机械能及其守恒定律知识点总结
高中物理《机械能》知识点总结
高中物理《机械能》知识点总结一、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 cosθ--某力功,单位为焦耳(--某力(要为恒力,单位为牛顿(S--物体运动的位移,一般为对地位移,单位为米(m--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(平均功率或瞬时功率3单位:瓦特W4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=ma6应用:(1机车以恒定功率启动时,由(为机车输出功率,为机车牵引力,为机车前进速度机车速度不断增加则牵引力不断减小,当牵引力时,速度不再增大达到最大值,则。
(2机车以恒定加速度启动时,在匀加速阶段汽车牵引力恒定为,速度不断增加汽车输出功率随之增加,当时,开始减小但仍大于因此机车速度继续增大,直至时,汽车便达到最大速度,则。
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: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。
机械能守恒定律总结
机械能守恒定律总结简介机械能守恒定律是物理学中的一个重要定律，它指出在没有外力做功的情况下，一个系统的机械能保持不变。
这个定律适用于机械系统中的动能和势能的转换。
在本文中，我们将对机械能守恒定律进行总结，以便更好地理解和应用该定律。
机械能的定义机械能是指一个系统的动能和势能之和。
动能是由于物体的运动而产生的能量，可以用公式K = (1/2)mv^2表示，其中m是物体的质量，v是物体的速度。
势能是物体由于位置而具有的能量，可以根据不同的情况使用不同的公式来计算，如重力势能为PE = mgh，弹性势能为PE = (1/2)kx^2，其中g是重力加速度，h是高度，k是弹簧的弹性系数，x是弹簧的变形量。
机械能守恒定律的表达方式机械能守恒定律可以通过以下表达方式来描述：在一个没有外力做功的系统中，系统的机械能E保持不变。
这可以用公式E = K + PE表示，其中E是系统的机械能，K是系统的动能，PE是系统的势能。
应用实例机械能守恒定律可以应用于各种不同的情形。
下面我们将通过几个简单的实例来说明该定律的应用。
实例1：自由下落考虑一个物体自由下落的情况，在没有空气阻力的情况下，该物体只受到重力做功。
根据机械能守恒定律，物体的机械能保持不变。
在初始位置时，物体的动能为零，势能最大。
当物体下落到最低点时，动能最大，势能为零。
在整个下落过程中，动能和势能的变化总和始终为零。
实例2：弹簧振动考虑一个弹簧振动的情况，在没有摩擦力的情况下，该系统只受到弹簧的弹力做功。
根据机械能守恒定律，系统的机械能保持不变。
在最大振幅处，动能最大，势能为零。
当物体通过平衡位置时，动能为零，势能最大。
在整个振动过程中，动能和势能的变化总和始终为零。
实例3：摩擦力存在时的滑动考虑一个物体在一个倾斜角度为θ的斜面上滑动的情况，摩擦力的存在会做功。
在这种情况下，机械能守恒定律需要进行修正。
系统的机械能在滑动开始时为E1，在滑动结束时为E2。
机械能守恒定律可以表示为E1 = E2 + Wf，其中Wf是摩擦力所做的功。
高中物理必修二知识点公式汇总
第7章 机械能及其守恒定律1．恒力做功：W=Flcos αα为F 方向与物体位移l 方向的夹角 1两种特殊情况：①力与位移方向相同：α=0,则W=Fl②力与位移方向相反：α=1800,则W=-Fl ,如阻力对物体做功2α<900,力对物体做正功；α=900,力不做功；900<α≤1800,力对物体做负功 3总功：⋅⋅⋅++=321W W W W 总正．、负．功代数和；αcos l F W 合总= 4重力做功：h mg W G ∆±=h ∆是初、末位置的高度差,升高为负,下降为正 重力做功的特点：只跟起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关2．功率单位：瓦特：平均功率：tW P =、-=v F P ；瞬时功率：P=Fv 瞬注意：交通工具发动机的功率指牵引力做功的功率：P=F 牵v在水平路面上最大行驶速度：阻F Pv =m ax 当F 牵最小时即F 牵=F 阻,a =0 3．重力势能：E P =mghh 是离参考面的高度,通常选地面为参考面,具有相对性 4．弹簧的弹性势能：221l k E P ∆=k 为弹簧的劲度系数,l ∆为弹簧的形变量 5．动能：221mv E K =6.探究功与物体速度变化关系：结果为如下图所示W -v 2关系 7．