高一物理能量和能量守恒知識點歸納
高一物理能量和能量守恒知識點歸納
能量守恒指一個系統(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,希望對你有幫助。
高一物理能量和能量守恒知識點
功是一個過程量,與力在空間的作用過程相關(guān)。恒力功的計算公式與物體運動過程無關(guān);重力功、彈力功與路徑無關(guān)。功是一個標量,但有正負之分。
功率P:功率是表征力做功快慢的物理量、是標量 :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間內(nèi)所做的功W=Pt,這時可能是變力再做功。 上式常常用于分析解決機車牽引功率問題,常設(shè)有以下兩種約束條件: 1)發(fā)動機功率一定:牽引力與速度成反比,只要速度改變,牽引力F=P/v將改變,這時的運動一定是變加速運動。 2)機車以恒力啟動:牽引力F恒定,由P=Fv可知,若車做勻加速運動,則功率P將增加,這種過程直到P達到機車的額定功率為止(注意不是達到最大速度為止)。
能:自然界有多種運動形式,與不同運動形式相應(yīng)的存在不同形式的能量:機械運動--機械能;熱運動--內(nèi)能;電磁運動--電磁能;化學(xué)運動--化學(xué)能;生物運動--生物能;原子及原子核運動--原子能、核能……。 動能:物體由于有機械運動速度而具有的能量Ek=mv2/2 能,包括動能和勢能,都是標量。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,勢能有可能取負值,它意味著此時物體的勢能比零勢能低。
動能定理:研究對象:質(zhì)點,數(shù)學(xué)表達公式:W=mv2/2-mv02/2。公式中W為質(zhì)點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,但機械能的總量保持不變。機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)的機械能,看它們是否相同 (3)考察系統(tǒng)是否發(fā)生機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)點運動狀態(tài)的物理量,速度反映質(zhì)點運動快慢和方向,是運動學(xué)量.運動速度不能描述物體所含機械運動的強弱,例如我們可以用手去接一個以速度v飛來的籃球,但不敢去接一個以同樣速度飛來的鉛球.動量是描述物體所含機械運動大小的物理量,是動力學(xué)量.當一個運動物體與其它物體相互作用時,機械作用強度取決于動量大小.速度 動量均為矢量.動能也是動力學(xué)量,是標量,當機械運動與其它形式的運動之間發(fā)生轉(zhuǎn)化時,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一步理解力、沖量和功,請你自己比較分析。
比較力學(xué)三個核心定律 牛頓定律 ∑F=ma (矢量式、瞬時式) 動量定理 ∑Ft=mv-mv0 (矢量式、過程式) 動能定理 ∑W=mv2/2-mv02/2 (標量式、過程式) 這是研究質(zhì)點運動的三條核心規(guī)律,它們的意義分別為:力是改變質(zhì)點運動狀態(tài)的原因;力在時間上的累積作用--∑Ft量度質(zhì)點動量的變化;力在空間上的累積作用--W量度質(zhì)點動能的變化。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,三種方法都可以應(yīng)用;當問題直接涉及狀態(tài)與空間位移時,用動能定理解決問題來得直接;當問題直接涉及狀態(tài)和時間時,用動量定理解決問題比較簡單;當物體在變力作用下,特別是復(fù)雜的曲線運動時,一般首選能法解決問題;當研究對象是一個相互作用的系統(tǒng)時,應(yīng)首選守恒規(guī)律解決。
高一物理力學(xué)知識點
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分力,另一個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.由于重力遠大于向心力,一般情況下近似認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的曲面的切面;點面接觸處產(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)大小:
?、購椈傻膹椓Υ笮∮蒄=kx計算,
?、谝话闱闆r彈力的大小與物體同時所受的其他力及物體的運動狀態(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、有相對運動(或相對運動趨勢),三者缺一不可.
(2)摩擦力的方向:跟接觸面相切,與相對運動或相對運動趨勢方向相反.但注意摩擦力的方向和物體運動方向可能相同,也可能相反,還可能成任意角度.
(3)摩擦力的大小:
?、?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、接觸面相對運動快慢以及正壓力FN無關(guān)。
?、?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:
a、摩擦力可以與運動方向相同,也可以與運動方向相反,還可以與運動方向成一定夾角。
b、摩擦力可以作正功,也可以作負功,還可以不作功。
c、摩擦力的方向與物體間相對運動的方向或相對運動趨勢的方向相反。
d、靜止的物體可以受滑動摩擦力的作用,運動的物體可以受靜摩擦力的作用。
高一物理知識點
1.(1)沒有形狀、大小,而具有質(zhì)量的點。
(2)質(zhì)點是一個理想化的物理模型,實際并不存在。
(3)一個物體能否看成質(zhì)點,并不取決于這個物體的大小,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,叫做機械運動,簡稱運動。
(2)在描述一個物體運動時,選來作為標準的(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:① 對同一運動物體,選取不同的物體作參考系時,對物體的觀察結(jié)果往往不同的。
②在研究實際問題時,選取參考系的基本原則是能對研究對象的運動情況的描述得到盡量的簡化,能夠使解題顯得簡捷。
③因為今后我們主要討論地面上的物體的運動,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)點位置變化的物理量。路程是質(zhì)點運動軌跡的長度。
(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。路程是標量,它是質(zhì)點運動軌跡的長度。因此其大小與運動路徑有關(guān)。
(3)一般情況下,運動物體的路程與位移大小是不同的。只有當質(zhì)點做單一方向的直線運動時,路程與位移的大小才相等。圖1-1中質(zhì)點軌跡ACB的長度是路程,AB是位移S。
(4)在研究機械運動時,位移才是能用來描述位置變化的物理量。路程不能用來表達物體的確切位置。比如說某人從O點起走了50m路,我們就說不出終了位置在何處。
4、速度、平均速度和瞬時速度
(1)表示物體運動快慢的物理量,它等于位移s跟發(fā)生這段位移所用時間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動物體運動快慢的物理量。一個作變速運動的物體,如果在一段時間t內(nèi)的位移為s, 則我們定義v=s/t為物體在這段時間(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間內(nèi)的位移的方向。
(3)瞬時速度是指運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度。從物理含義上看,瞬時速度指某一時刻附近極短時間內(nèi)的平均速度。瞬時速度的大小叫瞬時速率,簡稱速率
5、勻速直線運動(1)定義:物體在一條直線上運動,如果在相等的時間內(nèi)位移相等,這種運動叫做勻速直線運動。
根據(jù)勻速直線運動的特點,質(zhì)點在相等時間內(nèi)通過的位移相等,質(zhì)點在相等時間內(nèi)通過的路程相等,質(zhì)點的運動方向相同,質(zhì)點在相等時間內(nèi)的位移大小和路程相等。(2)勻速直線運動的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,以橫軸表示時間而作出的反映物體 運動規(guī)律的數(shù)學(xué)圖象,勻速直線運動的位移圖線是通過坐標原點的一條直線。
(2)勻速直線運動的v-t圖象是一條平行于橫軸(時間軸)的直線。
由圖可以得到速度的大小和方向,如v1=20m/s,v2=-10m/s,表明一個質(zhì)點沿正方向以20m/s的速度運動,另一個反方向以10m/s速度運動。
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)在變速直線運動中,若加速度的方向與速度方向相同,則質(zhì)點做加速運動; 若加速度的方向與速度方向相反,則則質(zhì)點做減速運動.
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