高一物理机械能守恒定律10
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高中物理的能量守恒定律知识点高中物理的学习中会有很多关于守恒的定律,下面店铺的小编将为大家带来能量守恒的定律介绍,希望能够帮助到大家。
高中物理的能量守恒定律介绍能量守恒定律内容能量守恒定律也称能的转化与守恒定律。
其内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能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;在转化或转移的过程中,能量的总量不变。
高中物理都研究了哪些形式的能量?研究能量守恒定律,要搞明白咱们主要研究哪些能量呢?从解高中物理题的角度来分析,我们主要分析的是这五种形式的能量:动能、弹性势能、重力势能、内能、电势能。
注:内能包括摩擦生热与焦耳热两种形式,高中不考磁能。
动能、弹性势能、重力势能这三种形式能量之和称之为机械能。
当然,上述五种形式的能量,是力学与电磁学常考到的。
选修内容中的机械振动也是具有能量的,还有光子能量,核能等等,这些都不在本文讨论范围内,不过同学们需要知道,光电效应方程与波尔能级方程也都是能量守恒定律的推导。
能量守恒定律的公式E1=E2即,初始态的总能量,等于末态的总能量。
或者说,能量守恒定律,就是说上文提到的五种形式的能量之和是恒定的。
机械能守恒定律与能量守恒定律关系机械能守恒定律是能的转化与守恒定律的特殊形式。
两者大多都是针对系统进行分析的。
(1)在只有重力、弹力做功时,系统对应的只有动能、弹簧弹性势能、重力势能三种形式能量之间的变化。
(2)在有重力、弹簧弹力、静电场力、摩擦力、安培力等等,众多形式的力做功时,系统对应的有动能、弹簧弹性势能、重力势能、电势能、摩擦热、焦耳热等等众多形式的能量变化,而这些能量也是守恒的。
从上述对比中不难看出,机械能守恒是能量守恒的一种特例。
因此,在熟练掌握能的转化与守恒定律内容的基础上,我们可以使用能量守恒来解决机械能守恒的问题。
或者说,能量守恒掌握的非常棒了,我们就可以把机械能守恒忘掉了。
能量守恒定律的前提条件问:什么情况下能用能量守恒定律解题?回答,我们是建立在解物理题技巧的基础上的。
高一物理下册《机械能守恒定律》课后习题及答案高一物理下册《机械能守恒定律》课后习题及答案要对知识真正的精通就必须对知识进行活学活用,下面是物理网为大家带来的机械能守恒定律课后习题答案,希望大家通过这个能真正的对知识灵活运用。
一、选择题(本题包括12个小题,每小题4分,共48分.每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错或不选的不得分)1.物体做自由落体运动,Ek代表动能,Ep代表势能,h代表下落的距离,以水平地面为零势能面。
下列所示图像中,能正确反映各物理量之间关系的是(? )2.下面摩擦力做功的叙述,正确的是( )A.静摩擦力对物体一定不做功B.动摩擦力对物体一定做负功C.一对静摩擦力中,一个静摩擦力做正功,另一静摩擦力一定做负功D.一对动摩擦力中,一个动摩擦力做负功,另一动摩擦力一定做正功3.如图所示,长为L的小车置于光滑的水平面上,小车前端放一小物块,用大小为F的水平力将小车向右拉动一段距离s ,物块刚好滑到小车的左端。
物块与小车间的摩擦力为 f ,在此过程中(? )A.摩擦力对小物块做的功为f sB.摩擦力对系统做的总功为0C.力F对小车做的功为f LD.小车克服摩擦力所做的功为f s?4.下列说法中,正确的是(?? )A.机械能守恒时,物体一定不受阻力B.机械能守恒时,物体一定只受重力和弹力作用C.物体处于平衡状态时,机械能必守恒D.物体所受的外力不等于零,其机械能也可以守恒5.如图所示,DO是水平的,AB是斜面,初速度为的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零,如果斜面改为AC,让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零。
则物体具有的初速度(已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零) ( )A.大于B.等于C.小于D.取决于斜面的倾角6.如图所示,水平地面附近,小球B以初速度v斜向上瞄准另一小球A射出,恰巧在B球射出的同时,A球由静止开始下落,不计空气阻力。
高一物理期末复习 第八章 机械能守恒定律【知识清单】 【知识点1】功1.功的公式:W = ,其中F 、l 、α分别为 、位移的大小、 . 2.功是 (填“矢”或“标”)量.在国际单位制中,功的单位是 ,符号是 . 【知识点2】正功和负功 1.力对物体做正功或负功的条件 由W = 可知(1)当α=π2时,W = ,力F 对物体 (填“做正功”“做负功”或“不做功”).(2)当0≤α<π2时,W 0,力F 对物体做 功(填“做正功”“做负功”或“不做功”).(3)当π2<α≤π时,W 0,力F 对物体做 功(填“做正功”“做负功”或“不做功”).【知识点3】总功的计算当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对物体所做的总功等于: (1)各个力分别对物体所做功的 . (2)几个力的 对物体所做的功. 【知识点3】.功率①P = (定义式);②P =Fvcos α。
v 为平均速度,则P 为 功率;v 为瞬时速度,则P 为 功率.机车功率 (1)在水平面上静止开始匀加速行驶时,已知f 、m 、a 。
则t 时刻机车的功率P= ;(2)在水平面上匀速行驶时,阻力f=kv 2,则机车的功率P= 。
