参考平面，具体用哪种表达 式解题，要注意灵活选取．
【例 1】 如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜 直轨道 AB 和圆轨道 BCD 组成，AB 和 BCD 相切于 B 点， CD 连线是圆轨道竖直方向的直径(C、D 为圆轨道的最低点 和最高点 )，已知∠ BOC ＝ 30° .可视为质点的小滑块从轨道 AB 上高 H 处的某点由静止滑下， 用力传感器测出滑块经过 圆轨道最高点 D 时对轨道的压力为 F， 并得到如图乙所示的 压力 F 与高度 H 的关系图象，取 g＝10 m/s2.求：
常用于解决两个 或多个物体组成 的系统的机械能 守恒问题
(2)机械能守恒定律的应用技巧 ①机械能守恒定律是一种“能——能转化”关系， 其守 恒是有条件的，因此，应用时首先要对研究对象在所研究的 过程中机械能是否守恒做出判断． ②如果系统(除地球外)只有一个物体，用守恒观点列方 程较方便；对于由两个或两个以上物体组成的系统，用转化 或转移的观点列方程较简便．
1．(2014· 课标全国卷Ⅱ)
如图，一质量为 M 的光滑大圆环，用一细轻杆固定在 竖直平面内；套在大环上质量为 m 的小环(可视为质点)，从 大环的最高处由静止滑下． 重力加速度大小为 g.当小环滑到 大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为( A．Mg－5mg C．Mg＋5mg B．Mg＋mg D．Mg＋10mg )
大学物理 第3节 功与能 动能定理
r1
r2
0
r21
f2 d(r2
r1)
r21
f2
dr21
?
dA f2 dr21
r1 r1
r2 r21 r2
0 两个质点间的一对力所做的元功之和等于其中一个质点
所受到的力与该质点对另一个质点的相对元位移的点积
讨论: dA f2 dr21
r21
1.如果原点选在 0处, dA ?
2.如果原点选在m1处, dA ?
结论：
r21
dr21
r1 r1
r21
r2
r21
r2
0 0
1）一对力的功与参考系无关。可以选择其中一个物体为 参考系。
2）若两个质点间没有相对运动或相对运动方向与作用力 方向垂直，则一对力的功为零。
§4-2 动能定理
本节内容：
4-2-1 质点的动能定理 4-2-2 质点系的动能定理
4-2-1 质点动能定理
a
F rab cos
F
a
b
S
3) 功是相对量，与参考系的选择有关。
在运行的电梯中静止的人受电梯支承力的作用，以 电梯为参考系，该力做功为零；以地面为参考系， 则不为零！
4）合力的功 F F1 F2 F3 F4
A F dr F1 dr F2 dr F3 dr
A1 A2 A3
质点系动能定理
A外 A内 Ekb能的增加。
说明：
现在的对象是质点系而不是质点。
★质点系所受合外力做功的说法不再确切,因为各外
力作用于不同的质点,而各质点的位移不同。式中A外
是所有外力对系统内各质点做功的代数和。
例如：爆炸，人的跑步。都是内力做功
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作业: P161
习题2-19，21，22，23，24
1. 明确系统及初、末状态。
2. 适用于惯性系。
p0
k0p k 0E E E E E +=+⇒=Δ0
,0NI e ==A A 3. 机械能守恒定律
NI A Q 与参照系无关, 而e A 与参照系有关。
•在某一惯性系中机械能守恒，但在另一惯性系中机械能不一定守恒。
•系统中的动能和势能可以转换, 各质点间的机械能也可以互换, 但保持系统的总机械能不变。
)
()(p0k0p k NI e E E E E A A +−+=+若
说明
飞机的升力
m
R
M
Cygnus X-1
第一个黑洞的侯选者：X 射线双星天鹅座
X-1
银河系中心超大质量黑洞Sgr A*
M = 8.7M Sun
Sun
6103.4M M ×≈
Example.Two satellites A and B of the same mass are going around Earth in concentric orbits. The
distance of satellite B from Earth's center is twice
that of satellite A. What is the ratio of the tangential speed of B to that of A?
1.1/2
2.(1/2)1/2
3. 1
4.21/2
5. 2
Answer:2.
Example. A rock, initially at rest with respect to Earth and located an infinite distance away is released and
accelerates toward Earth. An observation tower is built
3 Earth-radii high to observe the rock as it plummets to
Earth. Neglecting friction, the rock's speed when it hits the ground is
1.twice
2.three times
3.four times
4.six times
5.eight times
6.nine times
7.sixteen times
its speed at the top of the tower.Answer:1.
1. 当m
1=m
2
时，则:
10
2
20
1
v
v
v
v=
=
一维弹性碰撞中, 质量相等的两个质点在碰撞中交换彼此的速度。
2. 若v
20=0，且m
2
>>m
1
，则:
()
2
1
20 2
10
2
1
12
m m
v m
v
m
m
v
++
−
=
()
2
1
10 1
20
1
2
22
m m
v m
v
m
m
v
++
−=
0 2
10 1≈
−
≈v
v
v
质量很小的质点与质量很大的静止质点碰撞后，调转运动方向，而质量很大的质点几乎保持不动。
3. 若v
20=0，且m
2
<<m
1
，则:
10
2
10
1
2v
v
v
v≈
≈
质量很大的入射质点碰撞后速度几乎不变，但质量很小的质点却以近两倍的速度运动起来。
中子减速剂的选择？
Example.If all three collisions in the figure shown here are totally inelastic, which bring(s) the car on the left to a halt?
1. I
2. II
3. III
4. I, II
5. I, III
6. II, III
7. all three
Answer:7.
Example.If all three collisions in the figure shown are totally inelastic, which cause(s) the most
damage?
1. I
2. II
3. III
4. I, II
5. I, III
6. II, III
7. all three
Answer:3.
A B
作业: P162
习题2-26，29，30，31，36。