高一物理能量和能量守恒知識點(diǎn)歸納
高一物理能量和能量守恒知識點(diǎn)歸納
能量守恒指一個(gè)系統(tǒng)的總能量E的改變只能等于傳入或者傳出該系統(tǒng)的能量的多少,是高一物理課本中的重點(diǎn)內(nèi)容。下面學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)砀咭晃锢砟芰亢湍芰渴睾阒R點(diǎn),希望對你有幫助。
高一物理能量和能量守恒知識點(diǎn)
功是一個(gè)過程量,與力在空間的作用過程相關(guān)。恒力功的計(jì)算公式與物體運(yùn)動過程無關(guān);重力功、彈力功與路徑無關(guān)。功是一個(gè)標(biāo)量,但有正負(fù)之分。
功率P:功率是表征力做功快慢的物理量、是標(biāo)量 :P=W/t 。若做功快慢程度不同,上式為平均功率。注意恒力的功率不一定恒定,如初速為零的勻加速運(yùn)動,第一秒、第二秒、第三秒……內(nèi)合力的平均功率之比為1:3:5……。已知功率可以求力在一段時(shí)間內(nèi)所做的功W=Pt,這時(shí)可能是變力再做功。 上式常常用于分析解決機(jī)車牽引功率問題,常設(shè)有以下兩種約束條件: 1)發(fā)動機(jī)功率一定:牽引力與速度成反比,只要速度改變,牽引力F=P/v將改變,這時(shí)的運(yùn)動一定是變加速運(yùn)動。 2)機(jī)車以恒力啟動:牽引力F恒定,由P=Fv可知,若車做勻加速運(yùn)動,則功率P將增加,這種過程直到P達(dá)到機(jī)車的額定功率為止(注意不是達(dá)到最大速度為止)。
能:自然界有多種運(yùn)動形式,與不同運(yùn)動形式相應(yīng)的存在不同形式的能量:機(jī)械運(yùn)動--機(jī)械能;熱運(yùn)動--內(nèi)能;電磁運(yùn)動--電磁能;化學(xué)運(yùn)動--化學(xué)能;生物運(yùn)動--生物能;原子及原子核運(yùn)動--原子能、核能……。 動能:物體由于有機(jī)械運(yùn)動速度而具有的能量Ek=mv2/2 能,包括動能和勢能,都是標(biāo)量。都是狀態(tài)量,如動能由速度決定,重力勢能由高度決定,彈性勢能由形變狀態(tài)決定。都具有相對性,物體速度相對于不同的參照物有不同的結(jié)果,相應(yīng)的動能相對于不同的參照物有不同的動能。勢能相對于不同的零勢能參考面有不同的結(jié)果,勢能有可能取負(fù)值,它意味著此時(shí)物體的勢能比零勢能低。
動能定理:研究對象:質(zhì)點(diǎn),數(shù)學(xué)表達(dá)公式:W=mv2/2-mv02/2。公式中W為質(zhì)點(diǎn)受到的所有的作用力在所研究的過程中做的總功,它可以是恒力功,可以是變力功,可以是分階段由不同的力做功累積(代數(shù)和)而得到的結(jié)果。動能定理對力的性質(zhì)沒有任何限制,可以是重力、彈力、摩擦力、也可以是電場力、磁場力或其它力。等式右邊為所研究的過程(初、末狀態(tài))中質(zhì)點(diǎn)的動能的變化。動能定理表明,力對物體所做的總功,是物體動能變化的原因,力對物體所做的總功量度了物體動能的變化大小。
機(jī)械能守恒定律:在只有重力或彈力做功的情況下,物體的動能和勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能的總量保持不變。機(jī)械能守恒定律的研究對象是系統(tǒng),一般簡化為物體;守恒是指系統(tǒng)在滿足守恒條件下,機(jī)械能--動能和勢能之和,在狀態(tài)變化過程中總保持不變。 怎樣判斷機(jī)械能是否守衡? (1)根據(jù)守恒條件:是否只有重力或彈力做功 (2)考察狀態(tài):比較、確定不同狀態(tài)的機(jī)械能,看它們是否相同 (3)考察系統(tǒng)是否發(fā)生機(jī)械能與其它形式的能量的轉(zhuǎn)化
功和能:功是能量轉(zhuǎn)化的量度。
關(guān)于速度、動量、動能:速度 動量 動能均為描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動狀態(tài)的物理量,速度反映質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動快慢和方向,是運(yùn)動學(xué)量.運(yùn)動速度不能描述物體所含機(jī)械運(yùn)動的強(qiáng)弱,例如我們可以用手去接一個(gè)以速度v飛來的籃球,但不敢去接一個(gè)以同樣速度飛來的鉛球.動量是描述物體所含機(jī)械運(yùn)動大小的物理量,是動力學(xué)量.當(dāng)一個(gè)運(yùn)動物體與其它物體相互作用時(shí),機(jī)械作用強(qiáng)度取決于動量大小.速度 動量均為矢量.動能也是動力學(xué)量,是標(biāo)量,當(dāng)機(jī)械運(yùn)動與其它形式的運(yùn)動之間發(fā)生轉(zhuǎn)化時(shí),量度這種轉(zhuǎn)化的是動能的變化而不是速度或動量的變化。 由上述分析我們可進(jìn)一步理解力、沖量和功,請你自己比較分析。
