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高中物理功教案

发表时间:2021-01-25

20xx高考物理《功和机械能》知识点汇总。

一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐,帮助教师更好的完成实现教学目标。那么如何写好我们的教案呢?小编收集并整理了“20xx高考物理《功和机械能》知识点汇总”,供大家参考,希望能帮助到有需要的朋友。

20xx高考物理《功和机械能》知识点汇总

一、功
1.力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
2.不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
巩固:某同学踢足球,球离脚后飞出10m远,足球飞出10m的过程中人不做功。(原因是足球靠惯性飞出)。
3.力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式:W=FS。
4.功的单位:焦耳,1J=1N·m。把一个鸡蛋举高1m,做的功大约是0.5J。
5.应用功的公式注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中S一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。③功的单位“焦”(牛·米=焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。
二、功的原理
1.内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。
2.说明:(请注意理想情况功的原理可以如何表述?)
①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时,人们所做的功(FS)=直接用手对重物所做的功(Gh)。
3.应用:斜面
①理想斜面:斜面光滑;
②理想斜面遵从功的原理;
③理想斜面公式:FL=Gh,其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度。
如果斜面与物体间的摩擦为f,则:FL=fL+Gh;这样F做功就大于直接对物体做功Gh。
三、机械效率
1.有用功:定义:对人们有用的功。
公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总
斜面:W有用=Gh
2.额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功。
公式:W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)
斜面:W额=fL
3.总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功
公式:W总=W有用+W额=FS=W有用/η
斜面:W总=fL+Gh=FL
4.机械效率:①定义:有用功跟总功的比值。
②公式:η=W有用/W总
③有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
④提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
5.机械效率的测量:
①原理:η=W有用/W总
②应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。
③器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
④步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。
⑤结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
A、动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
B、提升重物越重,做的有用功相对就多。
C、摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
四、功率
1.定义:单位时间里完成的功。
2.物理意义:表示做功快慢的物理量。
3.公式:P=W/t
4.单位:主单位W;常用单位kWmW马力。
换算:1kW=103W1mW=106W1马力=735W。
某小轿车功率66kW,它表示:小轿车1s内做功66000J。
5.机械效率和功率的区别:
功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。
五、机械能
能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能。
理解:①能量表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量。
②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”。如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功。也不一定要做功。

