知识点全 机械能和能源
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物理必修二机械能和能源知识点以下是物理必修二中与机械能和能源相关的重要知识点:1. 机械能:机械能是指物体由于运动或位置改变而具有的能量。
机械能可分为动能和势能两部分。
动能是物体由于运动而具有的能量,与物体的质量和速度平方成正比。
势能是物体由于位置的不同而具有的能量,与物体的重量和高度成正比。
2. 功和功率:功是用力作用在物体上的能量转化,是力对物体做功的量度。
功等于力乘以物体的位移。
功率是指单位时间内做功的速率,等于功除以时间。
3. 机械能守恒定律:在没有外力做功和能量损失的理想条件下,一个封闭系统中的机械能总量保持不变。
即初始机械能等于末端机械能。
4. 机械能转化和转移:机械能可以在不同形式之间进行转化和转移。
例如,一个从高处落下的物体,其势能逐渐减小,而动能逐渐增加,当物体抵达地面时,势能转化为动能。
5. 功率和能量消耗:功率是能量消耗的速率,单位为瓦特(W)。
在物体做功时,消耗的能量随着功率和时间的增加而增加。
6. 能源和能量转换:能源是指能量的源泉,可以用来做功或供给热量。
常见的能源包括化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能和可再生能源(太阳能、风能、水能等)。
能源可以通过各种方式转换为其他形式的能量,例如燃烧煤炭产生的化学能转化为热能和机械能。
7. 摩擦力和效率:摩擦力是两个物体接触时由表面不规则性引起的阻碍运动的力。
机械装置中常常出现能量损失,主要原因是摩擦力的存在。
效率是指机械装置将输入的能量转化为有用的功的比率,等于输出功与输入功的比值。
8. 单纯机械结构:单纯机械结构是指由一个或多个简单机械组合而成的装置,如杠杆、滑轮、斜面等。
简单机械结构可以改变力的大小、方向和作用点,实现力的传递和转换。
以上是机械能和能源相关的一些重要知识点,希望能对你的学习有所帮助。
物理中考知识点总结能源一、能源概念与分类1. 能源的概念:指能够做功的物质或物理的手段,通常分为非可再生能源和可再生能源两大类。
2. 非可再生能源:指不能自行再生且数量有限的能源,如煤炭、石油、天然气等。
3. 可再生能源:指一定时间内能够再生的能源,包括太阳能、风能、水能等。
二、能源的转化与利用1. 能量守恒定律:能量既不能创造也不能消失,只能从一种形式转化为另一种形式。
2. 能源转化原理:能源可以通过不同的方式转化为其他形式,常见的能源转化包括热能转化为机械能、电能转化为光能等。
3. 能源利用效率:指能源转化为有用能量的比例,常用公式为利用效率=有用能源输出/能源输入。
三、化石能源1. 煤炭:煤炭是一种重要的化石能源,主要用于发电、供热等领域。
2. 石油:石油是一种重要的化石能源,包括原油、天然气等,主要用于汽油、柴油的生产及燃料。
3. 天然气:天然气是一种清洁的化石能源,主要用于燃料、城市燃气等领域。
4. 化石能源的问题:化石能源的开采和使用会导致大气环境污染、温室效应等问题,需逐步转向清洁能源。
四、可再生能源1. 太阳能:太阳能是一种重要的可再生能源,主要利用太阳能电池板将太阳能转化为电能。
2. 风能:风能是一种广泛使用的可再生能源,主要利用风力发电机将风能转化为电能。
3. 水能:水能是一种重要的可再生能源,主要利用水力发电机将水能转化为电能,包括水轮发电、潮汐能等。
4. 可再生能源的优势:可再生能源具有资源丰富、环保、不可枯竭等优势,是未来能源发展的重要方向。
五、能源与环保1. 节能减排:节约能源、减少废气排放是环保的重要举措,包括限制机动车排放、提倡低碳生活等。
