高中物理必修二：機(jī)械能守恒定律考點(diǎn)/易錯(cuò)點(diǎn)
2019-03-04 15:49:17三好網(wǎng)
今天給大家?guī)砀咧形锢肀匦薅䴔C(jī)械能守恒定律知識點(diǎn)八大考點(diǎn)/易錯(cuò)點(diǎn)歸類。
知識網(wǎng)絡(luò)
考點(diǎn)1.功
1，功的公式：W=Fscosθ
0≤θ＜ 90°
力F對物體做正功
θ= 90°
力F對物體不做功
90°＜θ≤180°
力F對物體做負(fù)功
特別注意：
�、俟街贿m用于恒力做功
�、� F和S是對應(yīng)同一個(gè)物體的；
�、勰沉ψ龅墓H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 ，
一對靜摩擦力的總功一定等于0，一對滑動(dòng)摩擦力的總功等于 - fΔS
4. 彈力的功
（1）彈力對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)，對應(yīng)的P為即時(shí)功率；
（2）當(dāng)v為平均速度時(shí)，對應(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. 對動(dòng)能定理的理解：
①如果物體受到幾個(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)能定理的研究對象是質(zhì)點(diǎn)．
�、軇�(dòng)能定理對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.
�、輰贤饬Φ墓� (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
⑵求總功有兩種方法：
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. 重力勢能：物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能。其表達(dá)式為：，其中h為物體所在處相對于所選取的零勢面的豎直高度，而零勢面的選取可以是任意的，一般是取地面為重力勢能的零勢面。由于零勢面的選取可以是任意的，所以一個(gè)物體在某一狀態(tài)下所具有的重力勢能的值將隨零勢面的選取而不同，但物體經(jīng)歷的某一過程中重力勢能的變化卻與零勢面的選取無關(guān)。
3. 重力做功與重力勢能變化間的關(guān)系：重力做的功總等于重力勢能的減少量，即
a. 重力做正功時(shí)，重力勢能減少，減少的重力勢能等于重力所做的功 - ΔEP = WG
b. 克服重力做功時(shí)，重力勢能增加，增加的重力勢能等于克服重力所做的功 ΔEP = - WG
考點(diǎn)6. 彈性勢能
1. 發(fā)生彈性形變的物體具有的能叫做彈性勢能
2. 彈性勢能的大小跟物體形變的大小有關(guān)，EP′= 1/2×kx2
3. 彈性勢能的變化與彈力做功的關(guān)系：
彈力所做的功，等于彈性勢能減少. W彈= - ΔEP′
考點(diǎn)7. 機(jī)械能守恒定律
1、機(jī)械能：動(dòng)能和勢能的總和稱機(jī)械能。而勢能中除了重力勢能外還有彈性勢能。所謂彈性勢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)能和重力勢能、彈性勢能間相互轉(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）對單個(gè)物體，只有重力或彈力做功．
�。�2）對某一系統(tǒng)，物體間只有動(dòng)能和重力勢能及彈性勢能相互轉(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
⑴ 重力所做的功等于重力勢能的減少
�、� 電場力所做的功等于電勢能的減少
�、� 彈簧的彈力所做的功等于彈性勢能的減少
�、� 合外力所做的功等于動(dòng)能的增加
�、� 只有重力和彈簧的彈力做功，機(jī)械能守恒
�、� 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
⑺克服一對滑動(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