比較力學(xué)三個(gè)核心定律 牛頓定律 ∑F=ma (矢量式、瞬時(shí)式) 動量定理 ∑Ft=mv-mv0 (矢量式、過程式) 動能定理 ∑W=mv2/2-mv02/2 (標(biāo)量式、過程式) 這是研究質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的三條核心規(guī)律,它們的意義分別為:力是改變質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動狀態(tài)的原因;力在時(shí)間上的累積作用--∑Ft量度質(zhì)點(diǎn)動量的變化;力在空間上的累積作用--W量度質(zhì)點(diǎn)動能的變化。三條規(guī)律為我們解決力學(xué)問題提供了三條途徑。 在研究對象受恒力作用時(shí),三種方法都可以應(yīng)用;當(dāng)問題直接涉及狀態(tài)與空間位移時(shí),用動能定理解決問題來得直接;當(dāng)問題直接涉及狀態(tài)和時(shí)間時(shí),用動量定理解決問題比較簡單;當(dāng)物體在變力作用下,特別是復(fù)雜的曲線運(yùn)動時(shí),一般首選能法解決問題;當(dāng)研究對象是一個(gè)相互作用的系統(tǒng)時(shí),應(yīng)首選守恒規(guī)律解決。
高一物理力學(xué)知識點(diǎn)
1、力:
力是物體之間的相互作用,有力必有施力物體和受力物體。力的大小、方向、作用點(diǎn)叫力的三要素。用一條有向線段把力的三要素表示出來的方法叫力的圖示。
按照力命名的依據(jù)不同,可以把力分為
?、侔葱再|(zhì)命名的力(例如:重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力等。)
?、诎葱Ч牧?例如:拉力、壓力、支持力、動力、阻力等)。
力的作用效果:①形變;②改變運(yùn)動狀態(tài).
2、重力:
由于地球的吸引而使物體受到的力。重力的大小G=mg,方向豎直向下。作用點(diǎn)叫物體的重心;重心的位置與物體的質(zhì)量分布和形狀有關(guān)。質(zhì)量均勻分布,形狀規(guī)則的物體的重心在其幾何中心處。薄板類物體的重心可用懸掛法確定,
注意:重力是萬有引力的一個(gè)分力,另一個(gè)分力提供物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力,在兩極處重力等于萬有引力.由于重力遠(yuǎn)大于向心力,一般情況下近似認(rèn)為重力等于萬有引力.
3、彈力:
(1)內(nèi)容:發(fā)生形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,會對跟它接觸的且使其發(fā)生形變的物體產(chǎn)生力的作用,這種力叫彈力。
(2)條件:①接觸;②形變。但物體的形變不能超過彈性限度。
(3)彈力的方向和產(chǎn)生彈力的那個(gè)形變方向相反。(平面接觸面間產(chǎn)生的彈力,其方向垂直于接觸面;曲面接觸面間產(chǎn)生的彈力,其方向垂直于過研究點(diǎn)的曲面的切面;點(diǎn)面接觸處產(chǎn)生的彈力,其方向垂直于面、繩子產(chǎn)生的彈力的方向沿繩子所在的直線。)
(4)大?。?/p>
?、購椈傻膹椓Υ笮∮蒄=kx計(jì)算,
?、谝话闱闆r彈力的大小與物體同時(shí)所受的其他力及物體的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān),應(yīng)結(jié)合平衡條件或牛頓定律確定.
4、摩擦力:
(1)摩擦力產(chǎn)生的條件:接觸面粗糙、有彈力作用、有相對運(yùn)動(或相對運(yùn)動趨勢),三者缺一不可.
(2)摩擦力的方向:跟接觸面相切,與相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢方向相反.但注意摩擦力的方向和物體運(yùn)動方向可能相同,也可能相反,還可能成任意角度.
(3)摩擦力的大?。?/p>
?、?滑動摩擦力:
說明:a、FN為接觸面間的彈力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
b、為滑動摩擦系數(shù),只與接觸面材料和粗糙程度有關(guān),與接觸面
積大小、接觸面相對運(yùn)動快慢以及正壓力FN無關(guān)。
② 靜摩擦:由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解,與正壓力無關(guān).
大小范圍0<f靜fm
(fm為最大靜摩擦力,與正壓力有關(guān))
靜摩擦力的具體數(shù)值可用以下方法來計(jì)算:一是根據(jù)平衡條件,二是根據(jù)牛頓第二定律求出合力,然后通過受力分析確定.