延伸阅读

20xx高考物理考点归纳:机械能


20xx高考物理考点归纳:机械能

机械能
1.功
(1)功的定义:力和作用在力的方向上通过的位移的乘积。是描述力对空间积累效应的物理量,是过程量。
定义式:W=F·s·cosθ,其中F是力,s是力的作用点位移(对地),θ是力与位移间的夹角。
(2)功的大小的计算方法:
①恒力的功可根据W=F·S·cosθ进行计算,本公式只适用于恒力做功。②根据W=P·t,计算一段时间内平均做功。③利用动能定理计算力的功,特别是变力所做的功。④根据功是能量转化的量度反过来可求功。
(3)摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积。
发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功:W=fd(d是两物体间的相对路程),且W=Q(摩擦生热)
2.功率
(1)功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量,是标量。求功率时一定要分清是求哪个力的功率,还要分清是求平均功率还是瞬时功率。
(2)功率的计算①平均功率:P=W/t(定义式)表示时间t内的平均功率,不管是恒力做功,还是变力做功,都适用。②瞬时功率:P=F·v·cosαP和v分别表示t时刻的功率和速度,α为两者间的夹角。
(3)额定功率与实际功率:额定功率:发动机正常工作时的最大功率。实际功率:发动机实际输出的功率,它可以小于额定功率,但不能长时间超过额定功率。
(4)交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率。
①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动,后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动。
②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动,当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F,而后开始作加速度减小的加速运动,最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动。
3.动能:物体由于运动而具有的能量叫做动能。表达式:Ek=mv2/2
(1)动能是描述物体运动状态的物理量。
(2)动能和动量的区别和联系
①动能是标量,动量是矢量,动量改变,动能不一定改变;动能改变,动量一定改变。
②两者的物理意义不同:动能和功相联系,动能的变化用功来量度;动量和冲量相联系,动量的变化用冲量来量度。③两者之间的大小关系为EK=P2/2m
★★★★4.动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。
表达式:
20xx高考物理二轮复习知识点
(1)动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的。但它也适用于变力及物体作曲线运动的情况。(2)功和动能都是标量,不能利用矢量法则分解,故动能定理无分量式。
(3)应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程的变化的影响。所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷。
(4)当物体的运动是由几个物理过程所组成,又不需要研究过程的中间状态时,可以把这几个物理过程看作一个整体进行研究,从而避开每个运动过程的具体细节,具有过程简明、方法巧妙、运算量小等优点。
5.重力势能
(1)定义:地球上的物体具有跟它的高度有关的能量,叫做重力势能。
20xx高考物理二轮复习知识点
①重力势能是地球和物体组成的系统共有的,而不是物体单独具有的。②重力势能的大小和零势能面的选取有关。③重力势能是标量,但有+、-之分。
(2)重力做功的特点:重力做功只决定于初、末位置间的高度差,与物体的运动路径无关。WG=mgh。
(3)做功跟重力势能改变的关系:重力做功等于重力势能增量的负值。即:
20xx高考物理二轮复习知识点
6.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量。
★★★7.机械能守恒定律
(1)动能和势能(重力势能、弹性势能)统称为机械能,E=Ek+Ep。
(2)机械能守恒定律的内容:在只有重力(和弹簧弹力)做功的情形下,物体动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变。
(3)机械能守恒定律的表达式
20xx高考物理二轮复习知识点
(4)系统机械能守恒的三种表示方式:
①系统初态的总机械能E1等于末态的总机械能E2,即E1=E2
②系统减少的总重力势能ΔEP减等于系统增加的总动能ΔEK增,即ΔEP减=ΔEK增
③若系统只有A、B两物体,则A物体减少的机械能等于B物体增加的机械能,即ΔEA减=ΔEB增
[注意]解题时究竟选取哪一种表达形式,应根据题意灵活选取;需注意的是:选用①式时,必须规定零势能参考面,而选用②式和③式时,可以不规定零势能参考面,但必须分清能量的减少量和增加量。
(5)判断机械能是否守恒的方法
①用做功来判断:分析物体或物体受力情况(包括内力和外力),明确各力做功的情况,若对物体或系统只有重力或弹簧弹力做功,没有其他力做功或其他力做功的代数和为零,则机械能守恒。
②用能量转化来判定:若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,则物体系统机械能守恒。
③对一些绳子突然绷紧,物体间非弹性碰撞等问题,除非题目特别说明,机械能必定不守恒,完全非弹性碰撞过程机械能也不守恒。
8.功能关系
(1)当只有重力(或弹簧弹力)做功时,物体的机械能守恒。
(2)重力对物体做的功等于物体重力势能的减少:WG=Ep1-Ep2。
(3)合外力对物体所做的功等于物体动能的变化:W合=Ek2-Ek1(动能定理)
(4)除了重力(或弹簧弹力)之外的力对物体所做的功等于物体机械能的变化:WF=E2-E1
9.能量和动量的综合运用
动量与能量的综合问题,是高中力学最重要的综合问题,也是难度较大的问题。分析这类问题时,应首先建立清晰的物理图景,抽象出物理模型,选择物理规律,建立方程进行求解。这一部分的主要模型是碰撞。而碰撞过程,一般都遵从动量守恒定律,但机械能不一定守恒,对弹性碰撞就守恒,非弹性碰撞就不守恒,总的能量是守恒的,对于碰撞过程的能量要分析物体间的转移和转换。从而建立碰撞过程的能量关系方程。根据动量守恒定律和能量关系分别建立方程,两者联立进行求解,是这一部分常用的解决物理问题的方法。

高考物理知识点速查复习机械能、功


俗话说,磨刀不误砍柴工。作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。高中教案的内容要写些什么更好呢?下面是小编为大家整理的“高考物理知识点速查复习机械能、功”,仅供您在工作和学习中参考。

