高一物理下冊期中考試復習要點機械能守恒定律

10/10高一物理下冊期中考試復習要點機械能守恒定律高中物理是高中理科(自然科學)根底科目之一,以下是查字典物理網(wǎng)為大家整理的高一物理下冊期中考試復習要點：機械能守恒定律,希望大家認真學習?？荚嚨囊螅孩?、對所學知識要知道其含義,并能在有關的問題中識別并直接運用,相當于課程標準中的了解和認識。Ⅱ、能夠理解所學知識確實切含義以及和其他知識的聯(lián)系,能夠解釋,在實際問題的分析、綜合、推理、和判斷等過程中加以運用,相當于課程標準的理解,應用。要求Ⅰ：彈性勢能、能量和能量耗散。要求Ⅱ：功和功率、重力勢能、動能和動能定律、機械能守恒定律及其應用。知識構(gòu)建：新知歸納：一、功●概念：一個物體受到力的作用,并在力的方向上發(fā)生了一段位移,這個力就對物體做了功。●公式：W=FScos●功是標量,但它有正功、負功。功的正負表示能量傳遞的方向,即功是能量轉(zhuǎn)化的量度。當時,即力與位移成銳角,力做正功,功為正當時,即力與位移垂直,力不做功,功為零當時,即力與位移成鈍角,力做負功,功為負●功是一個過程所對應的量,因此功是過程量?！窆H與F、S、有關,與物體所受的其它外力、速度、加速度無關?！駧讉€力對一個物體做功的代數(shù)和等于這幾個力的合力對物體所做的功。即：W總=W1+W2++Wn或W總=F合Scos二、功率●概念：功跟完成功所用時間的比值,表示力(或物體)做功的快慢。●公式：(平均功率)(平均功率或瞬時功率)單位：瓦特W●分類：額定功率：指發(fā)動機正常工作時最大輸出功率實際功率：指發(fā)動機實際輸出的功率即發(fā)動機產(chǎn)生牽引力的功率,P實P額。三、重力勢能●定義：物體由于被舉高而具有的能,叫做重力勢能。●公式：;h――物體具參考面的豎直高度?！駞⒖济姊僦亓菽転榱愕钠矫娣Q為參考面;②選?。涸敲词侨我膺x取,但通常以地面為參考面假設參考面未定,重力勢能無意義,不能說重力勢能大小如何選取不同的參考面,物體具有的重力勢能不同,但重力勢能改變與參考面選取無關。●重力勢能是標量,但有正負。重力勢能為正,表示物體在參考面的上方;重力勢能為負,表示物體在參考面的下方;重力勢能為零,表示物體在參考面的上●重力做功特點：物體運動時,重力對它做的功之跟它的初、末位置有關,而跟物體運動的路徑無關?！裰亓ψ龉εc重力勢能的關系：四、彈性勢能●概念：發(fā)生彈性形變的物體的各局部之間,由于彈力的相互作用具有勢能,稱之為彈性勢能?！駨椈傻膹椥詣菽埽河绊憦椈蓮椥詣菽艿囊蛩赜校簭椈傻膭哦认禂?shù)k和彈簧形變量x。●彈力做功與彈性勢能的關系：彈力做正功時,物體彈性勢能減少;彈力做負功時,物體彈性勢能增加。●勢能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫勢能,勢能是系統(tǒng)所共有的。五、實驗：探究功與物體速度變化的關系(1)實驗目的：通過實驗探究力對物體做的功與物體速度變化的關系;體會探究的過程和所用的方法(2)實驗器材：木板、小車、橡皮筋、打點計時器及電源、紙帶等。(3)探究思路：①設法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W②由紙帶和打點計時器分別測出小車獲得的速度v1、v2、v3③以橡皮筋對小車做的功為縱坐標(以第一次實驗時的功W為單位),小車獲得的速度為橫坐標,作出W-v曲線。④如果W-v曲線是一條直線,說明W如果不是直線,可著手考慮是否存在以下關系：Wv2、Wv3、Wv4.⑤根據(jù)W-v草圖,大致判斷兩個量可能是什么關系。如果認為很可能是Wv2,就作出W-v2曲線,如果這條曲線是一條直線,就可以證明你的判斷是正確的。六、動能與動能定理●概念：物體由于運動而具有的能量,稱為動能。●動能表達式：●動能定理(即合外力做功與動能關系)：●理解：①在一個過程中對物體做的功,等于物體在這個過程中動能的變化。②做正功時,物體動能增加;做負功時,物體動能減少。③動能定理揭示了合外力的功與動能變化的關系?！