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高中物理功教案

发表时间:2021-01-25

高三物理《功和能》知识点总结。

一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,作为高中教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。您知道高中教案应该要怎么下笔吗?以下是小编收集整理的“高三物理《功和能》知识点总结”,希望能对您有所帮助,请收藏。

高三物理《功和能》知识点总结

功和能(功是能量转化的量度)
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

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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}
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8.电功率:P=UI(普适式){U:电路电压(V),I:电路电流(A)}
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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。

高考物理知识点复习:功和能


20xx年高考物理知识点复习:功和能

一、功的定义
是力沿力的方向上的位移。功是与每一个力相对应的,每一个施加于物体上的力都有对物体做功的可能,功代表一种力的作用效果,最终物体所承受的功应是各力做功的和。由于功等于力和位移两个矢量相乘,根据向量四则运算规则,功是标量,各力所做的功实际上都排在与位移的平行线上,有正有负,按数轴叠加得出总功,即合外力对物体所做的功。
二、功的单向性。
不同于力的成对出现,功是不对称的。
三、力与位移的夹角
物体实际受力方向经常与位移方向构成一个夹角θ,无论是力线向位移线转还是位移线向力线转都是旋转θ角,之间的关系都是cosθ,当θ=0,cosθ=+1,力对物体做最大正功。当θ=π,cosθ=-1,力对物体做最大负功。当θ=π/2时,cosθ=0,力对物体不做功。但合外力必然与位移方向相同。
四、两种机械能,动能和势能,它们的概念
五、能量研究的体系的概念。
能量是在体系内进行研究的,只有在一个特定完整的体系中才能应用机械能守恒定理,既然是体系,可以是两个以上的物体。
六、能量研究的适用范围
优势是可以解决一些变力情况,缺点是不能解决有关加速度的研究。
七、搞清功和能的关系。确定什么时候用机械能守恒,什么时候用动能定理。
1功和能的关系
能量的转换通过做功来实现,换句话说,做功产生能量(做正功),或做功损失能量(做负功),功有三种含义:一是等于物体单一能量的改变,如动能增加或减少。二是可以看作不同能量转换的传递中介物,如增加或减少的动能通过做功可以转化为势能,从而实现机械能守恒。三是可以表示出机械能以外的能量,从而可以传递给电能、热能、光能等。
2动能定理
应该这样描述:合外力对物体所做的功等于该物体动能的变化。这里有以下两个关键问题:
A必须是合外力做功,即所有力对物体做功的总和,也只有用合外力,动能定理才能成立。单个力可以对物体做功,但无法计算其贡献的动能。由于合外力与位移方向永远相同,所以没有cosθ。
B因为功是以研究对象为范围,与前面相同,即只针对一个物体,当两个质量分别为m1、m2的物体叠加时,需要像前面一样根据需要进行整体和隔离,必须分开讨论。
3机械能守恒定律
机械能守恒应该这样描述,体系内各物体运动前总机械能等于运动后总机械能。机械能等于动能加势能。这里同样有两个关键问题,
A能量的研究范围是体系,既然称为体系,应包括所有参与的物体(包括地球),以及整个的变化过程。既然所有物体都参与研究,因为能量是标量,多个物体的能量就可以进行累加,形成系统内总动能和总势能,进而形成总机械能。
B这里不采用动能和势能转化的公式描述是因为它只适用于一个物体,没有充分发挥体系的优势,由于动能定理解决多个物体问题比较复杂,因此这个问题显得比较重要。
第八部分功率
这部分详见另一篇专题《功率小品》。
第九部分物理的七窍,即能、力、数、率、度、量、衡
深刻理解这七窍,能够把物理知识贯通。

高三物理《机械能》知识点总结


高三物理《机械能》知识点总结

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:

(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,


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


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

(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。

高三物理《电场》知识点总结


高三物理《电场》知识点总结

1.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
2.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.电场力:F=qE{F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
6.匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)
10.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)}
11.电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
12.电容C=Q/U(定义式,计算式){C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
常见电容器〔见第二册P111〕
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)
抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。