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清单05 机械能- 高中物理快速梳理知识清单(全国通用)
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新人教版物理必修二知识梳理第三章 机械能第1讲 功和功率一、功1.做功的两个必要因素:力和物体在力的方向上发生① 。 2.公式:W=② 。此式适用于③ 做功,其中l为物体对地的位移,α为F、l方向间的夹角。 3.力对物体做正、负功的判断(1)0°≤α<90°时,W>0,力对物体做④ 功。 (2)90°<α≤180°,W<0,力对物体做⑤ 功,或说物体克服外力做功。 (3)α=90°时,W=0,力对物体⑥ 功。 提醒:功是标量,比较做功多少要看功的绝对值。二、功率1.定义:功与完成这些功所用时间的⑦ 。 2.物理意义:描述力对物体做功的⑧ 。 3.公式(1)定义式:P=⑨ 。P为时间t内的⑩ 。 (2)推论式:P= ,其中α为F与v方向间的夹角。答案: ① 位移 ② Flcosα ③ 恒力 ④ 正 ⑤ 负 ⑥ 不做 ⑦ 比值 ⑧ 快慢 ⑨ ⑩ 平均功率 Fvcosα第2讲 动能 动能定理一、动能1.定义:物体由于① 而具有的能。 2.公式:Ek=mv2。3.单位:② ,1 J=1 N·m=1 kg·m2/s2。 4.标矢性:动能是③ ,动能与速度方向④ 。 5.动能的变化:物体⑤ 与⑥ 之差,即ΔEk=m-m。 6.相对性:由于速度具有相对性,所以动能也具有相对性。一般以地面或相对地面静止的物体为参考系。二、动能定理1.内容: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⑦ 。 2.表达式:W=ΔEk=Ek2-Ek1=m-m。3.物理意义:⑧ 的功是物体动能变化的量度。 4.适用条件(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于⑨ 。 (2)动能定理既适用于恒力做功,也适用于⑩ 做功。 (3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以 作用。答案:① 运动 ② 焦耳 ③ 标量 ④ 无关 ⑤ 末动能⑥ 初动能 ⑦ 动能的变化 ⑧ 合力 ⑨ 曲线运动 ⑩ 变力 分阶段 第3讲 机械能守恒定律一、重力势能1.定义:物体的重力势能等于它所受① 与所处② 的乘积。 2.公式:Ep=③ 。 3.标矢性:重力势能是标量,正、负表示其④ 。 4.特点a.系统性:重力势能是⑤ 和⑥ 共有的。 b.相对性:重力势能的大小与⑦ 的选取有关。重力势能的变化是⑧ 的,与参考平面的选取无关。 5.重力做功与重力势能变化的关系:重力做正功时,重力势能⑨ ; 重力做负功时,重力势能增加。重力做多少正(负)功,重力势能就⑩ 多少,即WG= 。 二、弹性势能1.定义:物体由于发生 而具有的能。 2.大小:弹性势能的大小与形变量及弹簧的 等因素有关。同一弹簧的形变量越大,劲度系数 ,弹簧的弹性势能越大。 3.弹力做功与弹性势能变化的关系:弹力做正功,弹性势能 ;弹力做负功,弹性势能 。 三、机械能守恒定律1.内容:在只有 或 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 。 2.表达式a.守恒观点:Ek1+Ep1= (要选参考平面)。 b.转化观点:ΔEk= (不用选参考平面)。 c.转移观点:ΔEA增= (不用选参考平面)。 3.机械能守恒的条件:只有 (或 )做功或虽有其他外力做功但其他力做功的代数和 。答案:① 重力 ② 高度 ③ mgh ④ 大小 ⑤ 地球 ⑥ 物体 ⑦ 参考平面 ⑧ 绝对 ⑨ 减少 ⑩ 减少(增加) Ep1-Ep2 弹性形变 劲度系数 越大 减少 增加 重力 弹力 不变 Ek2+Ep2 ΔEk= -ΔEp ΔEB减 重力 (或 系统内弹力 ) 为零 。第4讲 功能关系 能量守恒定律一、功能关系1.功能关系:功是① 的量度,即做了多少功就有多少能量发生了转化。做功的过程一定伴随着② ,而且③ 必通过做功来实现。 2.几种常见的功与对应能量的变化关系功能量的变化合外力做正功动能④ 重力做正功重力势能⑤ 弹簧弹力做正功弹性势能⑥ 电场力做正功电势能⑦ 其他力(除重力、系统内弹力外)做正功机械能⑧ 二、能量守恒定律1.内容:能量既不会⑨ ,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体⑩ 到另一个的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量 。 2.表达式(1)E1=E2。(2)ΔE减= 。 答案:① 能量转化 ② 能量的转化 ③ 能量的转化 ④ 增加⑤ 减少 ⑥ 减少 ⑦ 减少 ⑧ 增加 ⑨ 凭空产生 ⑩ 转移 保持不变 ΔE增 。 实验:验证机械能守恒定律一、实验目的验证机械能守恒定律。二、实验器材铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、学生电源(① 流6V以下)、纸带(数条)、复写纸、导线、② 、重物(带纸带夹)。 三、实验原理自由落体运动中,物体的③ 和④ 互相转化,但总的机械能保持不变。若在某个过程中⑤ 的减少量和⑥ 的增加量在误差允许范围内相等,则验证了机械能守恒定律。 四、实验步骤1.安装器材:将⑦ 竖直固定在铁架台上,用导线将打点计时器与电源相连。 2.打纸带用手竖直提起纸带,使重物停靠在打点计时器下方附近,先⑧ ,再⑨ ,让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打出一系列的点,取下纸带,换上新的纸带,打3~5条。 3.选纸带:分两种情况说明(1)若选第1点到下落到某一点的过程,即用mgh=mv2来验证,应选点迹清晰,且第1、2两点间距离接近⑩ 的纸带(电源频率为50Hz)。 (2)若用m-m=mgΔh验证时,不必从起始点开始,由于重力势能的相对性,第1、2两点间距离是否接近2mm就无关紧要了,只要 即可。 五、实验改进1.重物下落过程中通过某一位置的速度可以用光电计时器测出来,利用这种装置验证机械能守恒定律,能消除纸带与限位孔的摩擦力带来的 误差。 2.为防止重物被释放时的初速度不为零,可将装置改成如图所示形式,剪断纸带最上端,让重物从静止开始下落。答案:① 交 ② 毫米刻度尺 ③ 重力势能 ④ 动能 ⑤ 重力势能 ⑥ 动能 ⑦ 打点计时器 ⑧ 接通电源 ⑨ 松开纸带 ⑩ 2mm 点迹清楚 系统