高中物理必修二：機(jī)械能守恒定律考點(diǎn)/易錯(cuò)點(diǎn)

　　今天給大家?guī)�來高中物理必修二機(jī)械能守恒定律知識(shí)點(diǎn)八大考點(diǎn)/易錯(cuò)點(diǎn)歸類。

　　知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

　　考點(diǎn)1.功

　　1，功的公式：W=Fscosθ

　　0≤θ＜ 90°

　　力F對(duì)物體做正功

　　θ= 90°

　　力F對(duì)物體不做功

　　90°＜θ≤180°

　　力F對(duì)物體做負(fù)功

　　特別注意：

　�、俟�式只適用于恒力做功

　　② F和S是對(duì)應(yīng)同一個(gè)物體的；

　�、勰沉ψ龅墓�僅由F、S和q決定，   與其它力是否存在以及物體的 運(yùn)動(dòng)情況都無關(guān)。

　　2. 重力的功：WG=mgh ——只跟物體的重力及物體移動(dòng)的始終位置的高度差有關(guān)，跟移動(dòng)的路徑無關(guān)。

　　3. 摩擦力的功（包括靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力）

　　摩擦力可以做負(fù)功，摩擦力可以做正功，摩擦力可以不做功 ，

　　一對(duì)靜摩擦力的總功一定等于0，一對(duì)滑動(dòng)摩擦力的總功等于  - fΔS

　　4. 彈力的功

　�。�1）彈力對(duì)物體可以做正功可以不做功，也可以做負(fù)功。

　�。�2）彈簧的彈力的功——W= 1/2 kx12– 1/2 kx22（x1 、x2為彈簧的形變量）

　　5. 合力的功——有兩種方法：

　�。�1）先求出合力，然后求總功，表達(dá)式為

　　ΣW＝ΣF×S ×cosθ

　　（2）合力的功等于各分力所做功的代數(shù)和，即

　　ΣW＝W1 +W2+W3+……

　　6. 變力做功：基本原則——過程分割與代數(shù)累積

　�。�1）一般用動(dòng)能定理 W合=ΔEK 求之 ；

　�。�2）也可用（微元法）無限分小法來求， 過程無限分小后， 可認(rèn)為每小段是恒力做功

　�。�3）還可用F-S圖線下的“面積”計(jì)算.

　　（4)或先尋求F對(duì)S的平均作用力

　　7. 做功意義的理解問題：解決功能問題時(shí)，把握“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”這一要點(diǎn)，做功意味著能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化，做多少功，相應(yīng)就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化

　　考點(diǎn)2.功率

　　1. 定義式：，所求出的功率是時(shí)間t內(nèi)的平均功率。

　　2. 計(jì)算式：P=Fvcos θ ， 其中θ是力F與速度v間的夾角。用該公式時(shí)，要求F為恒力。

　�。�1）當(dāng)v為即時(shí)速度時(shí)，對(duì)應(yīng)的P為即時(shí)功率；

　�。�2）當(dāng)v為平均速度時(shí)，對(duì)應(yīng)的P為平均功率。

　�。�3）重力的功率可表示為 PG =mgv⊥ ，僅由重力及物體的豎直分運(yùn)動(dòng)的速度大小決定。

　�。�4）若力和速度在一條直線上，上式可簡化為 Pt=F·vt

　　考點(diǎn)3.動(dòng)能

　　1. 定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能

　　2. 表達(dá)式為：

　　3. 動(dòng)能和動(dòng)量的關(guān)系：動(dòng)能是用以描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)量。動(dòng)量是從機(jī)械運(yùn)動(dòng)出發(fā)量化機(jī)械運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，動(dòng)量確定的物體決定著它克服一定的阻力還能運(yùn)動(dòng)多久；動(dòng)能則是從機(jī)械運(yùn)動(dòng)與其它運(yùn)動(dòng)的關(guān)系出發(fā)量化機(jī)械運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，動(dòng)能確定的物體決定著它克服一定的阻力還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)。

　　考點(diǎn)4.動(dòng)能定理

　　1. 定義：合外力所做的總功等于物體動(dòng)能的變化量. —— 這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)能定理.

　　2. 表達(dá)式：，

　　式中W合是各個(gè)外力對(duì)物體做功的總和，ΔEK是做功過程中始末兩個(gè)狀態(tài)動(dòng)能的增量.

　　3. 推導(dǎo)：動(dòng)能定理實(shí)際上是在牛頓第二定律的基礎(chǔ)上對(duì)空間累積而得：

　　在牛頓第二定律  F=ma 兩端同乘以合外力方向上的位移s，即可得

　　4. 對(duì)動(dòng)能定理的理解：

　�、偃绻�物體受到幾個(gè)力的共同作用，則（1）式中的 W表示各個(gè)力做功的代數(shù)和，即合外力所做的功.   W合=W1+W2+W3+……

　�、趹�(yīng)用動(dòng)能定理解題的特點(diǎn)：跟過程的細(xì)節(jié)無關(guān).即不追究全過程中的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和狀態(tài)變化細(xì)節(jié)．

　�、蹌�(dòng)能定理的研究對(duì)象是質(zhì)點(diǎn)．

　　④動(dòng)能定理對(duì)變力做功情況也適用．動(dòng)能定理盡管是在恒力作用下利用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)的，但對(duì)變力做功情況亦適用. 動(dòng)能定理可用于求變力的功、曲線運(yùn)動(dòng)中的功以及復(fù)雜過程中的功能轉(zhuǎn)換問題.