2. 温室效应:人类开发利用化石能源释放大量二氧化碳、甲烷等温室气体,导致全球气候变暖,需要采取行动减少温室气体排放。
3. 可再生能源的推广:可再生能源的发展利用可以减缓温室效应,提高能源利用效率,为环保事业做出贡献。
六、能源与社会经济1. 能源对经济的影响:能源是经济发展的重要基础,能源供应充足会促进经济发展,而能源紧张将制约经济发展。
初中物理能量知识点整理物理学是自然科学的一种基础学科,研究物质的运动和相互作用规律。
能量是物理学中一个重要的概念,它贯穿了整个物理学的研究过程。
一、能量的定义和分类能量是物体的一种属性,它使物体能够进行工作,引起变化或产生热量。
根据形式和来源的不同,能量可以分为多种不同类型,包括机械能、热能、化学能、电能、光能和核能等。
1. 机械能:机械能是物体由于位置和速度而具有的能量。
根据物体的位置和速度的不同,机械能可以分为动能和势能。
- 动能: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。
动能的公式为:动能 = 1/2 * 质量 * 速度^2- 势能:势能是物体由于位置而具有的能量,它与物体的位置和物体周围环境的相互作用有关。
常见的势能有重力势能和弹性势能等。
2. 热能:热能是物体分子内部的能量,它与物体的温度有关。
热能是由分子的热运动而产生的,分为热容和热传导两个方面。
- 热容:热容是物体单位温度升高所吸收的热量。
热容与物体的质量、材料和温度变化有关。
- 热传导:热传导是热能在物体内部或不同物体之间通过热平衡的方式进行传递。
3. 化学能:化学能是物质内部相关分子间的能量,它与物质的化学反应有关。
例如,燃料的燃烧是将化学能转化为热能和机械能的典型例子。
4. 电能:电能是带电物体所具有的能量。
电能是由带电粒子的电荷运动而产生的。
5. 光能:光能是光的能量。
光能是通过光的传播传递能量的一种形式。
6. 核能:核能是原子核内部的能量,它与原子核的结构和核反应有关。
核能是目前被广泛应用于能源生产的一种能源形式。
二、能量转化和守恒定律能量可以在不同的形式之间进行转化,而能量守恒定律则描述了能量在转化过程中的关系。
根据能量转化和守恒定律,能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转化到另一种形式。
1. 能量转化:能量可以通过能量转化的方式从一种形式转化为另一种形式。
例如,燃料燃烧时化学能转化为热能和机械能,水坝中的水在流动时势能转化为动能。
物体的机械能和能量守恒定律能量是物理学中一个重要的概念,它存在于各种不同形式的物体和现象中。
在经典力学中,机械能是一种常见的能量形式,它包括了物体的动能和势能。
本文将探讨物体的机械能以及能量守恒定律的基本原理。
一、机械能的定义与运动的特点机械能是指物体由于运动而具有的能量,包括了物体的动能和势能。
动能是由于物体运动而产生的能量,它与物体的质量和速度有关。
动能的表达式为:E_k = 1/2mv^2,其中E_k为动能,m为物体的质量,v 为物体的速度。
势能是由于物体所处的位置而具有的能量,它与物体的位置和形状有关。
常见的势能形式有重力势能、弹性势能和化学势能等。
重力势能的表达式为:E_p = mgh,其中E_p为重力势能,m为物体的质量,g为重力加速度,h为物体的高度。
在运动中,机械能可以相互转换,但总机械能守恒。
这意味着,在没有外力和非保守力的情况下,系统的机械能保持不变。
当物体受到外力或非保守力的作用时,机械能会发生转换,并且转换的总量等于外力对物体做功或非保守力对物体所做的负功。
二、能量守恒定律的基本原理能量守恒定律是指在一个封闭系统中,能量的总量保持不变。