襁m用范圍：適用于恒力、變力做功;適用于直線運動,也適用于曲線運動。●應用動能定理解題步驟：①確定研究對象及其運動過程②分析研究對象在研究過程中受力情況,弄清各力做功③確定研究對象在運動過程中初末狀態(tài),找出初、末動能④列方程、求解。七、實驗：驗證機械能守恒定律●實驗目的:學會用打點計時器驗證驗證機械能守恒定律的實驗方法和技能。●實驗器材:打點計時器、紙帶、復寫紙、低壓電源、重物(附紙帶夾子)、刻度尺、鐵架臺(附夾子)、導線?！駥嶒炘?只有重力做功的自由落體運動遵守機械能守恒定律,即重力勢能的減少量等于動能的增加量。利用打點計時器在紙帶上記錄下物體自由下落的高度,計算出瞬時速度,即可驗證物體重力勢能的減少量與物體動能的增加量相等。●實驗步驟:1、將打點計時器固定在支架上,并用導線將打點計時器接在交流電源上;2、將紙帶穿過打點計時器,紙帶下端用夾子與重物相連,手提紙帶使重物靜止在靠近打點計時器的地方;3、接通電源,松開紙帶,讓重物自由下落,打點計時器就在紙帶上打下一系列小點;4、重復實驗幾次,從幾條打上點的紙帶中挑選第一、二兩點間的距離接近2mm,且點跡清晰的紙帶進行測量;5、記下第一個點的位置O,在紙帶上選取方便的個連續(xù)點1,2,3,4,5,用刻度尺測出對應的下落高度h1,h2,...;6、用公式計算各點對應的瞬時速度;7、計算各點對應的勢能減少量和動能增加量,進行比擬。八、機械能守恒定律機械能包含動能和勢能(重力勢能和彈性勢能)兩局部,即E=Ek+Ep。機械能守恒定律:在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化,而總的機械能保持不變,即E1=E2Ek1+Ep1=Ek2+Ep2Ek=-EpE1=-E2.機械能守恒條件:做功角度：只有重力或彈力做功,無其它力做功;外力不做功或外力做功的代數(shù)和為零;系統(tǒng)內(nèi)如摩擦阻力對系統(tǒng)不做功。能量角度：首先只有動能和勢能之間能量轉(zhuǎn)化,無其它形式能量轉(zhuǎn)化;只有系統(tǒng)內(nèi)能量的交換,沒有與外界的能量交換。運用機械能守恒定律解題步驟：①確定研究對象及其運動過程;②分析研究對象在研究過程中受力情況,弄清各力做功,判斷機械能是否守恒;③恰中選取參考面,確定研究對象在運動過程中始末狀態(tài)的機械能;④列方程、求解。九、能量守恒定律〔一〕能量的轉(zhuǎn)化與守恒1.化學能：由于化學反響,物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)變化而產(chǎn)生的能量。2.核能：由于核反響,物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而產(chǎn)生的能量。3.能量守恒定律：能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,而能的總量保持不變?！駜?nèi)容：能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。即E機械能1+E其它1=E機械能2+E機械能2●能量耗散：無法將釋放能量收集起來重新利用的現(xiàn)象叫能量耗散,它反映了自然界中能量轉(zhuǎn)化具有方向性。(二〕能源與社會1、可再生能源：可以長期提供或可以再生的能源。2、不可再生能源：一旦消耗就很難再生的能源。3、能源與環(huán)境：合理利用能源,減少環(huán)境污染,要節(jié)約能源、開發(fā)新能源?！踩抽_發(fā)新能源1、太陽能2、核能3、核能發(fā)電4、其它新能源：地熱能、潮汐能、風能。能源的分類和能量的轉(zhuǎn)化能源品種繁多,按其來源可以分為三大類：一是來自地球以外的太陽能,除太陽的輻射能之外,煤炭、石油、天然氣、水能、風能等都間接來自太陽能;第二類來自地球本身,如地熱能,原子核能(核燃料鈾、釷等存在于地球自然界);第三類那么是由月球、太陽等天體對地球的引力而產(chǎn)生的能量,如潮汐能。