动能定理：在一个过程中合力对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化,即末动能减去初动能;12K K E E W -=合或21223212121mv mv W W W -=⋅⋅⋅+++ 8．机械能：物体的动能、重力势能和弹性势能的总和,P K E E E += 9．机械能守恒定律：2211P K P K E E E E +=+2221212121mgh mv mgh mv +=+动能只跟重力势能转化的 条件：只有重力．．．．做功或只有重力、弹簧弹力做功即动能只跟势能转化思路：对求变力做功、瞬间过程力做功、只关注初、末状态的,动能定理优势大大地方便对求曲线运动、只关注初、末状态的,且不计摩擦的只有动能与势能间相互转化用机械能守恒定律较好如下面的几种情况,用机械能守恒定律方便不计阻力,若有阻力,则用动能定理来求速度、阻力做的功等;W2v 0⨯⨯⨯⨯⨯60ºL mA BhA Bhv 0AB R第5章 曲线运动1．运动的合成与分解：运动的合成与分解是指 l 、v 、 a 的合成与分解;由于位移、速度、加速度都是矢量,合成时均遵循平行四边形定则;2．平抛运动及其规律： 1平抛运动：物体以一定速度水平抛出,只受重力作用的运动a =g ,方向竖直向下2处理方法：运动的合成与分解平抛运动可看成是由水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成3规律：分位移 水平位移 x ＝v 0t 竖直位移 y=h ＝221gt 落地时间仅由抛出点高度决定 分速度 水平速度v x ＝v 0 竖直速度 v y =gt某一时刻瞬时速度合速度大小：22y x v v v +=此刻瞬时速度的方向：t v gv v y0tan ==θ物体位移合位移大小：l ＝22y x +,方向：xy=αtan3．圆周运动： 1线速度：Trv π2=；角速度：T πω2=单位：弧度每秒rad/s2线速度与角速度、半径r 的关系：v=r ω 3转速n 与周期的关系：nT 1=1秒转多少圈叫转速,转1圈的时间叫周期 4向心加速度：22224T r r r v a n πω===,方向始终指向圆心,不断变化 5向心力：22224Tmr mr r v m F n πω===,方向始终值向圆心,不断变化 注意：向心力是指向圆心的合力．．,按效果命名的,不能说物体除受到其它力外又受到一个向心力;如图所示,汽车、小球在最高低点的向心力就是重力和支持力重力和拉力、B 点：重力和轨道对球的压力的合力; 支持力与压力是作用力和反作用力,大小相等;A Bv v 1 v 2 θ)α)ORMm 60ºL m v 0AB R1k 与行星无关,仅由恒星中心天体质量决定大多数行星轨道近似为圆,这样定律中半长轴a 即为轨道半径r ,2为引力常量,由卡文迪许首先测出 3．一天体绕着另一天体称为中心天体做匀速圆周运动时,基本方程有②在地球表面质量为m 1即注意：aR 为地球星球的半径,r 为轨道半径,也是天体间的距离；M 为中心天体质量,m 为做匀速圆周运动的天体质量,g 为地球星球表面．．的重力加速度 b 对卫星来说：r ＝R ＋h 推广：在星球表面质量为m常见题型：1r ＝R ＋h周期2由①与②可分析中心天体的质量、中心天体的密度及天体表面的重力加速度4．第一宇宙速度：近地．．卫星的运行速度叫第一宇宙速度 由于近地卫星的h 远远小于R ,可近似认为r ≈R ,得7.9km/s 即近地．．卫星的运行速度叫地球第一宇宙速度,也是最小．．的发射．．速度;高空卫星的运行速度小于7.9km/s ,但发射速度大于7.9km/s ;卫星1．牛顿第二定律：ma F =合 2．滑动摩擦力：N F F μ= 3．匀变速直线运动： 1位移公式：2021at t v x +=2速度公式：at v v +=0 3速度与位移公式：ax v v 2202=-4平均速度：20vv v +=-只适用匀变速直线 4．自由落体运动： 1位移公式：221gt h =2速度公式：gt v = 5．向心加速度的推导：设做匀速圆周运动的物体的线速度的大小为v ,轨迹半径为r ;经过时间△t ,物体从A 点运动到B 点;尝试用v 、r 写出向心加速度的表达式; v A 、v B 、△v 组成的三角形与ΔABO 相似当△t 很小很小时,AB =Δl 6．验证机械能守恒定律： 1打B 点时的速度：txv v AC B 2==-式中t =0.02s ；在计算时x 要注意单位．． 2器材：刻度尺、交流电源电磁打点计时器：电压为10v 以下；电火花计时器：电压为220v 、导线、铁架台其它见图 3实验步骤：A.把打点计时器固定在铁架台上,用导线连接到低压交流电源B.将连有重锤的纸带穿过限位孔,将纸带和重锤提升到一定高度C.先接通电源．．．．,再释放纸带D.更换纸带,重复实验,根据记录处理数据 4实验原理：221mv mgh =5误差分析：数据处理结果：221mv mgh >,主要原因是重锤受到空气阻力及纸带受到摩擦阻力,这样减少的重力势能有部分转化为热,所以221mv mgh >; 7．平抛规律：左图说明竖直方向：自由落体运动右图说明水平方向：匀速直线运动上图中斜槽末端水平目的：保证小球飞出的初速度方向水平r v AB v =∆∴r v AB v ⨯=∆∴t ABr v t v a n ∆⋅=∆∆=∴v t l t AB =∆∆=∆∴r v v r v a n 2=⋅=∴。
