【導(dǎo)讀】吃得苦中苦，方為人上人！學(xué)好物理要記住：最基本的知識、方法才是最重要的。物理學(xué)習(xí)的核心在于思維，只要同學(xué)們在平常的復(fù)習(xí)和做題時注意思考、注意總結(jié)、善于歸納整理，力，并養(yǎng)成規(guī)范答題的習(xí)慣,這樣，同學(xué)們一定就能笑傲考場，考出理想的成績！對象、條件、狀態(tài)、過程。力學(xué)問題中的“過程”、“狀態(tài)”的分析和建立及應(yīng)用物理模型在物理學(xué)習(xí)中是至關(guān)重要的。不丟分，難題不得零分。在學(xué)習(xí)物理概念和規(guī)律時不能只記結(jié)論，還須弄清其中的道理，知道物理概念和規(guī)律的由來。大而減小,隨距離的減小而增大,但斥力變化得快．。2勻變速直、曲線運動；⑧如何判斷超重、失重現(xiàn)象。d、靜止的物體可以受滑動摩擦力的作用，運動的物體也可以受靜摩擦力的作用。

　　

【正文】 ? ?vmMmv ??0 從能量的角度看，該過程系統(tǒng)損失的動能全部轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能。設(shè)平均阻力大小為 f，設(shè)子彈、木塊的位移大小分別為 s s2，如圖所示，顯然有 s1s2=d 對子彈用動能定理： 2201 2121 mvmvsf ??? ??????????? ??① 對木塊用動能定理： 22 21 Mvsf ???????????????? ??② ①、②相減得： ? ? ? ? 20220 22121 vmMMmvmMmvdf ?????? ???? ??③ ③式意義： f?d 恰好等于系統(tǒng)動能的損失；根據(jù)能量守恒定律，系統(tǒng)動能的損失應(yīng)該等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加；可見 Qdf ?? ， 即兩物體由于相對運動而摩擦產(chǎn)生的熱 (機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 ),等于摩擦力大小與兩物體相對滑動的路程的乘積 (由于摩擦力是耗散力，摩擦生熱跟路徑有關(guān)，所以這里應(yīng)該用路程，而不是用位移 )。 由上式不難求得平均阻力的大小： ? ?dmMMmvf ?? 2 20 至于木塊前進(jìn)的距離 s2，可以由以上②、③相比得出： 從牛頓運動定律和運動學(xué)公式出發(fā)，也可以得出同樣的結(jié)論 。試試推理。 由于子彈和木塊都在恒力作用下做勻變速運動，位移與平均速度成正比： ? ? dmM msm mMvvsdv vvv vvs ds ??????????? 2020202 ,2/ 2/ 一般情況下 mM?? ，所以 s2d。這說明在子彈射入木塊過程中木塊的位移很小，可以忽略不計。這就為分階段處理問題提供了依據(jù)。象這種運動物體與靜止物體相互作用 ,動量守恒 ,最后共同運動的類型， 全過程動能的損失量可用公式： ? ? 202 vmMMmE k ??? ????????? ④ 當(dāng)子彈速度很大時，可能射穿木塊，這時末狀態(tài)子彈和木塊的速度大小不再相等，但穿透過程中系統(tǒng)動量仍然守恒，系統(tǒng)動能損失仍然是 Δ EK= f ?d（這里的 d為木塊的厚度），但由于末狀態(tài)子彈和木塊速度不相等，所以不能再用④式計算 Δ EK 的大小。 做這類題目時一定要畫好示意圖，把各種數(shù)量關(guān)系和速度符號標(biāo)在圖上，以免列方程時帶錯數(shù)據(jù)。 以上所列舉的人、船模型的前提是系統(tǒng)初動量為零。如果發(fā)生相互作用前系統(tǒng)就具有一定的動量，那就不能再用 m1v1=m2v2這種形式列方程，而要利用 (m1+m2)v0= m1v1+ m2v2列式。 特別要注意各種能量間的相互轉(zhuǎn)化 dmMms ??2吃得苦中苦，方為人上人！勤之，勉之！ 20 3．