【一次能源】指在自然界現(xiàn)成存在,可以直接取得且不必改變其根本形態(tài)的能源,如煤炭、天然氣、地熱、水能等。由一次能源經(jīng)過加工或轉(zhuǎn)換成另一種形態(tài)的能源產(chǎn)品,如電力、焦炭、汽油、柴油、煤氣等屬于二次能源?！境Ｒ?guī)能源】也叫傳統(tǒng)能源,就是指已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛利用的能源。表2-1所統(tǒng)計的幾種能源中如煤炭、石油、天然氣、核能等都屬一次性非再生的常規(guī)能源。而水電那么屬于再生能源,如葛洲壩水電站和未來的三峽水電站,只要長江水不干涸,發(fā)電也就不會停止。煤和石油天然氣那么不然,它們在地殼中是經(jīng)千百萬年形成的(按現(xiàn)在的采用速率,石油可用幾十年,煤炭可用幾百年),這些能源短期內(nèi)不可能再生,因而人們對此有危機感是很自然的?！拘履茉础恐敢孕录夹g為根底,系統(tǒng)開發(fā)利用的能源。其中最引人注目的是太陽能的利用。據(jù)估計太陽輻射到地球外表的能量是目前全世界能量消費的1.3萬倍。如何把這些能量收集起來為我們所用,是科學家們十分關心的問題。植物的光合作用是自然界利用太陽能極為成功的范例。它不僅為大地帶來了郁郁蔥蔥的森林和養(yǎng)育萬物的糧菜瓜果,地球蘊藏的煤、石油、天然氣的起源也與此有關。尋找有效的光合作用的模擬體系、利用太陽能使水分解為氫氣和氧氣及直接將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿榷际钱斀窨茖W技術的重要課題,一直受到各國政府和工業(yè)界的支持與鼓勵。以上是從能源的使用進行分類的方法,假設從物質(zhì)運動的形式看,不同的運動形式,各有對應的能量,如機械能(包括動能和勢能)、熱能、電能、光能等等。各種形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化,如動能可與勢能互相轉(zhuǎn)化(建筑工地打夯的落錘的上、下運動所包括的能量轉(zhuǎn)化過程);化學能可與電能互相轉(zhuǎn)化(化學電池和電解就是實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的兩種過程)。在能量相互轉(zhuǎn)化過程中,盡管做功的效率因所用工具或技術不同而有差異,但是折算成同種能量時,其總值卻是不變的,這就是能量轉(zhuǎn)化和能量守恒定律,這是自然界中一條極為根本的定律(另一條為質(zhì)量守恒定律),也是識破各式各樣永動機的有力判據(jù)。在能量轉(zhuǎn)化過程過中,未能做有用功的局部稱為無用功,通常以熱的形式表現(xiàn)。物質(zhì)體系中,分子的動能、勢能、電子能量和核能等的總和稱為內(nèi)能。內(nèi)能的絕對值至今尚無法直接測定,但體系狀態(tài)發(fā)生變化時,內(nèi)能的變化以功或熱的形式表現(xiàn),它們是可以被精確測量的。體系的內(nèi)能、熱效應和功之間的關系式為：△E=Q+W其中△E是體系內(nèi)能的變化,Q是體系從外界吸收的熱量,W是外界對體系所做的功。這就是著名的熱力學第一定律的物理表達式,也就是能量守恒定律的物理表達式。應用上述公式時,要注意各種物理量的正、負號,即：△E──(+)體系內(nèi)能增加,(-)體系內(nèi)能體系減少;Q──(+)體系吸收熱量,(-)體系放出能量;W──(+)外界對體系做功,(-)體系對外界做功例如1.00g乙醇在78.3℃時氣化,需吸收854J的熱,這些乙醇由液態(tài)變成氣態(tài),在101kPa壓力下所做的體積膨脹功為63.2J,這是體系對外界所做的功,應為負值,所以該體系內(nèi)能的變化△E=[854+(-63.2)]J=+791J,△E為正值,即體系內(nèi)能增加了791J。能源的利用,其實就是能量的轉(zhuǎn)化過程。如煤燃燒放熱使蒸汽溫度升高的過程就是化學能轉(zhuǎn)化為蒸汽內(nèi)