机械能知识点总结初中物理
机械能知识点总结初中物理一、动能1. 动能的定义动能是物体由于运动而具有的能量，它与物体的质量和速度有关，通常用K表示，动能的大小可用以下公式表示：K = 1/2 mv²其中，m为物体的质量，v为物体的速度。
2. 动能的性质（1）动能与速度的平方成正比从动能的公式可以看出，动能与速度的平方成正比，即当速度增加时，动能的大小也会增加；当速度减小时，动能的大小也会减小。
（2）动能与质量的倍数成正比动能的大小还与物体的质量成正比，即当物体的质量增加时，动能的大小也会增加。
（3）动能与高度无关动能与物体的高度无关，即动能只与速度和质量有关。
3. 动能的转化在机械运动中，动能可以通过以下几种方式转化：（1）机械能的转化：例如自由下落物体的动能可以转化为势能，势能也可以转化为动能。
（2）摩擦力的作用：在物体运动中，摩擦力的作用会使动能转化为热能、声能等其他形式的能量。
（3）碰撞：在碰撞过程中，物体的动能也会发生转化，一部分动能被传递给其他物体。
二、势能1. 势能的定义势能是物体由于位置的不同而具有的能量，通常用Ep表示。
在重力场中，物体的势能与其高度有关，一般可用以下公式表示：Ep = mgh其中，m为物体的质量，g为重力加速度，h为物体的高度。
2. 势能的类型（1）重力势能：当物体在重力场中具有高度时，它会具有重力势能。
（2）弹簧势能：当物体被弹簧拉伸或压缩时，它会具有弹簧势能。
3. 势能的性质（1）势能与高度成正比从势能的公式可知，势能与高度成正比，即当高度增加时，势能的大小也会增加，反之亦然。
（2）势能与质量无关势能与物体的质量无关，即在相同高度下，质量不同的物体具有相同大小的势能。
4. 势能的转化在机械运动中，势能可以通过以下几种方式转化：（1）机械能的转化：例如上升物体的势能可以转化为动能，动能也可以转化为势能。
（2）弹簧的作用：在弹簧系统中，物体具有弹簧势能，当弹簧释放时，弹簧势能会转化为动能等其他形式的能量。
物理机械能守恒定律知识点总结
机械能知识点总结一、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 θW ——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)2,0[πθ∈时，即力与位移成锐角，功为正；动力做功； 当2πθ=时，即力与位移垂直功为零，力不做功； 当],2(ππθ∈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=W 1+W 2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ8 合外力的功的求法：方法1：先求出合外力，再利用W =Fl cos α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：tW P =（平均功率）θυcos F P =（平均功率或瞬时功率）3单位：瓦特W4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υF P =（P 为机车输出功率，F 为机车牵引力，υ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m ax υ，则f P /max =υ。
（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f ma +，速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加，当额定P P =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m ax υ，则f P /max =υ。
机械能知识点总结八年级
机械能知识点总结八年级一、机械能的概念及特征1. 机械能的概念：机械能是物体的位置和速度所固有的能量。
它包括两部分，一部分是物体的位置能量，称为势能；另一部分是物体的速度能量，称为动能。
2. 机械能的表现形式：机械能可以通过物体的运动和位置变化来表现。
比如，下落的物体具有动能，挂在一定高度上的物体具有势能。
3. 机械能的守恒：在不受外力和摩擦的情况下，物体的机械能不会发生改变，这就是机械能守恒定律。