即使能量在不同形式之间转换,总能量仍保持不变。
根据能量守恒定律,机械能的转换可以用下式表示:ΔE_k + ΔE_p + ΔW = 0,其中ΔE_k和ΔE_p分别表示动能和势能的变化量,ΔW为外力对物体所做的功。
根据能量守恒定律,当一个物体从一个位置移动到另一个位置时,其动能和势能会发生相应的变化。
例如,当一个物体从高处下落时,它失去了一部分的势能,同时增加了相应的动能。
这个过程中,重力对物体做了负功,使得机械能保持不变。
当物体受到其他非保守力的作用时,能量转换的情况更加复杂。
非保守力对物体的功既可以正值也可以负值,取决于力的方向和物体的运动方向。
然而,总能量仍然守恒,只是能量在不同形式之间进行转换。
三、应用举例能量守恒定律在日常生活中有许多应用。
初中物理能源与动力知识点梳理能源与动力是物理学中一个重要的概念。
能源是指产生机械功的物质或物理场;动力则是指产生、变化和使用机械功的过程。
在初中物理学中,我们需要掌握关于能源与动力的基本知识,下面将对相关的知识点进行梳理。
一、能量与能源1. 能量是物体具有的做功能的能力,单位是焦耳(J)。
物体的能量可以分为动能、势能和内能等不同形式。
2. 能源是能量的来源,可分为可再生能源和不可再生能源。
- 可再生能源:根据循环过程可持续地提供的能源,如太阳能、风能等。
- 不可再生能源:存在数量有限,无法很快恢复的能源,如石油、煤炭等。
二、机械能与能量转化1. 机械能由动能和势能组成,机械能守恒定律指出,在仅受重力做功的情况下,闭合系统的总机械能保持不变。
2. 能量可以在不同形式间相互转化,如机械能可以转化为热能、电能等。
3. 能量转化过程中会有能量损耗,例如摩擦力会使机械能转化为热能,损失部分能量。
三、动力与功率1. 动力是做功的能力,单位是瓦特(W)。
机器做功的大小和做功的时间有关,即动力等于单位时间内做的功。
2. 做功的过程中,功率的大小与做功的时间有关。
功率等于做的功除以所用的时间。
3. 功率与动力的区别:功率是做功效率的量度,动力是能够做功的能力。
四、机械工作与效率1. 机械工作是指机器对物体产生的效果,是力对物体所做的功。
2. 机械效率是指机器输出的有用功与输入的总功之比,实际工作中,通常不可能达到完全效率。
3. 机械效率可以通过提高功率或减小摩擦等途径提高。
五、简单机械与杠杆原理1. 简单机械指的是没有活动部件的机械装置,包括杠杆、轮轴、滑轮和斜面等。
2. 杠杆原理指的是在平衡条件下,杠杆两侧力的乘积相等。
杠杆有三类,一类是支点在两力之间,力臂与力的方向相反;二类是支点在力的同一侧,力臂长于力的臂;三类是支点在力的同一侧,力臂短于力的臂。
3. 轮轴原理指的是在平衡条件下,轮轴两侧的重量与力臂的乘积相等。
必修2 七、机械能守恒定律功:cos ()11W Fl J N m α==⋅适应于恒力做功 功率:11/t ()t W P Fv W J s W P P Fv =====注:只能求平均功率;求平均功率或瞬时功率,由v 决定。
额定功率与实际功率:max =,P P Fv P P =≤max 额定额定实际重力势能:()p p E mgh h E =由于具有相对性,所以具有相对性重力做功:12(12)G P P P W E E E mg h h mg h =-∆=-=-=∆ 弹性势能:21()2P E k l l =∆∆为形变量 动能:212k E mv =(具有相对性,瞬时性) 动能定理:222111=()22mv mv F -Fs 恒力所做的功,等于物体动能的变化 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,从而机械能保持不变。
