高中物理必修一第三章知識(shí)點(diǎn)總結(jié)-資料下載頁(yè)
2024-10-25 03:50本頁(yè)面
【正文】 就是力的方向。過(guò)程量：力在時(shí)間上的累積作用，與力作用的一段時(shí)間相關(guān)單位：牛秒、N?s定義：物體的質(zhì)量與其運(yùn)動(dòng)速度的乘積－－動(dòng)量p＝mv矢量：方向－－速度的方向狀態(tài)量：物體在某位置、某時(shí)刻的動(dòng)量單位：千克米每秒、kgm/s＝mvt－mv0動(dòng)量定理研究對(duì)象是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，研究質(zhì)點(diǎn)在合外力作用下、在一段時(shí)間內(nèi)的一個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程。定理表示合外力的沖量是物體動(dòng)量變化的原因，合外力的沖量決定并量度了物體動(dòng)量變化的大小和方向。矢量性：公式中每一項(xiàng)均為矢量，公式本身為一矢量式，在同一條直線上處理問(wèn)題，可先確定正方向，可用正負(fù)號(hào)表矢量的方向，按代數(shù)方法運(yùn)算。當(dāng)研究的過(guò)程作用時(shí)間很短，作用力急劇變化（打擊、碰撞）時(shí)，ΣF可理解為平均力。動(dòng)量定理變形為ΣF＝Δp/Δt，表明合外力的大小方向決定物體動(dòng)量變化率的大小方向，這是牛頓第二定律的另一種表述。：一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受到的合外力為零，這個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)量就保持不變，可用數(shù)學(xué)公式表達(dá)為p＝p39。 系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量等于相互作用后的總動(dòng)量。Δp1＝－Δp2 相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，兩物體動(dòng)量的增量大小相等方向相反。Δp＝0 系統(tǒng)總動(dòng)量的變化為零“守衡”定律的研究對(duì)象為一個(gè)系統(tǒng)，上式均為矢量運(yùn)算，一維情況可用正負(fù)表示方向。注意把握變與不變的關(guān)系，相互作用過(guò)程中，每一個(gè)參與作用的成員的動(dòng)量均可能在變化著，但只要合外力為零，各物體動(dòng)量的矢量合總保持不變。注意各狀態(tài)的動(dòng)量均為對(duì)同一個(gè)參照系的動(dòng)量。而相互作用的系統(tǒng)可以是兩個(gè)或多個(gè)物體組成。？動(dòng)量守衡條件是系統(tǒng)不受外力，或合外力為零。一般研究問(wèn)題，如果相互作用的內(nèi)力比外力大很多，則可認(rèn)為系統(tǒng)動(dòng)量守衡；根據(jù)力的獨(dú)立作用原理，如果在某方向上合外力為零，則在該方向上動(dòng)量守衡。注意守衡條件對(duì)內(nèi)力的性質(zhì)沒(méi)有任何限制，可以是電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力、核力等等。對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)沒(méi)有任何限制，可以是微觀、高速系統(tǒng)，也可以是宏觀、低速系統(tǒng)。而力的作用過(guò)程可以是連續(xù)的作用，可以是間斷的作用，如二人在光滑平面上的拋接球過(guò)程。綜上有：物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否變化取決于－－物體所受的合外力。物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化得快慢取決于－－物體所受到的合外力和質(zhì)量大小。物體到底做什么形式的運(yùn)動(dòng)取決于－－物體所受到的合外力和初始狀態(tài)。物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化了多少取決于－－（1）力的大小和方向；（2）力作用時(shí)間的長(zhǎng)短。實(shí)驗(yàn)表明只要力與其作用時(shí)間的乘積一定，它引起同一個(gè)物體的速度變化相同，力與力作用時(shí)間的乘積，可以決定和量度力的某種作用效果－－沖量。系統(tǒng)的內(nèi)力改變了系統(tǒng)內(nèi)物體的動(dòng)量，但系統(tǒng)外力才是改變系統(tǒng)總動(dòng)量的原因。（三）能量和能量守恒知識(shí)結(jié)構(gòu)功是一個(gè)過(guò)程量，與力在空間的作用過(guò)程相關(guān)。恒力功的計(jì)算公式與物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程無(wú)關(guān)；重力功、彈力功與路徑無(wú)關(guān)。功是一個(gè)標(biāo)量，但有正負(fù)之分。：功率是表征力做功快慢的物理量、是標(biāo)量 ：P＝W/t。若做功快慢程度不同，上式為平均功率。注意恒力的功率不一定恒定，如初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，第一秒、第二秒、第三秒……內(nèi)合力的平均功率之比為1：3：5……。已知功率可以求力在一段時(shí)間內(nèi)所做的功W＝Pt，這時(shí)可能是變力再做功。上式常常用于分析解決機(jī)車(chē)牽引功率問(wèn)題，常設(shè)有以下兩種約束條件：1）發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定：牽引力與速度成反比，只要速度改變，牽引力F＝P/v將改變，這時(shí)的運(yùn)動(dòng)一定是變加速運(yùn)動(dòng)。