4. 机械能的转化：机械能可以相互转化，例如，高处的物体可以通过下落将势能转化为动能，反之则可以将动能转化为势能。
二、势能1. 势能的定义：物体由于位置或状态而具有的能量，称为势能。
2. 势能的计算公式：物体的势能等于其所受重力作用力对应的位移。
势能=重力作用力×位移。
3. 势能的分类：根据势能的来源不同，可以分为重力势能、弹性势能和化学势能等。
4. 势能的转化：物体的势能可以通过运动将其转化为动能，也可以通过其他方式将其转化为其他形式的能量。
三、动能1. 动能的定义：物体由于速度而具有的能量，称为动能。
2. 动能的计算公式：物体的动能等于其质量和速度的平方的乘积再除以2。
动能=1/2×质量×速度²。
3. 动能与速度的关系：动能与速度的平方成正比，速度越大，动能越大。
4. 动能的单位：动能的单位是焦耳（J）。
四、机械能守恒定律1. 机械能守恒定律的表述：在不受外力和摩擦的情况下，一个物体的机械能保持不变，即机械能守恒。
2. 机械能守恒的条件：在机械能守恒的情况下，物体所受的外力与所做的功都为零。
3. 机械能守恒的应用：通过机械能守恒定律可以解决物体运动中的各种问题，如断绳子问题、水车问题等。
五、机械能转化和损失1. 机械能的转化：机械能可以相互转化，例如，下落的物体可以将势能转化为动能，反之亦然。
2. 机械能的损失：在物体的运动过程中，由于外力的做功和摩擦力的存在，机械能会发生损失。
机械能知识点总结
机械能知识点总结
一、机械能能量守恒定律
机械能守恒定律认为，在物理系统中，机械能的绝对值是不变的，即机械能守恒，公式表达为：
机械能守恒定律：ΔE=ΔK+ΔU
其中：
ΔE：物体机械能的变化量；
ΔK：物体动能的变化量；
ΔU：物体位能的变化量。
二、可以交换机械能的物理现象
1、动能交换：指在运动中，单位质量的物体经过摩擦力作用，动能降低而位能增加，以其中一种形式发放热量，最后使物体处于静止状态。
2、形变能量交换：指被形变的物体的机械能并不减少，而是转移到另一部分。
3、反作用力交换：指可以为重力、弹力、气动力和磁力等作用于物体的力而改变物体的机械能。
4、重力势能交换：指物体实施自由落体运动时，由于重力力作用，可以改变物体的机械能。
三、动能
1、定义：动能是一个物体由于其运动而具有的能量。
2、计算式：动能E=1/2×m×v²，其中m为物体的质量，v为物体的速度。
3、特点：
（1）动能受质量大小和速度大小影响，当质量和速度不变时，动能也不变；
（2）动能属于机械能的一种。
四、位能
1、定义：位能指一个物体在一定位置上的能量。
2、计算式：位能U=mgh，其中m为物体的质量，g为重力加速度。
第七章机械能守恒定律(单元总结)(解析版)
第七章 机械能守恒单元总结知识要点一：功和功率的计算1.功的计算方法(1)利用W ＝Fl cos α求功，此时F 是恒力. (2)利用动能定理或功能关系求功. (3)利用W ＝Pt 求功. 2.功率的计算方法(1)P ＝Wt ：此式是功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，但常用于求解某段时间内的平均功率.(2)P ＝Fv cos α：此式一般计算瞬时功率，但当速度为平均速度v 时，功率P 为平均功率.质量为m ＝20 kg 的物体，在大小恒定的水平外力F 的作用下，沿水平面做直线运动.0～2 s 内F 与运动方向相反，2～4 s 内F 与运动方向相同，物体的v －t 图象如图1所示，g 取10 m/s 2，则( )思维导图知识要点A.拉力F 的大小为100 NB.物体在4 s 时拉力的瞬时功率为120 WC.4 s 内拉力所做的功为480 JD.4 s 内物体克服摩擦力做的功为320 J 【答案】 B【解析】 由图象可得：0～2 s 内物体做匀减速直线运动，加速度大小为：a 1＝Δv Δt ＝102 m/s 2＝5 m/s 2，匀减速过程有F ＋F f ＝ma 1.匀加速过程加速度大小为a 2＝Δv ′Δt ′＝22 m/s 2＝1 m/s 2，有F －F f ＝ma 2，解得F f ＝40 N ，F ＝60 N ，故A 错误.物体在4 s 时拉力的瞬时功率为P ＝Fv ＝60×2 W ＝120 W ，故B 正确.4 s 内物体通过的位移为x ＝(12×2×10－12×2×2)m ＝8 m ，拉力做功为W ＝－Fx ＝－480 J ，故C 错误.4 s 内物体通过的路程为s ＝(12×2×10＋12×2×2) m ＝12 m ，摩擦力做功为W f ＝－F f s ＝－40×12 J ＝－480 J ，故D 错误. (2019·广东佛山高一模拟)质量为2 kg 的小铁球从某一高度由静止释放，经3 s 到达地面，不计空气阻力，g 取10 m/s 2.则( )A ．2 s 末重力的瞬时功率为200 WB ．