2211()k p k p E E E E +=+五、抛体运动与圆周运动曲线运动:F v 合与不在同一直线上;曲线运动是变速运动;速度沿切线方向。
运动的合成与分解:平行四边形(或三角形)法则。
平抛运动:x 0y v =v v =gt 2gt 0x=v t 1y=2 2202g y x v = 匀速圆周运动:()l v t t θω∆∆==∆∆线速度:;角速度:单位:弧度(rad ) 线速度,角速度关系:,2,2v r f v rf ωωππ=== 向心加速度:22224n v a r r r Tπω=== 向心力:22224n v F m mr m r r Tπω===六、万有引力与航天开普勒三大定律:所有行星绕太阳运动的轨道是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。
对任意一个行星,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。
万有引力定律:122m m F G r =(注意要用国际单位制) 万有引力应用:22324gR r M G GTπ== 第一宇宙速度:(环绕速度)在地面附近绕地球做匀速圆周运动。
科学能量知识点总结能量的形式:能量可以存在于多种不同的形式,包括机械能、热能、化学能、原子能、光能和电能等。
在物理学中,这些形式的能量可以相互转化,但总能量保持不变。
下面将对这些能量形式进行介绍。
1. 机械能:机械能是指物体所具有的动能和势能之和。
动能是物体运动时所具有的能量,它与物体的质量和速度有关。
势能则是物体由于其位置或形状而具有的能量,包括重力势能、弹性势能和化学势能等。
机械能的转化是物体运动和变形时的典型现象,例如弹簧振子的能量转化、滑雪者下坡时动能和势能的转化等。
2. 热能:热能是物体内部分子或原子的运动能量。
温度和热能是密切相关的,当物体温度升高时,其内部分子或原子的运动速度也会增加,从而使热能增加。
热能的转化常常伴随着热量的传递和热机的工作,例如蒸汽机、内燃机和制冷机等。
3. 化学能:化学能是物质在化学反应中释放或吸收的能量。
化学能主要来自于化学键的形成和断裂,包括化学键能和离子能等。
燃烧、电解和酶催化等过程都涉及到化学能的转化。
4. 原子能:原子能是物质内部核反应所释放或吸收的能量。
原子能的转化主要表现在核聚变和核裂变等核反应过程中,这些过程在核电站和核武器中得到了广泛的应用。
5. 光能:光能是光子所具有的能量,它具有波粒二象性,既可以表现为波动,也可以表现为粒子。
光能的转化主要包括光电效应、光合作用和光能转化为电能等。
6. 电能:电能是电荷所具有的能量,它主要来自于电荷在电场中所进行的运动。
电能的转化主要涉及电路中的电流、电磁感应和静电放电等过程。
能量转化:能量的转化是宇宙中普遍存在的现象,它使得能量在不同的形式之间进行转换,满足了物质世界中各种物质和过程的需要。
在能量转化中,能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量保持不变,这一原则被称为能量守恒定律。
1. 机械能转化:在机械系统中,物体的动能和势能可以相互转化。
例如,当一个物体从高处自由下落时,其重力势能逐渐减小,而动能逐渐增大;当该物体达到最低点时,其动能最大,而势能为零。
必修2知识点
(一) 机械能和能源
1、功(B )
力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦三者的乘积。
功的定义式:αcos ⋅=FL W
注意: 0=α时,FL W =;但 90=α时,0=W ,力不做功; 180=α时,FL W -=.
