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1、-物理人教版必修二第三章讲义-第 5 页3-1 追寻守恒量一、 温故二、 知新1、 能量（1） 一个物体如果具备了对外做功的本领，那么就说这个物体具有能量。（2） 能量是状态量，是标量，与物体自我的某一状态相对应。2、 势能（1） 定义：由物体间相互作用力和物体间的相对位置决定的能量，如重力势能，弹性是能等。（2） 势能是标量，由相互作用力和相对位置决定。3、 动能（1） 定义：物体由于运动而具有的能量。（2） 动能与物体的质量和速度有密切的联系，是标量，并且总为正值，一切物体都具有动能，大到天体，小到微观粒子。3-2 功一、 温故二、 知新1、 功（1） 定义：一个物体受到力的作用，并使物体
2、在力的方向上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功。（2） 条件：有力的作用；力方向的位移。（3） 公式：，其中F为恒力大小，l为位移大小，为力与位移成的角度。（4） 功是标量，没有方向，但是有正负之分。2、 正功和负功由功的公式可知，力对物体做正功还是负功，由夹角决定。（1） 当时，力对物体做正功，所以这个力充当的是动力。（2） 当,力对物体不做功。（3） 当时，力对物体做负功，力充当的是阻力。3、 变力做功求法（1） 利用平均值法求解（2） 利用图像法（3） 能量转化法3-3 功率一、温故二、知新1、功率（1）定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫功率，符号为P。在做功相同的情况下，用时越少
3、，做功越快。在时间相同的情况下，做功越多，做功越快。（2） 公式：（3） 功率的单位：瓦特（W），常用单位有千万（kW）.（4） 物理意义：表示物体做功的快慢的物理量，是衡量机械性能的重要指标。2、 平均功率和瞬时功率（1） 平均功率：，表示一段时间内做功的快慢程度。（2） 瞬时功率：（表示力F与速度v的夹角），它表示力在一段极短时间内做功的快慢程度。（3） 对于的理解F和v表示同一物体上同时刻的，当出现夹角是公式变为对于力F,可以是恒力也可以是变力；可以是分力也可以是合力对于速度v，可以是恒定速度，也可以是变化的速度；还可以是大小方向都变化的因为求的都是某一时刻的功率，除非速度为平均速度，力
4、为恒力。3、 发动机的功率（1） 额定功率：发动机正常工作时的最大输出功率，对于一个发动机，额定功率是恒定的。（2） 实际功率：发动机实际工作时候的输出功率，实际功率可以小于或等于额定功率，但是长时间大于额定功率会损坏发动机。4、 汽车启动问题（1） 恒定功率启动（2） 恒定加速度启动3-4 重力势能一、 温故1、重力做功的特点（1）物体重力做功只与初末位置有关，与路径无关（2）重力做功大小等于重力与初末位置高度差的乘积，物体向下运动重力做正功，向上运动，重力做负功。二、知新1、重力势能（1）定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。（2）定义式：.单位焦，符号J（3）重力势能具有相
5、对性、系统性，因为h是相对于参考平面而言，当物体在参考平面上方，重力势能为正，当物体在参考平面下方，重力势能为负，在参考平面上，重力势能为零；重力势能为物体和地球这各系统共同拥有的。2、重力做功与重力势能关系，也就是物体做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加。3-5 探究弹性势能的表达式一、温故二、知新1、弹性势能（1）发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。（2）势能产生条件：物体间存在相互作用；由物体间相对位置决定的能。（3）对于弹簧，原长时，弹性势能为零，拉长或压缩都具有弹性势能。2、弹性势能大小（1）公式：3、弹力做功与弹性势能关