(4) 注意事項(xiàng):
a、摩擦力可以與運(yùn)動方向相同,也可以與運(yùn)動方向相反,還可以與運(yùn)動方向成一定夾角。
b、摩擦力可以作正功,也可以作負(fù)功,還可以不作功。
c、摩擦力的方向與物體間相對運(yùn)動的方向或相對運(yùn)動趨勢的方向相反。
d、靜止的物體可以受滑動摩擦力的作用,運(yùn)動的物體可以受靜摩擦力的作用。
高一物理知識點(diǎn)
1.(1)沒有形狀、大小,而具有質(zhì)量的點(diǎn)。
(2)質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化的物理模型,實(shí)際并不存在。
(3)一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn),并不取決于這個(gè)物體的大小,而是看在所研究的問題中物體的形狀、大小和物體上各部分運(yùn)動情況的差異是否為可以忽略的次要因素,要具體問題具體分析。
2.(1)物體相對于其他物體的位置變化,叫做機(jī)械運(yùn)動,簡稱運(yùn)動。
(2)在描述一個(gè)物體運(yùn)動時(shí),選來作為標(biāo)準(zhǔn)的(即假定為不動的)另外的物體,叫做參考系。
對參考系應(yīng)明確以下幾點(diǎn):① 對同一運(yùn)動物體,選取不同的物體作參考系時(shí),對物體的觀察結(jié)果往往不同的。
?、谠谘芯繉?shí)際問題時(shí),選取參考系的基本原則是能對研究對象的運(yùn)動情況的描述得到盡量的簡化,能夠使解題顯得簡捷。
?、垡?yàn)榻窈笪覀冎饕懻摰孛嫔系奈矬w的運(yùn)動,所以通常取地面作為參照系
3.路程和位移(1)位移是表示質(zhì)點(diǎn)位置變化的物理量。路程是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動軌跡的長度。
(2)位移是矢量,可以用以初位置指向末位置的一條有向線段來表示。因此,位移的大小等于物體的初位置到末位置的直線距離。路程是標(biāo)量,它是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動軌跡的長度。因此其大小與運(yùn)動路徑有關(guān)。
(3)一般情況下,運(yùn)動物體的路程與位移大小是不同的。只有當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做單一方向的直線運(yùn)動時(shí),路程與位移的大小才相等。圖1-1中質(zhì)點(diǎn)軌跡ACB的長度是路程,AB是位移S。
(4)在研究機(jī)械運(yùn)動時(shí),位移才是能用來描述位置變化的物理量。路程不能用來表達(dá)物體的確切位置。比如說某人從O點(diǎn)起走了50m路,我們就說不出終了位置在何處。
4、速度、平均速度和瞬時(shí)速度
(1)表示物體運(yùn)動快慢的物理量,它等于位移s跟發(fā)生這段位移所用時(shí)間t的比值。即v=s/t。速度是矢量,既有大小也有方向,其方向就是物體運(yùn)動的方向。在國際單位制中,速度的單位是(m/s)米/秒。
(2)平均速度是描述作變速運(yùn)動物體運(yùn)動快慢的物理量。一個(gè)作變速運(yùn)動的物體,如果在一段時(shí)間t內(nèi)的位移為s, 則我們定義v=s/t為物體在這段時(shí)間(或這段位移)上的平均速度。平均速度也是矢量,其方向就是物體在這段時(shí)間內(nèi)的位移的方向。
(3)瞬時(shí)速度是指運(yùn)動物體在某一時(shí)刻(或某一位置)的速度。從物理含義上看,瞬時(shí)速度指某一時(shí)刻附近極短時(shí)間內(nèi)的平均速度。瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率,簡稱速率
5、勻速直線運(yùn)動(1)定義:物體在一條直線上運(yùn)動,如果在相等的時(shí)間內(nèi)位移相等,這種運(yùn)動叫做勻速直線運(yùn)動。
根據(jù)勻速直線運(yùn)動的特點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)在相等時(shí)間內(nèi)通過的位移相等,質(zhì)點(diǎn)在相等時(shí)間內(nèi)通過的路程相等,質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方向相同,質(zhì)點(diǎn)在相等時(shí)間內(nèi)的位移大小和路程相等。(2)勻速直線運(yùn)動的x—t圖象和v-t圖象
(1)位移圖象(x-t圖象)就是以縱軸表示位移,以橫軸表示時(shí)間而作出的反映物體 運(yùn)動規(guī)律的數(shù)學(xué)圖象,勻速直線運(yùn)動的位移圖線是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線。
(2)勻速直線運(yùn)動的v-t圖象是一條平行于橫軸(時(shí)間軸)的直線。
由圖可以得到速度的大小和方向,如v1=20m/s,v2=-10m/s,表明一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿正方向以20m/s的速度運(yùn)動,另一個(gè)反方向以10m/s速度運(yùn)動。
6、加速度(1)加速度的定義:加速度是表示速度改變快慢的物理量,它等于速度的改變量跟發(fā)生這一改變量所用時(shí)間的比值,定義式:
(2)加速度是矢量,它的方向是速度變化的方向
(3)在變速直線運(yùn)動中,若加速度的方向與速度方向相同,則質(zhì)點(diǎn)做加速運(yùn)動; 若加速度的方向與速度方向相反,則則質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動.
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