机械能
1.深刻理解功的概念
功是力的空间积累效应。它和位移相对应(也和时间相对应)。计算功的方法有两种:
⑴按照定义求功。即:W=Fscosθ。在高中阶段,这种方法只适用于恒力做功。当时F做正功,当时F不做功,当时F做负功。
这种方法也可以说成是:功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积。
⑵用动能定理W=ΔEk或功能关系求功。当F为变力时,高中阶段往往考虑用这种方法求功。
这种方法的依据是:做功的过程就是能量转化的过程,功是能的转化的量度。如果知道某一过程中能量转化的数值,那么也就知道了该过程中对应的功的数值。
(3).会判断正功、负功或不做功。判断方法有:○1用力和位移的夹角α判断;○2用力和速度的夹角θ判断定;○3用动能变化判断.
(4)了解常见力做功的特点:
重力做功和路径无关,只与物体始末位置的高度差h有关:W=mgh,当末位置低于初位置时,W>0,即重力做正功;反之则重力做负功。
滑动摩擦力做功与路径有关。当某物体在一固定平面上运动时,滑动摩擦力做功的绝对值等于摩擦力与路程的乘积。
在弹性范围内,弹簧做功与始末状态弹簧的形变量有关系。
(5)一对作用力和反作用力做功的特点:○1一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零;○2一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零(静摩擦力)、可能为负(滑动摩擦力),但不可能为正。
2.深刻理解功率的概念
(1)功率的物理意义:功率是描述做功快慢的物理量。
(2)功率的定义式:,所求出的功率是时间t内的平均功率。
(3)功率的计算式:P=Fvcosθ,其中θ是力与速度间的夹角。该公式有两种用法:①求某一时刻的瞬时功率。这时F是该时刻的作用力大小,v取瞬时值,对应的P为F在该时刻的瞬时功率;②当v为某段位移(时间)内的平均速度时,则要求这段位移(时间)内F必须为恒力,对应的P为F在该段时间内的平均功率。
(4)重力的功率可表示为PG=mgVy,即重力的瞬时功率等于重力和物体在该时刻的竖直分速度之积。
2、斜面上的弹力做功和摩擦力做功问题
3、滑轮系统拉力做功的计算方法
当牵引动滑轮两根细绳不平行时,但都是恒力,此时若将此二力合成为一个恒力再计算这个恒力的功,则计算过程较复杂。但若等效为两个恒力功的代数和,将使计算过程变得非常简便。
4、求某力的平均功率和瞬时功率的方法
平均功率的计算:
5、机车的启动问题
问题1:.机车起动的最大速度问题
问题2:机车匀加速起动的最长时间问题
问题3:.机车运动的最大加速度问题。
功和功率的计算
1、求变力做功的几种方法
功的计算在中学物理中占有十分重要的地位,中学阶段所学的功的计算公式W=FScosa只能用于恒力做功情况,对于变力做功的计算则没有一个固定公式可用,本文对变力做功问题进行归纳总结如下:
(1)等值法
等值法即若某一变力的功和某一恒力的功相等,则可以同过计算该恒力的功,求出该变力的功。而恒力做功又可以用W=FScosa计算,从而使问题变得简单。
(2)、微元法
当物体在变力的作用下作曲线运动时,若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变,且力与位移的方向同步变化,可用微元法将曲线分成无限个小元段,每一小元段可认为恒力做功,总功即为各个小元段做功的代数和。
三、平均力法
如果力的方向不变,力的大小对位移按线性规律变化时,可用力的算术平均值(恒力)代替变力,利用功的定义式求功。
(4)、图象法
(5)、能量转化法求变力做功
功是能量转化的量度,已知外力做功情况可计算能量的转化,同样根据能量的转化也可求外力所做功的多少。因此根据动能定理、机械能守恒定律、功能关系等可从能量改变的角度求功。
①、用动能定理求变力做功
动能定理的内容是:外力对物体所做的功等于物体动能的增量。它的表达式是W外=ΔEK,W外可以理解成所有外力做功的代数和,如果我们所研究的多个力中,只有一个力是变力,其余的都是恒力,而且这些恒力所做的功比较容易计
算,研究对象本身的动能增量也比较容易计算时,用动能定理就可以求出这个变力所做的功。
③、用功能原理求变力做功
功能原理的内容是:系统所受的外力和内力(不包括重力和弹力)所做的功的代数和等于系统的机械能的增量,如果这些力中只有一个变力做功,且其它力所做的功及系统的机械能的变化量都比较容易求解时,就可用功能原理求解变力所做的功。
④、用公式W=Pt求变力做功
机械能及机械能守恒定律的应用
一、对机械能守恒定律的理解
1、对机械能中的重力势能的理解
机械能中的重力势能是一个相对值,只有选定了零势能参考面才有物体相对于零势面的重力势能。在机械能守恒关系式中初、末两状态的机械能应相对于同一参考面。
2、对机械能守恒定律条件的理解
对机械能守恒定律成立条件的理解关系到能否正确应用该定律,对该定律的理解可从以下两个方面:
(1)、从力做功的角度理解机械能守恒定律成立的条件。
对某一物体,若只有重力(或弹簧的弹力)做功,其它力不做功,则该物体的机械能守恒。
(2)、从能量转化的角度理解机械能守恒定律成立的条件。
对某一系统,物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化,系统跟外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转变成其它形式的能(如没有热能产生),则系统的机械能守恒。
3、对于机械能守恒定律中“守恒”的理解。
正确理解机械能守恒定律中“守恒”的涵义,对于正确写出守恒的数学表达式十分重要,同时对守恒的理解不同,其对应的数学表达式也不同。对守恒的理解主要有以下三种:
(1)、所谓守恒即系统的初态的总机械能E1等于末态的总机械能E2,其相应的数学表达式为:E1=E2。
(2)、系统的机械能守恒可理解为系统的能量只在动能和重力势能之间相互转化。系统重力势能的变化量和系统动能的变化量数值大小相等,即ΔEp=-ΔEk。