功與能觀點： 求功方法 單位： J ev= 1019J 度 =kwh= 106J 1u= ⊙力學(xué) ： ① W = Fs cos? (適用于恒力功的計算 )① 理解正功、零功、負(fù)功 ② 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 ② W= P t (? p=tw=tFS=Fv) 功率 :P = Wt (在 t 時間內(nèi)力對物體做功的平均功率 ) P = Fv (F 為牽引力 ,不是合外力； V 為即時速度時 ,P 為即時功率 .V 為平均速度時 ,P 為平均功率 .P 一定時 ,F 與 V 成正比） 動能： EK= m2pmv21 22 ? 重力勢能 Ep = mgh (凡是勢能與零勢能面的選擇有關(guān) ) ③ 動能定理 ：外力對物體所做的總功等于物體動能的變化 (增量 ) 公式： W 合 = W 合 ＝ W1+ W2+? +Wn= ?Ek = Ek2 一 Ek1 = 12 122 2 12mV mV? ? W 合 為外力所做功的代數(shù)和． (W 可以不同的性質(zhì)力做功 ) ? 外力既可以有幾個外力同時作用，也可以是各外力先后作用或在不同過程中作用： ? 既為物體所受合外力的功 。 ④ 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 (最易忽 視 )主要形式有： 慣穿整個高中物理的主線 “功是能量轉(zhuǎn)化的量度”這一基本概念含義理解。 ? 重力的功 量度 重力勢能的變化 物體重力勢能的增量由重力做的功來量度 ： WG= Δ EP，這就是勢能定理。 與勢能相關(guān)的力做功特點 :如重力 ,彈力 ,分子力 ,電場力它們做功與路徑無關(guān) ,只與始末位置有關(guān) . 除重力和彈簧彈力做功外 ,其它力做功改變機(jī)械能； 這就是機(jī)械能定理。 只有重力做功時系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。 ? 電場力的功 量度 電勢能的變化 ? 分子力的功 量度 分子勢能的變化 ? 合外力的功 量度 動能的變化； 這就是動能定理。 ? 摩擦力和空氣阻力做功 W=fd 路程 ? E 內(nèi)能 (發(fā)熱 ) ? 一對互為作用力反作用力的摩擦力做的總功，用來量度該過程系統(tǒng)由于摩擦而減小的機(jī)械能， 也就是系統(tǒng)增加的內(nèi)能。 f ?d=Q（ d 為這兩個物體 間相對移動的路程）。 ⊙ 熱學(xué)： Δ E=Q+W（熱力學(xué)第一定律） ⊙電學(xué)： WAB＝ qUAB＝ F 電 dE=qEdE ? 動能 (導(dǎo)致電勢能改變 ) W＝ QU＝ UIt＝ I2Rt＝ U2t/R Q＝ I2Rt E=I(R+r)=u 外 +u 內(nèi) =u 外 +Ir P 電源 t =uIt+E 其它 P 電源 =IE=I U +I2Rt ⊙磁學(xué) ： 安培力功 W＝ F 安 d＝ BILd ? 內(nèi)能 (發(fā)熱 ) dR VLBLdRBL VB 22?? ⊙光 學(xué)： 單個光子能量 E＝ hγ 一束光能量 E 總 ＝ Nhγ (N 為光子數(shù)目 ) 光電效應(yīng) 221mkm mvE ?＝ hγ － W0 躍遷規(guī)律： hγ =E 末 E 初 輻射或吸收光子 ⊙ 原子： 質(zhì)能方程： E＝ mc2 Δ E＝Δ mc2 注意單位的轉(zhuǎn)換換算 機(jī)械能守恒定律 ：機(jī)械能 =動能 +重力勢能 +彈性勢能 (條件 :系統(tǒng)只有內(nèi)部的重力或彈力做功 ). 守恒條件： (功角度 )只有重力和彈簧的彈力做功； (能轉(zhuǎn)化角度 )只發(fā)生動能與勢能之間的相互轉(zhuǎn)化。 “只有重力做功” ≠ “只受重力作用”。 在某過程中物體可以受其它力的作用，只要這些力不做功，或所做功的代數(shù)和為零，就可以認(rèn)為是“只有重力做功”。 吃得苦中苦，方為人上人！勤之，勉之！ 21 列式形式： E1=E2(先要確定零勢面 ) P 減 (或增 )=E 增 (或減 ) EA 減 (或增 )=EB 增 (或減 ) mgh1 +12 121 2 2 2 2mV m gh mV? ? 