機(jī)械能專(zhuān)題復(fù)習(xí)(已修改)
2025-04-29 02:38 本頁(yè)面
【正文】 常州市2004屆重點(diǎn)中學(xué)高三物理教學(xué)研討交流材料機(jī)械能專(zhuān)題復(fù)習(xí)溧陽(yáng)市埭頭中學(xué) 馬寧知恒力功W=FScosa一、[知識(shí)結(jié)構(gòu)]P=W/T平均功率基本概念功率P=F*V瞬時(shí)功率動(dòng)能機(jī)械能機(jī)械能重力勢(shì)能勢(shì)能彈性勢(shì)能動(dòng)能定理基本規(guī)律機(jī)械能守恒定律能量守恒定律二、[重點(diǎn)、難點(diǎn)]（一）動(dòng)能定理：動(dòng)能定理反映的是物體所受合力對(duì)空間的積累導(dǎo)致物體的初、未態(tài)功能發(fā)生變化，它表明了物體所受合力做的功與初、未態(tài)功能變化的量值關(guān)系，所以對(duì)物體從初態(tài)到未態(tài)的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)軌跡、做功的是否是恒力等諸多問(wèn)題不必追究，也就是說(shuō)動(dòng)能定理不受這些條件的限制。合力做的功還可理解為各階段合力做功的代數(shù)和或各個(gè)力做功的代數(shù)和，當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)由幾個(gè)物理過(guò)程組成，又不需要研究中間狀態(tài)，可以對(duì)整個(gè)物理過(guò)程去研究，這就體現(xiàn)出運(yùn)用動(dòng)能定理解題過(guò)程簡(jiǎn)明、方法巧妙的優(yōu)越性。但要注意的是運(yùn)用功能定理角還必須強(qiáng)調(diào)對(duì)物體的受力分析以及物理過(guò)程的選擇。[思維方法點(diǎn)撥]應(yīng)用動(dòng)能定理解題，一般比應(yīng)用牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題要簡(jiǎn)便，在應(yīng)用動(dòng)能定理解題時(shí)，要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）正確分析物體受力，要考慮物體所受的所有外力，包括重力。（2）要弄清各個(gè)外力做功的情況，計(jì)算時(shí)應(yīng)把各已知功的正、負(fù)號(hào)代入動(dòng)能定理的表達(dá)式。（3）有些力在物體運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中不是始終存在的，導(dǎo)致物體的運(yùn)動(dòng)包含幾個(gè)物理過(guò)程，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、受力等情況均發(fā)生變化，因而在考慮外力做功時(shí)，必須根據(jù)不同情況，分別對(duì)待。（二）機(jī)械能守恒條件的理解首先應(yīng)明確機(jī)械能守恒定律研究的對(duì)象是一個(gè)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)通常有三種組成形式：（1）由物體和地球組成；（2）由物體和彈簧組成；（3）由物體、彈簧和地球組成。對(duì)系統(tǒng)而言，只有重力或彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，系統(tǒng)內(nèi)的重力和彈力做功只會(huì)使機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化或使機(jī)械能轉(zhuǎn)移，機(jī)械能的總量不變，如果系統(tǒng)所受的外力對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的物體做功，會(huì)使系統(tǒng)的機(jī)械能發(fā)生變化；如果有系統(tǒng)內(nèi)部的耗散力（如摩擦力）做了功，則會(huì)使系統(tǒng)的一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，從而使系統(tǒng)的機(jī)械能減少。系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒的判斷：（1）利用機(jī)械能的定義：若物體在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)、勢(shì)能均不變，其機(jī)械能總量不變，若一個(gè)物體沿斜面勻速下滑，其動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減少，其機(jī)械能減少。此類(lèi)判斷比較直觀(guān)，但僅能判斷難度不大的判斷題。（2）利用機(jī)械能守恒的條件，即系統(tǒng)只有重力（和彈簧的彈力）做功，如果符合上述條件，物體的機(jī)械能守恒。（3）除重力（和彈簧的彈力）做功外，還有其他的力做功，若其他力做功之和為零，物體的機(jī)械能守恒；反之，物體的機(jī)械能將不守恒。應(yīng)用機(jī)械能守恒定律列方程的兩條基本思路：（1）守恒觀(guān)點(diǎn)：初態(tài)機(jī)械能等于末態(tài)機(jī)械能。即Ek1+Ep1=Ek2+Ep2（2）轉(zhuǎn)化觀(guān)點(diǎn)：動(dòng)能（或勢(shì)能）的減少量等于勢(shì)能（或動(dòng)能）的增加量。即Ek1Ek2=Ep2Ep1 或 Ep1Ep2=Ek2Ek1（三）功能關(guān)系：做功的過(guò)程就是能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程，做了多少功，就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化，功是能量轉(zhuǎn)化的量度，在力學(xué)中，功能關(guān)系的主要形式有下列幾種：合外力的功等于物體動(dòng)能的增量。即W合=ΔEk重力做功，重力勢(shì)能減少；克服重力做功，重力勢(shì)能增加，由于“增量”是末態(tài)量減去初態(tài)量，所以重力的功等于重力勢(shì)能增量的負(fù)值。即WG= —ΔEP彈簧的彈力做的功等于彈性勢(shì)能增量的負(fù)值。即W彈= —ΔE彈除系統(tǒng)內(nèi)的重力和彈簧的彈力外，其他力做的總功等于系統(tǒng)機(jī)械能的增量。即W他=ΔE機(jī)（四）能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，它只能從一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種形式的能或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一物體，這就是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律。能量守恒定律應(yīng)從下面兩方面去理解：（1）某種形式的能減少，一定存在其它形式的能增加，且減少量和增加量一定相等。（2）某個(gè)物體
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