(3)、如果系统是有A、B两个物体组成的,对于机械能守恒可理解为系统的机械能只在A、B两物体之间相互转化,A物体的机械能的变化量和B物体的机械能的变化量数值大小相等,即ΔEA=-ΔEB。
二、机械能守恒定律的应用
1、物体运动中的机械能守恒
2、变质量问题中的机械能守恒
3、多物体组成的系统的机械能守恒问题
4、弹簧问题中的机械能守恒
功能关系
1、常见力做功与能量变化的对应关系
①重力功:重力势能和其他能相互转化②弹簧的弹力做功:弹性势能和其他能相互转化
③滑动摩擦力做功:机械能转化为内能④电场力做功:电势能与其他能相互转化
⑤安培力做功:电能和其它形式能相互转化
⑥分子力做功:分子势能和分子动能之间的能的转化
⑦合外力做功:动能和其他形式能之间的转化
⑧重力、弹力外的其他力做功:机械能和其他形式能之间的转化
2、功是能量的转化的量度W=ΔE
冲量、动量与动量定理
1、冲量---求恒力和变力冲量的方法。
恒力F的冲量直接根据I=Ft求,而变力的冲量一般要由动量定理或F-t图线与横轴所夹的面积来求。
2、动量---动量及动量变化的求解方法。
求动量的变化要用平行四边形定则或动量定理。
3、动量定理:
应用动量定理解题的思路和一般步骤为:
10明确研究对象和物理过程;20分析研究对象在运动过程中的受力情况;
30选取正方向,确定物体在运动过程中始末两状态的动量;40依据动量定理列方程、求解。
小结:三问法应用动量定理:
一问能否用(涉及力、时间和速度变化的问题,不涉及加速度与位移)
二问研究对象与过程;三问动量的变化与合冲量

20xx高考物理复习资料:功和能


20xx高考物理复习资料:功和能

1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}

2.重力做功:Wab=mghab{m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}

3.电场力做功:Wab=qUab{q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}

4.电功:W=UIt(普适式){U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}

5.功率:P=W/t(定义式){P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}

6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平{P:瞬时功率,P平:平均功率}

7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)

8.电功率:P=UI(普适式){U:电路电压(V),I:电路电流(A)}

9.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}

10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt

11.动能:Ek=mv2/2{Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}

12.重力势能:EP=mgh{EP:重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}

13.电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}

20xx高考物理第一轮复习必备知识点:功和能


20xx高考物理第一轮复习必备知识点:功和能

1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}
2.重力做功:Wab=mghab{m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}
3.电场力做功:Wab=qUab{q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}
4.电功:W=UIt(普适式){U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}
5.功率:P=W/t(定义式){P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}
6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平{P:瞬时功率,P平:平均功率}
7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)
8.电功率:P=UI(普适式){U:电路电压(V),I:电路电流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.动能:Ek=mv2/2{Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
12.重力势能:EP=mgh{EP:重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}
13.电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}
14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;
(2)O0≤α90O做正功;90Oα≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);
(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少
(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。