或者 ?Ep 減 = ?Ek 增 除重力和彈簧彈力做功外 ,其它力做功改變機(jī)械能；滑動摩擦力和空氣阻力做功 W=fd 路程 ? E 內(nèi)能 (發(fā)熱 ) 4．功能關(guān)系： 功是能量轉(zhuǎn)化的量度。有兩層含義： (1)做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程 , (2)做功的多少決定了能轉(zhuǎn)化的數(shù)量 ,即 :功是能量轉(zhuǎn)化的量度 強(qiáng)調(diào)： 功是一種過程量 ，它和一段位移（一段時間）相對應(yīng)；而 能是一種狀態(tài)量 ，它與一個時刻相對應(yīng)。兩者的單位是相同的 (都是 J)，但 不能說功就是能，也不能說“功變成了能”。 做功的過程是物體能量的轉(zhuǎn)化過程，做了多少功，就有多少能量發(fā)生了變化，功是能量轉(zhuǎn)化的量度． (1)動能定理 合外力對物體做的總功 =物體動能的增量．即kkk EEEmvmvW ?????? 122122 2121合 (2) 與勢能相關(guān)力做功? 導(dǎo)致與之相關(guān)的勢能變化 重力 重力對物體所做的功 =物體重力勢能增量的負(fù)值．即 WG=EP1—EP2= —Δ EP 重力做正功，重力勢能減少；重力做負(fù)功，重力勢能增加． 彈簧彈力 彈力對物體所做的功 =物體彈性勢能增量的負(fù)值．即 W 彈力 =EP1—EP2= —Δ EP 彈力做正功 ,彈性勢能減少；彈力做負(fù)功，彈性勢能增加． 分子力 分子力對分子所做的功 =分子勢能增量的負(fù)值 電場力 電場力對電荷所做的功 =電荷電勢能增量的負(fù)值 電場力做正功 ,電勢能減少 。電場力做負(fù)功 ,電勢能增加。 注意： 電荷的正負(fù)及移動方向 (3)機(jī)械能變化原因 除重力 (彈簧彈力 )以外的的其它力對物體所做的功 =物體機(jī)械能的增量即 WF=E2—E1=Δ E 當(dāng)除重力 (或彈簧彈力 )以外的力對物體所做的功為零時，即機(jī)械能守恒 (4)機(jī)械能守恒定律 在只有重力和彈簧的彈力做功的物體系內(nèi)，動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變．即 EK2+EP2 = EK1+EP1，222121 2121 mghmvmghmv ??? 或 Δ EK = —Δ EP (5)靜摩擦力做功的特點 (1)靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功； (2)在靜摩擦力做功的過 程中，只有機(jī)械能的互相轉(zhuǎn)移，而沒有機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，靜摩擦力只起著傳遞機(jī)械能的作用； (3)相互摩擦的系統(tǒng)內(nèi)，一對靜摩擦力對系統(tǒng)所做功的和總是等于零． (6)滑動摩擦力做功特點“摩擦所產(chǎn)生的熱” (1)滑動摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功； =滑動摩擦力跟物體間相對路程的乘積，即一對滑動摩擦力所做的功 (2)相互摩擦的系統(tǒng)內(nèi)， 一對滑動摩擦力對系統(tǒng)所做功的和總表現(xiàn)為負(fù)功 ， 其大小為 :W= —fS 相對 =Q 對系統(tǒng)做功的過程中 ,系統(tǒng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能， (S 相對 為相互摩擦的物體 間的相對位移 。