高中物理功和功率复习指导(含例题和习题).doc

- --- 机械能 守恒定律 功和功率 基础知识回顾 1．追寻守恒量 能量 :简称 能 . 物质运动的一般量度 .任何物质都离不开运动 ,如引力运动、机械运动、分子热运动、电 磁运动、化学运动、原子核与基本粒子运动 ...... 等.对运动所能作的最一般的量度就是能量 ,用数学的语言说 ,能 量是物质运动状态的一个单值函数 .相应于不同形式的运动 ,能量分为机械能、内能、电能、磁能、化学能、原 子能等 .当物质的运动形式发生转变时 ,能量形式同时发生转变 .能量可以在物质之间发生传递 ,这种传递过程就 是作功或传递热量 .例如 ,河水冲击水力发电机作功的过程就是河水的机械能传递给发电机 ,并转变为电能 .自然 界一切过程都服从能量转化和守恒定律 ,物体要对外界作功 ,就必须消耗本身的能量或从别处得到能量的补充 . 因此 .一个物体的能量愈大 ,它对外界就有可能做更多的功 . 机械能 :物质机械运动的量度 .包括动能、重力势能和弹性势能. 动能 :物体由于运动而具有的能量 . 势能 :相互作用的物体凭借其位置而具有的能量. 2．功的概念 （ 1）定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，就说这个力做了功 . （ 2）做功的两个必要条件： a、力； b、物体在力的方向上发生位移 . （ 3）功的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号 J，其物理意义是： 1J 等于 1N 的力使物体在力 的方向上发生 1m 的位移时所做的功 . 4）功是标量，只有大小，没有方向. 5）功是过程量，即做功必定对应一个过程（位移）应明确是哪个力在哪个过程中对哪个物体做功. 3、功的计算 （ 1）功的一般计算公式： W=Flcos θ 2）条件：适用于恆力所做的功 3）字母意义： F—— 力 l—— 物体对地位移 θ—— F 、l 正方向之间的夹角 4、正负功的意义 1）根据功的计算公式 W=Flcos θ可得到以下几种情况：①当 θ＝ 90o 时， cosθ＝ 0，则 W＝ 0 即力对物体不做功；②当 00 ≤ θ90 o 时， cosθ0，则 W0，即力对物体做正功； ③当 90oθ≤ 180 o 时，则 cosθ0，即力对物体做负功，也常说成物体克服这个力做功； 2）功的正负既不表示方向，也不表示大小，它表示：正功是动力对物体做功，负功是阻力对物体做功. 5、作用力与反作用力的功 作用力与反作用力同时存在，作用力做功时，反作用力可能做功，也可能不做功，可能做正功也可能做负功；不要以为作用力与反作用力大小相等，方向相反，就一定有作用力、反作用力的功，数值相等，一正一负 . 6、总功的求法 （ 1）先求外力的合力 F 合 ，再应用功的公式求出总功： W=F 合 lcosα （ 2）先分别求出各外力对物体所做的功 W1、 W2、 W3 ?? ，总功即这些功的代数和： W=W1 +W2+ W3+?? 一对作用力与反作用力的做功情况 : 1）作用力与反作用力做的功大小相等、符号相反： 1 如，在光滑的水平面上， 用力 F 推靠在一起的 A 、B 两物体向前运动一段位移， 由于有 FAB ＝－ FBA ， SA ＝ SB，所以得： WAB ＝－ WBA 。 再如， A、B 两物体叠放在一起在水平外力 F 作用下向前加速运动过程中，存在于两物体间的静摩擦力做的功大小相等、符号相反。 2）作用力与反作用力做的功可以大小相等、符号相同： （ A ）都做正功：如，放置于光滑水平面上的两个带异种电荷且完全相同的带电物体 A、 B，由静止开始在静电引力作用下各移动了一段大小相等的位移，由于两力的方向与其对应的位移同向，则两相互作用 力做的功大小相等、符号相同。 B）都做负功：上例中，若两物体以相同的初速度分别向相反的方向运动，在任一段时间内通过的位移大小相等，则两物体间的相互作用力做大小相等的负功。 3）作用力与反作用力做的功大小不等、符号相同： 若 A 、B 两物体的质量不等， 则它们在相同的时间内完成的位移不等， 则两相互作用力做的功大小不等、符号相同。 4）作用力与反作用力做的功大小不等、符号相反： 如物体 A 以一定速度 V 滑上表面粗糙的木板 B ，木板 B 放在光滑水平面在两物体达共同速度之前， 由于 SA＞ SB，则两物体间的滑动摩擦力做的功分别为 W fBA ＝ fBA ?SA WfAB ＝fAB ?SB 其大小不等、 符号相反。 5）作用力与反作用力中可以是一个力做功，而另一个力不做功： 在上例中，若将木板 B 固定，则 SB＝ 0，即物体 A 对 B 的滑动摩擦力不做力，而 B 对 A 做负功。综上所述，一对作用力与反作用力做的功并不一定是大小相等、符号相反的，其原因是作用力与反 作用力的作用点分