2 s 末重力的瞬时功率为400 WC ．2 s 内重力的平均功率为100 WD ．2 s 内重力的平均功率为400 W 【答案】：B【解析】：小铁球只受重力，做自由落体运动，2 s 末速度为v 1＝gt 1＝20 m/s ，下落2 s 末重力做功的瞬时功率P ＝mgv 1＝2×10×20 W ＝400 W ，故选项A 错误，B 正确；2 s 内的位移为h 2＝12gt 22＝20 m ，所以前2 s 内重力的平均功率为P ＝mgh 2t 2＝2×10×202W ＝200 W ，故选项C 、D 错误． 知识要点二：机车启动问题1．模型一 以恒定功率启动(1)动态过程(2)这一过程的P t 图象和v t 图象如图所示：2．模型二 以恒定加速度启动 (1)动态过程(2)这一过程的P t 图象和v t 图象如图所示：3．三个重要关系式(1)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即v m ＝PF 阻.(2)机车以恒定加速度启动时，匀加速过程结束时功率最大，速度不是最大，即v ＝P F ＜v m ＝PF 阻.(3)机车以恒定功率运行时，牵引力做的功W ＝Pt ，由动能定理得Pt －F 阻x ＝ΔE k ，此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移或速度．一列火车总质量m ＝500 t ，发动机的额定功率P ＝6×105 W ，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力F f 是车重的0.01倍．(g 取10 m/s 2) (1)求列车在水平轨道上行驶的最大速度；(2)在水平轨道上，发动机以额定功率P 工作，求当行驶速度为v 1＝1 m/s 和v 2＝10 m/s 时，列车的瞬时加速度a 1、a 2的大小；(3)列车在水平轨道上以36 km/h 的速度匀速行驶时，求发动机的实际功率P ′；(4)若列车从静止开始，保持0.5 m/s 2的加速度做匀加速运动，求这一过程维持的最长时间． 【答案】：(1)12 m/s (2)1.1 m/s 2 0.02 m/s 2(3)5×105 W (4)4 s【解析】：(1)列车以额定功率行驶，当牵引力等于阻力，即F ＝F f ＝kmg 时，列车的加速度为零，速度达到最大值v m ，则v m ＝P F ＝P F f ＝P kmg＝12 m/s.(2)当v ＜v m 时，列车做加速运动，若v 1＝1 m/s ，则F 1＝Pv 1＝6×105 N ，根据牛顿第二定律得a 1＝F 1－F fm ＝1.1 m/s 2若v 2＝10 m/s ，则F 2＝Pv 2＝6×104 N根据牛顿第二定律得a 2＝F 2－F fm＝0.02 m/s 2.(3)当v ＝36 km/h ＝10 m/s 时，列车匀速运动，则发动机的实际功率P ′＝F f v ＝5×105 W. (4)由牛顿第二定律得F ′＝F f ＋ma ＝3×105 N在此过程中，速度增大，发动机功率增大，当功率为额定功率时速度为v ′，即v ′＝PF ′＝2 m/s ，由v ′＝at 得t＝v ′a＝4 s. 分析机车启动问题常出现的三点错误(1)在机车功率公式P ＝Fv 中，F 是机车的牵引力而不是机车所受合力，当P ＝F f v m 时，牵引力与阻力平衡，机车达到最大运行速度．(2)恒定功率下的启动过程一定不是匀加速，匀变速直线运动的公式不适用，这种加速过程发动机做的功可用W ＝Pt 计算，不能用W ＝Fl 计算(因为F 是变力)．(3)以恒定牵引力加速时的功率一定不恒定，这种加速过程发动机做的功常用W ＝Fl 计算，不能用W ＝Pt 计算(因为功率P 是变化的)．知识要点三：动能定理的理解和应用1．对动能定理的理解(1)W总＝W 1＋W 2＋W 3＋…是包含重力在内的所有力做功的代数和，若合外力为恒力，也可这样计算：W总＝F 合l cos α。
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机械能及其守恒定律知识点总结 圆梦资料
2 功和能、机械能守恒定律
高中物理必修二知识点总结：第七章机械能守恒定律（人教版） 人类的所有活动都离不开能量，本章将学习最基本的能量形式：机械能，对于机械能得理解以及在实际中的灵活运用将是本章的难点，同时还将学习动能与动能定理和能量守恒定律，这都是物理学中的重要定律，也是本章的重点。 考试的要求： Ⅰ、对所学知识要知道其含义，并能在有关的问题中识别并直接运用，相当于课程标准中的“了解”和“认识”。 Ⅱ、能够理解所学知识的确切含义以及和其他知识的联系，能够解释，在实际问题的分析、综合、推理、和判断等过程中加以运用，相当于课程标准的“理解”，“应用”。 要求Ⅰ：弹性势能、能量和能量耗散。 要求Ⅱ：功和功率、重力势能、动能和动能定律、机械能守恒定律及其应用。 新知归纳： 一、功 ●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。 ●公式：W=FScosθ ●功是标量，但它有正功、负功。功的正负表示能量传递的方向，即功是能量转化的量度。