2、功率(B ) 功与完成这些功所用时间的比值。
平均功率:t
W P = ; 功率是表示物体做功快慢的物理量。
力与速度方向一致时:P =Fv 机车启动:当牵引力与阻力相等时,有最大速度m
f P v =
max ,并以此速匀速行驶。
3、额定功率和实际功率(A )
4、重力势能 重力势能的变化与重力做功的关系(B ) 物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积,mgh E P =。
重力势能的值与所选取的参考平面有关。
重力势能的变化与重力做功的关系:重力做多少功重力势能就减少多少,克服重力做多少功重力势能就增加多少. 重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量:P G E W ∆-=。
重力做功的特点:重力对物体所做的功只与物体的起始位置有关,而跟物体的具体运动路径无关。
5、弹性势能(A )
6、动能(B )
物体由于运动而具有的能量。
22
1mv E k = 物体质量越大,速度越大则物体的动能越大。
7、动能定理(C )
合力在某个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。
表达式:12k k E E W -=合或k E W ∆=合。
8、机械能守恒定律(B )
机械能:机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称,可表示为:
E (机械能)=k E (动能)+p E (势能)
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。
)(E E E E K2P2K1P1恒量E =+=+,式中K1P1E E 、是物体处于状态1时的势能和动能,
K2P2E E 、 是物体处于状态2时的势能和动能。
(二)抛体运动与圆周运动
9、曲线运动,曲线运动中的速度方向(A)
曲线运动速度方向:质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向
曲线运动的条件: 物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。
10、运动的合成与分解(B )
如果某物体同时参与几个运动,那么这物体的实际运动就叫做那几个运动的合运动,那几个运动叫做这
个实际运动的分运动。
已知分运动情况求合运动情况叫运动的合成,已知合运动情况求分运动情况叫运动的分解。
运动合成与分解的运算法则:运动的合成与分解是指描述物体运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解。
由于它们都是矢量,所以它们都遵循矢量的合成与分解法则。
合运动和分运动的关系:
(1)等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动规律有相同的效果。
(2)独立性:某方向上的运动不会因为其它方向上是否有运动而影响自己的运动性质。
(3)等时性:合运动通过合位移所需时间和对应的每个分运动通过分位移的时间相等,即各分运动总是同时开始,同时结束的。
小船过河:
(1)、当船速大于水速时:船
(河宽),v d t d x ==min min (2)、当船速小于水速时:船
船水,v d t v v d
x ==min min 11、平抛运动的规律(B ) 将物体以一定的水平速度抛出,在不计空气阻力的情况下,物体所做的运动。
平抛运动的特点:(1)加速度a=g 恒定,方向竖直向下;(2)运动轨迹是抛物线。
平抛运动的处理方法:
平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。
x=v 0t y=
21gt 2 12、匀速圆周运动(A )
质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度都相等,这种运动就叫做匀速圆周运动。
注意匀速圆周运动不是匀速运动,是曲线运动,速度方向不断变化.
13、线速度、角速度和周期(B )
线速度:物体在某时间内通过的弧长与所用时间的比值,其方向在圆周的切线方向上。
表达式:t
l v = 角速度:物体在某段时间内通过的角度与所用时间的比值。
表达式:t θ
ω=,其单位为弧度每秒,s rad /。
周期:匀速运动的物体运动一周所用的时间。
频率:T
f 1=,单位:赫兹(H Z ) 线速度、角速度、周期间的关系:
ωπωπr v T T r v ===,/2,/.2。
14、向心加速度(B )
做匀速圆周运动的物体,加速度方向指向圆心,这个加速度叫向心加速度。
大小:r T r r v a n 222.2⎪⎭
⎫ ⎝⎛===πω 方向:指向圆心。
向心加速度是描述匀速圆周运动中物体线速度变化快慢的物理量
15、向心力(B )
产生向心加速度的力。
向心力的方向:指向圆心,与线速度的方向垂直。
向心力的大小:做匀速圆周运动所需的向心力的大小为r mv r m F /22==ω
向心力的作用:只改变速度的方向,不改变速度的大小。
向心力是效果力。
在对物体进行受力分析时,不能认为物体多受了个向心力。
向心力是物体受到的某一个力或某一个力的分力或某几个力的合力.
(三) 经典力学的成就与局限性
16、万有引力定律(B )
自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体质量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比。
表达式:221r
m m G F = 17、人造地球卫星(A )
卫星环绕速度v 、角速度ω、周期T 与半径r 的关系: 由r T
m r m r mv r Mm G 22
2224/πω===,可得: r
GM v =,r 越大,v 越小; 3r GM =
ω,r 越大,ω越小; GM
r T 3
24π=,r 越大,T 越大。
18、宇宙速度(A )
第一宇宙速度(环绕速度):s km v /9.7=;
第二宇宙速度(脱离速度):s km v /2.11=;
第三宇宙速度(逃逸速度):s km v /7.16=。
会求第一宇宙速度: 卫星贴近地球表面飞行R v m R
Mm G 2
2= 地球表面近似有 mg R
Mm G =2 则有 s Km gR v /9.7==
19、经典力学的局限性(A ) 牛顿运动定律只适用于解决宏观问题,不适用于高速运动问题,不适用于微观世界。