2）機(jī)車(chē)以恒力啟動(dòng)：牽引力F恒定，由P＝Fv可知，若車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)，則功率P將增加，這種過(guò)程直到P達(dá)到機(jī)車(chē)的額定功率為止（注意不是達(dá)到最大速度為止）。：自然界有多種運(yùn)動(dòng)形式，與不同運(yùn)動(dòng)形式相應(yīng)的存在不同形式的能量：機(jī)械運(yùn)動(dòng)－－機(jī)械能；熱運(yùn)動(dòng)－－內(nèi)能；電磁運(yùn)動(dòng)－－電磁能；化學(xué)運(yùn)動(dòng)－－化學(xué)能；生物運(yùn)動(dòng)－－生物能；原子及原子核運(yùn)動(dòng)－－原子能、核能……。動(dòng)能：物體由于有機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度而具有的能量Ek＝mv2/2能，包括動(dòng)能和勢(shì)能，都是標(biāo)量。都是狀態(tài)量，如動(dòng)能由速度決定，重力勢(shì)能由高度決定，彈性勢(shì)能由形變狀態(tài)決定。都具有相對(duì)性，物體速度相對(duì)于不同的參照物有不同的結(jié)果，相應(yīng)的動(dòng)能相對(duì)于不同的參照物有不同的動(dòng)能。勢(shì)能相對(duì)于不同的零勢(shì)能參考面有不同的結(jié)果，勢(shì)能有可能取負(fù)值，它意味著此時(shí)物體的勢(shì)能比零勢(shì)能低。：研究對(duì)象：質(zhì)點(diǎn)，數(shù)學(xué)表達(dá)公式：W＝mv2/2－mv02/2。公式中W為質(zhì)點(diǎn)受到的所有的作用力在所研究的過(guò)程中做的總功，它可以是恒力功，可以是變力功，可以是分階段由不同的力做功累積（代數(shù)和）而得到的結(jié)果。動(dòng)能定理對(duì)力的性質(zhì)沒(méi)有任何限制，可以是重力、彈力、摩擦力、也可以是電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力或其它力。等式右邊為所研究的過(guò)程（初、末狀態(tài)）中質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能的變化。動(dòng)能定理表明，力對(duì)物體所做的總功，是物體動(dòng)能變化的原因，力對(duì)物體所做的總功量度了物體動(dòng)能的變化大小。：在只有重力或彈力做功的情況下，物體的動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變。機(jī)械能守恒定律的研究對(duì)象是系統(tǒng)，一般簡(jiǎn)化為物體；守恒是指系統(tǒng)在滿(mǎn)足守恒條件下，機(jī)械能－－動(dòng)能和勢(shì)能之和，在狀態(tài)變化過(guò)程中總保持不變。怎樣判斷機(jī)械能是否守衡？（1）根據(jù)守恒條件：是否只有重力或彈力做功（2）考察狀態(tài)：比較、確定不同狀態(tài)的機(jī)械能，看它們是否相同（3）考察系統(tǒng)是否發(fā)生機(jī)械能與其它形式的能量的轉(zhuǎn)化：功是能量轉(zhuǎn)化的量度。、動(dòng)量、動(dòng)能：速度 動(dòng)量 動(dòng)能均為描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，速度反映質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢和方向，例如我們可以用手去接一個(gè)以速度v飛來(lái)的籃球，， ，是標(biāo)量，當(dāng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)與其它形式的運(yùn)動(dòng)之間發(fā)生轉(zhuǎn)化時(shí)，量度這種轉(zhuǎn)化的是動(dòng)能的變化而不是速度或動(dòng)量的變化。由上述分析我們可進(jìn)一步理解力、沖量和功，請(qǐng)你自己比較分析。牛頓定律 ΣF＝ma（矢量式、瞬時(shí)式）動(dòng)量定理 ΣFt＝mv－mv0（矢量式、過(guò)程式）動(dòng)能定理 ΣW＝mv2/2－mv02/2（標(biāo)量式、過(guò)程式）這是研究質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的三條核心規(guī)律，它們的意義分別為：力是改變質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。力在時(shí)間上的累積作用－－ΣFt量度質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量的變化；力在空間上的累積作用－－W量度質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能的變化。三條規(guī)律為我們解決力學(xué)問(wèn)題提供了三條途徑。在研究對(duì)象受恒力作用時(shí)，三種方法都可以應(yīng)用；當(dāng)問(wèn)題直接涉及狀態(tài)與空間位移時(shí)，用動(dòng)能定理解決問(wèn)題來(lái)得直接；當(dāng)問(wèn)題直接涉及狀態(tài)和時(shí)間時(shí)，用動(dòng)量定理解決問(wèn)題比較簡(jiǎn)單；當(dāng)物體在變力作用下，特別是復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般首選能法解決問(wèn)題；當(dāng)研究對(duì)象是一個(gè)相互作用的系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)首選守恒規(guī)律解決。
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