当时，即力与位移成锐角，力做正功，功为正
当时，即力与位移垂直，力不做功，功为零
当时，即力与位移成 圆梦资料 3 钝角，力做负功，功为负 ●功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。 ●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。 ●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 二、功率 ●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。 ●公式：（平均功率） （平均功率或瞬时功率）单位：瓦特W ●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。 三、重力势能 ●定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。 ●公式：；h——物体具参考面的竖直高度。 ●参考面 ①重力势能为零的平面称为参考面； ②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选取无关。 ●重力势能是标量，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 圆梦资料 4 方；重力势能为零，表示物体在参考面的上 ●重力做功特点：物体运动时，重力对它做的功之跟它的初、末位置有关，而跟物体运动的路径无关。 ●重力做功与重力势能的关系： 四、弹性势能 ●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。 ●弹簧的弹性势能： 影响弹簧弹性势能的因素有：弹簧的劲度系数k和弹簧形变量x。 ●弹力做功与弹性势能的关系： 弹力做正功时，物体弹性势能减少；弹力做负功时，物体弹性势能增加。 ●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、实验：探究功与物体速度变化的关系 （1）实验目的 通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系；体会探究的过程和所用的方法 （2）实验器材 木板、小车、橡皮筋、打点计时器及电源、纸带等。 （3）探究思路： ①设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W…… ②由纸带和打点计时器分别测出小车获得的速度v1、v2、v3…… ③以橡皮筋对小车做的功为纵坐标（以第一次实验时的功W为单位），小车获得的 圆梦资料 5 速度为横坐标，作出W-v曲线。 ④如果W-v曲线是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可着手考虑是否存在下列关系：W∝v2、W∝v3、W∝v4. ⑤根据W-v草图，大致判断两个量可能是什么关系。如果认为很可能是W∝v2，就作出W-v2曲线，如果这条曲线是一条直线，就可以证明你的判断是正确的。 六、动能与动能定理 ●概念：物体由于运动而具有的能量，称为动能。 ●动能表达式： ●动能定理（即合外力做功与动能关系）： ●理解：①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。 ②做正功时，物体动能增加；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。 ●应用动能定理解题步骤： ①确定研究对象及其运动过程 ②分析研究对象在研究过程中受力情况，弄清各力做功 ③确定研究对象在运动过程中初末状态，找出初、末动能 ④列方程、求解。 七、实验：验证机械能守恒定律 ●实验目的: 学会用打点计时器验证验证机械能守恒定律的实验方法和技能。 ●实验器材: 圆梦资料 6 打点计时器、纸带、复写纸、低压电源、重物（附纸带夹子）、刻度尺、铁架台（附夹子）、导线。 ●实验原理: 只有重力做功的自由落体运动遵守机械能守恒定律，即重力势能的减少量等于动能的增加量。利用打点计时器在纸带上记录下物体自由下落的高度，计算出瞬时速度，即可验证物体重力势能的减少量与物体动能的增加量相等。 ●实验步骤: 1、将打点计时器固定在支架上，并用导线将打点计时器接在交流电源上； 2、将纸带穿过打点计时器，纸带下端用夹子与重物相连，手提纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方； 3、接通电源，松开纸带，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打下一系列小点；
