高中物理能量守恒知识点
在日复一日的学习中,是不是经常追着老师要知识点?知识点就是学习的重点。还在苦恼没有知识点总结吗?以下是小编为大家收集的高中物理能量守恒知识点,欢迎阅读与收藏。
功率P:功率是表征力做功快慢的物理量、是标量:P=W/t 。若做功快慢程度不同,上式为平均功率。注意恒力的功率不一定恒定,如初速为零的匀加速运动,第一秒、第二秒、第三秒内合力的平均功率之比为1:3:5。已知功率可以求力在一段时间内所做的功W=Pt,这时可能是变力再做功。
上式常常用于分析解决机车牵引功率问题,常设有以下两种约束条件:
1、发动机功率一定:牵引力与速度成反比,只要速度改变,牵引力F=P/v将改变,这时的运动一定是变加速运动。
2、机车以恒力启动:牵引力F恒定,由P=Fv可知,若车做匀加速运动,则功率P将增加,这种过程直到P达到机车的额定功率为止(注意不是达到最大速度为止)。
3、能:自然界有多种运动形式,与不同运动形式相应的存在不同形式的能量:机械运动——机械能;热运动——内能;电磁运动——电磁能;化学运动——化学能;生物运动——生物能;原子及原子核运动——原子能、核能。
动能:物体由于有机械运动速度而具有的能量Ek=mv2/2
能,包括动能和势能,都是标量。都是状态量,如动能由速度决定,重力势能由高度决定,弹性势能由形变状态决定。都具有相对性,物体速度相对于不同的参照物有不同的结果,相应的动能相对于不同的参照物有不同的动能。势能相对于不同的零势能参考面有不同的结果,势能有可能取负值,它意味着此时物体的势能比零势能低。
4、动能定理:研究对象:质点,数学表达公式:W=mv2/2—mv02/2。公式中W为质点受到的所有的作用力在所研究的过程中做的总功,它可以是恒力功,可以是变力功,可以是分阶段由不同的力做功累积(代数和)而得到的结果。动能定理对力的性质没有任何限制,
可以是重力、弹力、摩擦力、也可以是电场力、磁场力或其它力。等式右边为所研究的过程(初、末状态)中质点的动能的变化。动能定理表明,力对物体所做的总功,是物体动能变化的原因,力对物体所做的总功量度了物体动能的变化大小。
5、机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的情况下,物体的动能和势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变。机械能守恒定律的研究对象是系统,一般简化为物体;守恒是指系统在满足守恒条件下,机械能——动能和势能之和,在状态变化过程中总保持不变。怎样判断机械能是否守衡?
(1)根据守恒条件:是否只有重力或弹力做功
(2)考察状态:比较、确定不同状态的机械能,看它们是否相同
(3)考察系统是否发生机械能与其它形式的能量的转化
6、功和能:功是能量转化的量度。
7、关于速度、动量、动能:速度动量动能均为描述质点运动状态的物理量,速度反映质点运动快慢和方向,是运动学量、运动速度不能描述物体所含机械运动的强弱,例如我们可以用手去接一个以速度v飞来的篮球,但不敢去接一个以同样速度飞来的铅球、动量是描述物体所含机械运动大小的物理量,是动力学量、当一个运动物体与其它物体相互作用时,机械作用强度取决于动量大小、速度动量均为矢量、动能也是动力学量,是标量,当机械运动与其它形式的运动之间发生转化时,量度这种转化的是动能的变化而不是速度或动量的变化。
由上述分析我们可进一步理解力、冲量和功,请你自己比较分析。
8、比较力学三个核心定律
牛顿定律∑F=ma(矢量式、瞬时式)
动量定理∑Ft=mv—mv0(矢量式、过程式)
动能定理∑W=mv2/2—mv02/2(标量式、过程式)
这是研究质点运动的三条核心规律,它们的意义分别为:力是改变质点运动状态的原因;力在时间上的累积作用——∑Ft量度质点动量的变化;力在空间上的累积作用——W量度质点动能的变化。三条规律为我们解决力学问题提供了三条途径。
在研究对象受恒力作用时,三种方法都可以应用;当问题直接涉及状态与空间位移时,用动能定理解决问题来得直接;当问题直接涉及状态和时间时,用动量定理解决问题比较简单;当物体在变力作用下,特别是复杂的曲线运动时,一般首选能法解决问题;当研究对象是一个相互作用的系统时,应首选守恒规律解决。
高中物理学习方法
1应降低起点,从头开始
我们要转变概念,不要认为初中物理好,高中物理就一定会好。初中物理的知识比较肤浅,只要动动脑筋就能学会,在加上通过大量的练习,反复强化训练,对物理的熟练程度也会提升,物理成绩也会稳步提高。可以这么说分数高并不代表学得好。要想学好高中物理,就需要同学们对物理产生浓厚的兴趣,加上好的学习方法,这两个条件缺一不可。所以我们要转化观念,踏实的学习,稳中求进!