若相對運動有往復(fù)性 ,則 S 相對 為相對運動的路程 ) (7)一對作用力與反作用力做功的特點 (1)作用力做正功時，反作用力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功； 作用力做負(fù)功、不做功時，反作用力亦同樣如此． (2)一對作用力與反作用力對系統(tǒng)所做功的總和可以是正功 ,也可以是負(fù)功 ,還可以零． (8)熱學(xué) 外界對氣體做功 外界對氣體所做的功 W 與氣體從外界所吸收的熱量 Q 的和 =氣體內(nèi)能的變化W+Q=△ U (熱力學(xué)第一定律 ,能的轉(zhuǎn)化守恒定律 ) (9)電場力做功 W=qu=qEd=F 電 SE (與路徑無關(guān) ) (10)電流做功 (1)在純電阻電路中tRu2 2RtIuItw ??? (電流所做的功率 =電阻發(fā)熱功率） (2) 在電解槽電路中 ,電流所做的功率 =電阻發(fā)熱功率 +轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的的功率 (3) 在電動機(jī)電路中 ,電流所做的功率 =電阻發(fā)熱功率與輸出的機(jī)械功率之和 P 電源 t =uIt= +E 其它 ； W=IUt ?IRt2 吃得苦中苦，方為人上人！勤之，勉之！ 22 恒定加速度啟動 a 定 = Ffm?定即 F 一定 P↑ =F 定 v↑即 P 隨 v 的增大而增大 當(dāng) a=0時，v 達(dá)到最大 vm，此后勻速 當(dāng) P=P 額 時 a 定 = Ffm?定≠ 0， v 還要增大 F= Pv ??額 a= Ffm??? ∣→→ 勻加速直線運動 →→→→∣→→→ 變加速（ a↓ ）運動 →→→→→∣→ 勻速運動 → 恒定功 率啟動 速度 V↑ F=Pv?定↓ a= Ffm??? 當(dāng) a=0即 F=f時，v 達(dá)到最大 vm 保持 vm勻速 ∣→→→ 變加速直線運動 →→→→→→→∣→→→ → 勻速直線運動 →→?? (11)安培力做功 安培力所做的功對應(yīng)著電能與其它形式的能的相互轉(zhuǎn)化，即 W 安 =△ E 電 ， 安培力做正功，對應(yīng)著電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能（如電 動機(jī)模型）； 克服安培力做功，對應(yīng)著其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能（如發(fā)電機(jī)模型）； 且安培力作功的絕對值，等于電能轉(zhuǎn)化的量值， W＝ F 安 d＝ BILd ? 內(nèi)能 (發(fā)熱 ) (12)洛侖茲力永不做功 洛侖茲力只改變速度的方向，不改變速度的大小。 (13)光學(xué) 光子的能量 : E 光子 =hγ；一束光能量 E 光 =N hγ (N 指光子數(shù)目 ) 在光電效應(yīng)中，光子的能量 hγ =W+ 221mv (14)原子物理 原子輻射光子的能量 hγ =E 初 — E 末 ，原子吸收 光子的能量 hγ = E 末 — E 初 愛因斯坦質(zhì)能方程： E＝ mc2 (15)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律 對于所有參與相互作用的物體所組成的系統(tǒng)，其中每一個物體的 能量數(shù)值及形式 都可能發(fā)生變化，但系統(tǒng)內(nèi)所有物體的各種形式能量的總合保持不變 功和能的關(guān)系貫穿整個物理學(xué)?，F(xiàn)歸類整理如下： 常見力做功與對應(yīng)能的關(guān)系 常見的幾種力做功 能量關(guān)系 數(shù)量關(guān)系式 力的種類 做功的正負(fù) 對應(yīng)的能量 變化情況 ① 重力 mg + 重力勢能 EP 減小 mgh=– Δ EP – 增加 ② 彈簧的彈力 kx + 彈性勢能 E 彈性 減小 W 彈 =– Δ E 彈性 – 增加 ③ 分子力 F 分子 + 分子勢能 E 分子 減小 W 分子力 =– Δ E 分子 – 增加 ④ 電場力 Eq + 電勢能 E 電勢 減小 qU =– Δ E 電勢 – 增加 ⑤ 滑動摩擦力 f – 內(nèi)能 Q 增加 fs 相對 = Q ⑥ 感應(yīng)電流的安培力 F 安培 – 電能 E 電 增加 W 安培力 =Δ E 電 ⑦ 合力 F 合 + 動能 Ek 增加 W 合 =Δ Ek – 減小 ⑧ 重力以外的力 F +