模型一 以恒定功率启动模型二 以恒定加速度启动【知识点4】重力做的功1.重力所做的功W G=,Δh指初位置与末位置的高度差.2.重力做功的特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的有关,而跟物体无关.【知识点5】重力势能1.定义:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能.2.大小:物体的重力势能等于它所受与所处的乘积,表达式为E p= .3.单位: .4.重力做功和重力势能变化的关系:重力做正功,重力势能,重力做负功,重力势能 .关系式:W G= .5.重力势能的相对性①参考平面:物体的重力势能总是相对于来说的,这个叫作参考平面,在参考平面上物体的重力势能取为 .②重力势能的相对性:E p=mgh中的h是物体重心相对的高度.选择不同的参考平面,物体重力势能的数值是的,但重力势能的差值.(后两空选填“相同”或“不同”)③标矢性:重力势能为量,其正负表示重力势能的大小.物体在参考平面上方时,物体的高度为正值,重力势能为值;在参考平面下方时,物体的高度为负值,重力势能为值.【知识点6】弹性势能1.定义:发生形变的物体的各部分之间,由于有的相互作用而具有的势能,叫弹性势能.2.影响弹性势能的因素(1)弹性势能跟形变大小有关:同一弹簧,在弹性限度内,形变大小,弹簧的弹性势能就越大.(2)弹性势能跟劲度系数有关:在弹性限度内,不同的弹簧发生同样大小的形变,劲度系数,弹性势能越大.【知识点7】动能、动能定理1.表达式:E k = . 单位:与 的单位相同,国际单位为 ,符号为 . 2.标矢性:动能是 量,只有 ,没有方向. 3.动能定理①内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中 .②表达式:W = .如果物体受到几个力的共同作用,W 即为 ,它等于 .③动能定理既适用于恒力做功的情况,也适用于 做功的情况;既适用于直线运动,也适用于 运动.【知识点8】应用动能定理解题的一般步骤:(1)选取研究对象(通常是单个物体),明确它的运动过程.(2)对研究对象进行受力分析,明确各力做功的情况,求出外力做功的代数和. (3)明确物体在初、末状态的动能E k1、E k2.(4)列出动能定理的方程W =E k2-E k1,结合其他必要的辅助方程求解并验算. 【知识点9】机械能守恒定律1.机械能: 、 与 统称为机械能.2.内容:在只有 或 做功的物体系统内, 与 可以互相转化, 而 保持不变.3.表达式:12mv 22+mgh 2= 或E k2+E p2= .4.应用机械能守恒定律解决问题只需考虑运动的初状态和 ,不必考虑两个状态间 ,即可以简化计算. 5.判断机械能是否守恒的方法(1)做功条件分析:只有重力和系统内弹力做功,其他力不做功或做功的代数和始终为零. (2)能量转化分析:系统内只有动能、重力势能及弹性势能的相互转化,即系统内只有物体间的机械能相互转移,则机械能守恒.(3)定义判断法:如物体沿竖直方向或沿斜面匀速运动时,动能不变,势能变化,机械能不守恒. 【基础题组】1.关于功率概念,下列说法中正确的是 ( ) A .力对物体做的功越多,力做功的功率越大 B .功率是描述物体做功快慢的物理量C .从公式P =Fv 可知,汽车的发动机功率可以随速度的不断增大而提高D .当轮船航行时,如果牵引力与阻力相等时,合外力为零,此时发动机的实际功率为零,所以船行驶的速度也为零。
高一物理公式大全第五章机械能及其守恒定律1.恒力做功:W=Flcosα(α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(2)α<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:(正.、负.功代数和);(4)重力做功:(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:、;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:(当F牵最小时即F牵=F阻,a=0)3.重力势能:E P=mgh(h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:(k为弹簧的劲度系数,为弹簧的形变量)5.动能: 6.探究功与物体速度变化关系:结果为如下图所示(W-v2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。
或8.机械能:物体的动能、重力势能和弹性势能的总和,9.机械能守恒定律:(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。
第六章曲线运动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x=v0t y=h=(落地时间仅由抛出点高度决定)分速度v x=v0v y=gt某一时刻瞬时速度(合速度)大小:此刻瞬时速度的方向:物体位移(合位移)大小:l=,方向:3.圆周运动:(1)线速度:;角速度:(单位:弧度每秒rad/s)(2)线速度与角速度、半径r的关系:v=rω(3)转速(n)与周期的关系:(1秒转多少圈叫转速,转1圈的时间叫周期)(4)向心加速度:,方向始终指向圆心,不断变化(5)向心力:,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。
高中物理课堂教学教案年月日
师:在这个小实验中,小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何
师:在这个小实验中,小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何
验说明了什么?
学生观察演示实验,思考问题,选出代表发表见解)
:小球在往复运动过程中,竖直方向上受重力和杆的支持力作用,水平方向上受弹力作用.重力、支持力和速度方向总垂直,对小球不做功;只有弹簧的弹力对小球能做功.
:实验证明,小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化.小球在往复运动过程中总能回到原来的位置,可见,弹性势能和动能的总和应该不变.师:动能和重力势能的总和或者动能和弹性势能的总和叫做什么能量
生:动能和重力势能和弹性势能的总和叫做机械能.
师:通过这个题目的解答,你能够得到什么启发呢?
生1:机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度和时间,用它来处理问题要比牛顿定律方便.
生2:用机械能守恒定律解题,必须明确初末状态机械能,要分析机械能守恒的条件.
师:下面大家总结一下用机械能守恒定律解决问题的一般步骤.
(投影学生总结的用机械能守恒定律解题的一般步骤,组织学生讨论完善这个问题,形成共同的看法)(参考解题步骤)。