2注意每个环节
1、基本概念要清楚,基本规律要熟悉,基本方法要熟练。
2、独立做题,要独立地保质保量地做一些题。题目要有一定的数量,不能太少,更要有一定的质量,就是说要有一定的难度。任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。独立解题,可能有时要花费一些时间,有时要走弯路,有时甚至解不出来,但这些都是正常的,是任何一个初学者走向成功的必由之路。
3、物理过程,要对物理过程一清二楚,物理过程弄不清必然存在解题的隐患。题目不论难易都要尽量画图,有的画草图就可以了,有的要画精确图,要动用圆规、三角板、量角器等,以显示几何关系。画图能够变抽象思维为形象思维,更精确地掌握物理过程。有了图就能作状态分析和动态分析,状态分析是固定的、死的、间断的,而动态分析是活的、连续的。
高中物理公式大全:动力学
1、牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
2、牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3、牛顿第三运动定律:F=—F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}
4、共点力的平衡F合=0,推广{正交分解法、三力汇交原理}
5、超重:FN>G,失重:FN<g p="" {加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}
6、牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子〔见第一册P67〕
注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
拓展:能源的分类和能量的转化
能源品种繁多,按其来源可以分为三大类:一是来自地球以外的太阳能,除太阳的辐射能之外,煤炭、石油、天然气、水能、风能等都间接来自太阳能;第二类来自地球本身,如地热能,原子核能(核燃料铀、钍等存在于地球自然界);第三类则是由月球、太阳等天体对地球的.引力而产生的能量,如潮汐能。
【一次能源】指在自然界现成存在,可以直接取得且不必改变其基本形态的能源,如煤炭、天然气、地热、水能等。由一次能源经过加工或转换成另一种形态的能源产品,如电力、焦炭、汽油、柴油、煤气等属于二次能源。
【常规能源】也叫传统能源,就是指已经大规模生产和广泛利用的能源。表2-1所统计的几种能源中如煤炭、石油、天然气、核能等都属一次性非再生的常规能源。而水电则属于再生能源,如葛洲坝水电站和未来的三峡水电站,只要长江水不干涸,发电也就不会停止。煤和石油天然气则不然,它们在地壳中是经千百万年形成的(按现在的采用速率,石油可用几十年,煤炭可用几百年),这些能源短期内不可能再生,因而人们对此有危机感是很自然的。
【新能源】指以新技术为基础,系统开发利用的能源。其中最引人注目的是太阳能的利用。据估计太阳辐射到地球表面的能量是目前全世界能量消费的1.3万倍。如何把这些能量收集起来为我们所用,是科学家们十分关心的问题。植物的光合作用是自然界“利用”太阳能极为成功的范例。它不仅为大地带来了郁郁葱葱的森林和养育万物的粮菜瓜果,地球蕴藏的煤、石油、天然气的起源也与此有关。寻找有效的光合作用的模拟体系、利用太阳能使水分解为氢气和氧气及直接将太阳能转变为电能等都是当今科学技术的重要课题,一直受到各国政府和工业界的支持与鼓励。
以上是从能源的使用进行分类的方法,若从物质运动的形式看,不同的运动形式,各有对应的能量,如机械能(包括动能和势能)、热能、电能、光能等等。各种形式的能量可以互相转化,如动能可与势能互相转化(建筑工地打夯的落锤的上、下运动所包括的能量转化过程);化学能可与电能互相转化(化学电池和电解就是实现这种转化的两种过程)。在能量相互转化过程中,尽管做功的效率因所用工具或技术不同而有差别,但是折算成同种能量时,其总值却是不变的,这就是能量转化和能量守恒定律,这是自然界中一条极为基本的定律(另一条为质量守恒定律),也是识破各式各样永动机的有力判据。在能量转化过程过中,未能做有用功的部分称为“无用功”,通常以热的形式表现。
物质体系中,分子的动能、势能、电子能量和核能等的总和称为内能。内能的绝对值至今尚无法直接测定,但体系状态发生变化时,内能的变化以功或热的形式表现,它们是可以被精确测量的。体系的内能、热效应和功之间的关系式为:
△E=Q+W
其中△E是体系内能的变化,Q是体系从外界吸收的热量,W是外界对体系所做的功。这就是著名的热力学第一定律的数学表达式,也就是能量守恒定律的数学表达式。应用上述公式时,要注意各种物理量的正、负号,即:
△E──(+)体系内能增加, (-)体系内能体系减少;
Q──(+)体系吸收热量, (-)体系放出能量;
W──(+)外界对体系做功, (-)体系对外界做功。
例如1.00 g乙醇在78.3℃时气化,需吸收 854 J的热,这些乙醇由液态变成气态,在101 kPa压力下所做的体积膨胀功为63.2J,这是体系对外界所做的功,应为负值,所以该体系内能的变化△E=[854+(- 63.2)]J=+791J,△E为正值,即体系内能增加了791J。
能源的利用,其实就是能量的转化过程。如煤燃烧放热使蒸汽温度升高的过程就是化学能转化为蒸汽内能的过程;高温蒸汽推动发电机发电的过程是内能转化为电能的过程;电能通过电动机可转化为机械能;电能通过白炽灯泡或荧光灯管可转化为光能;电能通过电解槽可转化为化学能等等。柴草、煤炭、石油和天然气等常用能源所提供的能量都是随化学变化而产生的,多种新能源的利用也与化学变化有关。化学变化的实质是化学键的改组,所以了解化学键及键能等基本概念,将有助于加深对能源问题的认识。
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