高中物理 第七章《机械能守恒定律》----知识提纲.doc

第七章 《机械能守恒定律》知识提纲 一、知识网络 二、重点内容讲解 1.关于功的四个基本问题（），（注：此公式只适用于恒力做功，若F取合力，则W为总功，若F为某一个力，则W为这个力对物体做的功。） （2）做功的两个必要因素：力；物体在力的方向上有位移； （3）功是标量，单位：Ｊ； （4）正负功的意义：力对物体做正功说明该力对物体运动起推动作用；力对物体做负功说明该力对物体运动起阻碍作用。 （5）求总功的方法： W1+W2+W3+ …… 求功的方法： W总= W= Pt △EK （）摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积. 发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功:W=fd（d是两物体间的相对路程），且W=Q（摩擦生热）．功率概念：单位：瓦特（Ｗ） （2）理解：平均功率 或　是平均速度， 是力矢量F与平均速度矢量之间的夹角） 瞬时功率（其中是平均速度，是力矢量F与瞬时速度矢量之间的夹角） （3）额定功率与实际功率 额定功率:发动机正常工作时的最大功率. 实际功率:发动机实际输出的功率，它可以小于额定功率，但不能长时间超过额定功率.（其中为弹簧的形变量） 5．机械能 机械能是动能与势能（重力势能与弹性势能的总和），注意分清所研究的对象。 E＝EP＋Ek 速度 v 当a=0时 a =(F-f)/m 即F=f时 保持vm匀速 F =P/v v达到最大vm 变加速直线运动 匀速直线运动 (2)车以恒定的加速度起动 由a=(F-f)/m知,当加速度a不变时,发动机牵引力F恒定,再由P=F·v知,F一定,发动机实际输出功P 随v的增大而增大,但当增大到额定功率以后不再增大,此后,发动机保持额定功率不变,继续增大,牵引力减小,直至F=f时,a=0 ,车速达到最大值vm= P额 /f,此后匀速运动 在P增至P额之前,车匀加速运动,其持续时间为 t0 = v0/a= P额/F·a = P额/(ma+F’)a (这个v0必定小于vm,它是车的功率增至P额之时的瞬时速度)计算时,先计算出F,F-F’=ma ,再求出v=P额/F,最后根据v=at求t 在P增至P额之后,为加速度减小的加速运动,直至达到vm.下面是这个动态过程的方框图. 匀加速直线运动 变加速直线运动 匀速直线运动 v vm 注意:中的仅是机车的牵引力,而非车辆所受的合力,这一点在计算题目中极易出错. 实际上,飞机’轮船’火车等交通工具的最大行驶速度受到自身发动机额定功率P和运动阻力f两个因素的共同制约,其中运动阻力既包括摩擦阻力,也包括空气阻力,而且阻力会随着运动速度的增大而增大.因此,要提高各种交通工具的最大行驶速度,除想办法提高发动机的额定功率外,还要想办法减小运动阻力,汽车等交通工具外型的流线型设计不仅为了美观,更是出于减小运动阻力的考虑 7. 动能定理 （1） 动能： 物体由于运动而具有的能量叫做动能。 公式：，动能是标量，具有相对性，一般选取地面为参考系。 动能定理：合外力做的功等于物体的动能变化. W合是所有外力对物体做的总功，等于所有外力对物体做功的代数和。即Wn当合外力为恒力时， . ，则表示合外力作为动力对物体做功，物体的动能增加，；则表示合外力作为阻力对物体做功，物体的动能减少， 动能定理解题的一般步骤 明确研究对象和研究过程，找出始、末状态的速度（或动能）. 对物体作受力分析（包括重力、弹力等），确定各力做功的大小及正、负. 运用动能定理列方程并求解. 对结果进行分析和讨论. 应用动能定理时应注意的一些问题 动能定理适用于直线运动，也适用于曲线运动；适用于恒力做功，也适用于变力做功。力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分段作用。 不管是否恒力做功，也不管是否做直线运动，该定理都成立；对变力做功，应用动能定理将更方便、更迅捷。 研究多个过程的物理问题时，物体运动状态、受力情况等均可能发生变化，因而在考虑外力做功时，可以分段考虑，也可以将全过程看做一个整体。 1）内容：在只有重力（或弹簧的弹力）做功的情况下，物体的动能和重力势能（或弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保