　�、輰�(duì)合外力的功 (總功) 的理解

　　⑴可以是幾個(gè)力在同一段位移中的功，也可以是一個(gè)力在幾段位移中的功，還可以是幾個(gè)力在幾段位移中的功

　�、魄罂偣τ袃煞N方法：

　　一種是先求出合外力，然后求總功，表達(dá)式為

　　ΣW＝ΣF×S ×cos q    q為合外力與位移的夾角

　　另一種是總功等于各力在各段位移中做功的代數(shù)和，即ΣW＝W1 +W2+W3+……

　　考點(diǎn)5.重力做功的特點(diǎn)與重力勢(shì)能

　　1. 重力做功的特點(diǎn)：重力做功與路徑無關(guān)，只與始末位置的豎直高度差有關(guān)，當(dāng)重力為的物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，無論走過怎樣的路徑，只要A、B兩點(diǎn)間豎直高度差為h，重力mg所做的功均為

　　2. 重力勢(shì)能：物體由于被舉高而具有的能叫重力勢(shì)能。其表達(dá)式為：，其中h為物體所在處相對(duì)于所選取的零勢(shì)面的豎直高度，而零勢(shì)面的選取可以是任意的，一般是取地面為重力勢(shì)能的零勢(shì)面。由于零勢(shì)面的選取可以是任意的，所以一個(gè)物體在某一狀態(tài)下所具有的重力勢(shì)能的值將隨零勢(shì)面的選取而不同，但物體經(jīng)歷的某一過程中重力勢(shì)能的變化卻與零勢(shì)面的選取無關(guān)。

　　3. 重力做功與重力勢(shì)能變化間的關(guān)系：重力做的功總等于重力勢(shì)能的減少量，即

　　a. 重力做正功時(shí)，重力勢(shì)能減少，減少的重力勢(shì)能等于重力所做的功  - ΔEP = WG

　　b. 克服重力做功時(shí)，重力勢(shì)能增加，增加的重力勢(shì)能等于克服重力所做的功 ΔEP = - WG

　　考點(diǎn)6. 彈性勢(shì)能

　　1. 發(fā)生彈性形變的物體具有的能叫做彈性勢(shì)能

　　2. 彈性勢(shì)能的大小跟物體形變的大小有關(guān)，EP′= 1/2×kx2

　　3. 彈性勢(shì)能的變化與彈力做功的關(guān)系：

　　彈力所做的功，等于彈性勢(shì)能減少.    W彈= - ΔEP′

　　考點(diǎn)7. 機(jī)械能守恒定律

　　1、機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能的總和稱機(jī)械能。而勢(shì)能中除了重力勢(shì)能外還有彈性勢(shì)能。所謂彈性勢(shì)能批量的是物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。

　　2、機(jī)械能守恒守律：只有重力做功和彈力做功時(shí)，動(dòng)能和重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能間相互轉(zhuǎn)換，但機(jī)械能的總量保持不變，這就是所謂的機(jī)械能守恒定律。

　　3、機(jī)械能守恒定律的適用條件：

　�。�1）對(duì)單個(gè)物體，只有重力或彈力做功．

　�。�2）對(duì)某一系統(tǒng)，物體間只有動(dòng)能和重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機(jī)械能的傳遞， 機(jī)械能也沒有轉(zhuǎn)變成其它形式的能(如沒有內(nèi)能產(chǎn)生)，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

　�。�3）定律既適用于一個(gè)物體(實(shí)為一個(gè)物體與地球組成的系統(tǒng))，又適用于幾個(gè)物體組成的物體系，但前提必須滿足機(jī)械能守恒的條件．

　　考點(diǎn)8：功能關(guān)系——功是能量轉(zhuǎn)化的量度

　�、� 重力所做的功等于重力勢(shì)能的減少

　�、� 電場(chǎng)力所做的功等于電勢(shì)能的減少

　�、� 彈簧的彈力所做的功等于彈性勢(shì)能的減少

　�、� 合外力所做的功等于動(dòng)能的增加

　　⑸ 只有重力和彈簧的彈力做功，機(jī)械能守恒

　　⑹ 重力和彈簧的彈力以外的力所做的功等于機(jī)械能的增加WF=E2－E1 = ΔE

　�、丝朔�一對(duì)滑動(dòng)摩擦力所做的凈功等于機(jī)械能的減少ΔE = fΔS （ ΔS 為相對(duì)滑動(dòng)的距離）

　�、� 克服安培力所做的功等于感應(yīng)電能的增加