6、系弹簧弹力做正功，弹性势能减小；弹力做负功，弹性势能增加。3-7 动能及动能定理一、温故二、知新1、动能（1）定义：物体由于运动而具有的能量叫做动能。（2）定义式：（3）单位：焦，符号J（4）动能是标量；动能是状态量，与某一时刻、某一位置的速度相对应；动能具有相对性，对于不同参考系，物体速度不同，动能也就不同。2、动能定理（1）内容：合外力对物体做的功等于物体动能的变化。（2）表达式：（3）动能定理得物理意义：动能定理反映的正是合外力做的功与动能变化量之间的对应关系。（4）几点说明3、动能定理的应用（1）动能定理与牛二定律相比，有时牛二定律可以解的问题，动能定理也可以求解；但是有些动能定理能解
7、的问题，牛二定律却不能解，所以动能定理应用更加广泛。（2）动能定理的研究对象只限于可当做质点的物体，一般为单一物体，也可以是看成单一物体的物体系。对于物体系，当物体系内相互作用是杆、绳间的作用力，或是静摩擦力，或是刚性物体间相互挤压而产生的力时，作用力与反作用力做的功代数和为零，那么物体系应用动能定理只需考虑物体系合外力做的功；当物体系内相互作用是弹簧、橡皮条的作用力，或是滑动摩擦力，作用力与反作用力做的功代数和不为零，所以物体系应用动能定理的时候不光要考虑物体系的合外力，也要考虑物体间相互作用力。对于速度不同的物体要分别考虑动能的变化量。4、动能和速度（1）标量矢量；（2）产生原因；（3）互
8、相影响3-8 机械能守恒定律一、温故二、知新1、机械能（1）定义：物体的动能和势能之和称为物体的机械能，它包括动能、重力势能和弹性势能。（2）机械能是一个状态量，物体处于某一位置，具有确定的速度，即具有确定的势能和动能，即具有确定的机械能。（3）机械能是一个相对量，其大小与参考系、零势能面有关。（4）机械能是标量，是系统共有的。2、机械能守恒定律（1）内容：在只有重力和弹力做功德物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总得机械能保持不变。（2）公式：；（3）条件能量转化角度：只需内能和动能之间转化，无其他形式的能量（如内能）；从系统做功角度：只有重力和系统内弹力做功。3、 机械能守恒定律解题的基
9、本思路（1）选取研究对象物体系或物体（2）根据研究对象的物理过程，进行受力分析、做功分析，判断机械能是否守恒。（3）恰当的选取参考平面，确定研究对象在过程中初、末态时的机械能。（4）根据机械能守恒定律列方程，进行求解。4、功能关系（1）重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加。（2）弹力做正功，弹力势能减少；弹力做负功，弹力势能增加。（3）从重力和弹力以外的力做正功，机械能增加；做负功，机械能减少。5、摩擦力做功与能量关系（1）静摩擦力做功与能量关系静摩擦力可以做正功、负功和不做功；静摩擦力做功过程中只有机械能本身转化，无其他形式能量转化；一对静摩擦力做功的代数和为零。（2）滑动摩擦
10、力做功与能量关系滑动摩擦力可以做正功和负功；存在滑动摩擦力的系统，一对滑动摩擦力做功的代数和为负值，其绝对值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，即恰好损失的机械能。3-9 实验：验证机械能守恒定律一、温故二、知新1、实验原理在只有重力做功的自由落体运动运动中，减少的重力势能转化为物体动能，利用打点计时器在纸带上记录下物体自由下落的高度h并计算出瞬时速度v，计算出重力势能减少量，与物体动能的增加量相等。2、 注意事项（1）尽可能控制实验条件，即应满足机械能守恒的条件，尽量减小各种阻力，如：铁架台竖直安装，可使纸带所受阻力减小应选用质量密度较大的重物，增大重力，可以使阻力影响减小；增大密度减小体积，可以减小空气阻力。（2）先打开电源，后释放纸带（3）选取点迹清晰，所打点呈直线，第1、2点间距接近2mm的纸带。3、实验误差（1）测量误差：保证从O点开始测量；多测几组数据，取平均值；所选计算点要离O点远些。（2）系统误差：摩擦和空气阻力所带来的误差，对实验无影响。