4、重复实验几次，从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm，且点迹清晰的纸带进行测量； 5、记下第一个点的位置O，在纸带上选取方便的个连续点1,2,3,4,5，用刻度尺测出对应的下落高度h1,h2,...； 6、用公式计算各点对应的瞬时速度； 7、计算各点对应的势能减少量和动能增加量，进行比较。 八、机械能 ●机械能包含动能和势能（重力势能和弹性势能）两部分，即。 ●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 圆梦资料 7 ΔΕK=—ΔΕP ΔΕ1=—ΔΕ2. ●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；外力不做功或外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。 ●运用机械能守恒定律解题步骤： ①确定研究对象及其运动过程 ②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 ③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 ④列方程、求解。 九、能量守恒定律 ●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 ●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。
课标导航 课程内容标准：
1.举例说明功是能量变化的量度，理解功和功率。关心生活和生产中常见机械功率的大小及其意义。 2.通过实验，探究恒力做功与 圆梦资料 8 物体动能变化的关系，理解动能和动能定理。用动能定理解释生活和生产中的现象。 3.理解重力势能。知道重力势能的变化与重力做功的关系。 4.通过实验，验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律，用它分析生活和生产中的有关问题。 5.了解自然界中存在多种形式的能量。知道能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。 6.通过能量守恒定律以及能量转化和转移的方向性，认识提高效率的重要性。了解能源与人类生存和社会发展的关系，知道可持续发展的重大意义。 复习导航 复习本章内容时应注意把握：抓住“功和能的关系”这一基本线索，通过“能量转化”把各部分知识联系在一起。
1. 功和功率是物理学中两个重要的基本概念，是学习动能定理、机械能守恒定律、功能原理的基础，也往往是用能量观点分析问题的切入点。复习时重点把握好功德概念、正功和负功；变力的功；功率的概念；平均功率和瞬时功率，发动机的额定功率和实际功率问题；与生产生活相关的功率问题。解决此问题必须准确理解功和功率的意义，建立相关的物理模型，对能力要求较高。 2. 动能定理是一条适用范围很广的物理规律，一般在处理不含时间的动力学问题时应优先考虑动能定理，特别涉及到求变力做功的问题，动能定理几乎是唯一的选择。作为传统考点，历年 圆梦资料 9 高考在不同题型、不同难度的试题中，从不同角度，都对该定理有相当充分的考查，今后仍是高考命题的重中之重，在复习中对本知识应有足够的重视。重视物理过程的分析和各力做功情况，务必搞清做功的正负，熟练掌握定理的应用方法。 机械能的概念和机械能守恒定律是学习各种不同形式的能量转化规律的起点，也是运动学知识的进一步综合和扩展，也是用能量观点分析解决问题的开始。题目特点以学科的内综合为主.例如机械能守恒与圆周运动、平抛运动、动量守恒定律及其他知识的综合。 3. 有时也出现与生产和科技相结合的题目，对实际问题，能熟练运用知识对其进行分析、综合、推理和判断，学习构建“理论”和“实际”
的“桥梁”。
第1课时 功 功率 1、高考解读
真题品析 知识：电动车参数在物理中的
应用 例1. （09年上海卷）46.与普通自行车相比，电动自行车骑行更省力。下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。 在额定输出功率不变的情况下，质量为60Kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。当此电动车达到最大速度时，牵引力为 N,当车速为2s/m时，其加速度为 m/s2(g=10m m/s2) 规格 后轮驱动机