高中物理能量守恒知識(shí)點(diǎn)2篇
在我們平凡的學(xué)生生涯里,是不是經(jīng)常追著老師要知識(shí)點(diǎn)?知識(shí)點(diǎn)就是一些?嫉膬(nèi)容,或者考試經(jīng)常出題的地方。你知道哪些知識(shí)點(diǎn)是真正對(duì)我們有幫助的嗎?以下是小編為大家收集的高中物理能量守恒知識(shí)點(diǎn),僅供參考,歡迎大家閱讀。
高中物理能量守恒知識(shí)點(diǎn)1
功率P: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)車以恒力啟動(dòng):牽引力F恒定,由P=Fv可知,若車做勻加速運(yùn)動(dòng),則功率P將增加,這種過(guò)程直到P達(dá)到機(jī)車的額定功率為止(注意不是達(dá)到最大速度為止)。
3、能: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。
4、動(dòng)能定理: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。
5、機(jī)械能守恒定律: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)在滿足守恒條件下,機(jī)械能——?jiǎng)幽芎蛣?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
6、功和能:功是能量轉(zhuǎn)化的量度。
7、關(guān)于速度、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,是運(yùn)動(dòng)學(xué)量、運(yùn)動(dòng)速度不能描述物體所含機(jī)械運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)弱,例如我們可以用手去接一個(gè)以速度v飛來(lái)的籃球,但不敢去接一個(gè)以同樣速度飛來(lái)的鉛球、動(dòng)量是描述物體所含機(jī)械運(yùn)動(dòng)大小的物理量,是動(dòng)力學(xué)量、當(dāng)一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體與其它物體相互作用時(shí),機(jī)械作用強(qiáng)度取決于動(dòng)量大小、速度動(dòng)量均為矢量、動(dòng)能也是動(dòng)力學(xué)量,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。
8、比較力學(xué)三個(gè)核心定律
牛頓定律∑F=ma(矢量式、瞬時(shí)式)
動(dòng)量定理∑Ft=mv—mv0(矢量式、過(guò)程式)
動(dòng)能定理∑W=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——∑Ft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。
高中物理公式大全:動(dòng)力學(xué)
1、牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止
2、牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}
3、牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律:F=—F′{負(fù)號(hào)表示方向相反,F(xiàn)、F′各自作用在對(duì)方,平衡力與作用力反作用力區(qū)別,實(shí)際應(yīng)用:反沖運(yùn)動(dòng)}
4、共點(diǎn)力的平衡F合=0,推廣{正交分解法、三力匯交原理}
5、超重:FN>G,失重:FN
6、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用條件:適用于解決低速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,適用于宏觀物體,不適用于處理高速問(wèn)題,不適用于微觀粒子〔見(jiàn)第一冊(cè)P67〕
注:平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線狀態(tài),或者是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。
高中物理能量守恒知識(shí)點(diǎn)2
知識(shí)點(diǎn)概述
能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的總量不變。這就是能量守恒定律,如今被人們普遍認(rèn)同。
知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
一、能量的轉(zhuǎn)化與守恒
1.化學(xué)能:由于化學(xué)反應(yīng),物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)變化而產(chǎn)生的能量。
2.核能:由于核反應(yīng),物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而產(chǎn)生的能量。
3.能量守恒定律:能量既不會(huì)消滅,也不會(huì)創(chuàng)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而能的總量保持不變。
●內(nèi)容:能量既不會(huì)消滅,也不會(huì)創(chuàng)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的總量保持不變。
即
E機(jī)械能1+E其它1=E機(jī)械能2+E其它2
●能量耗散:無(wú)法將釋放能量收集起來(lái)重新利用的現(xiàn)象叫能量耗散,它反映了自然界中能量轉(zhuǎn)化具有方向性。
二、能源與社會(huì)
1.可再生能源:可以長(zhǎng)期提供或可以再生的能源。
2.不可再生能源:一旦消耗就很難再生的能源。
3.能源與環(huán)境:合理利用能源,減少環(huán)境污染,要節(jié)約能源、開(kāi)發(fā)新能源。
三、開(kāi)發(fā)新能源
1.太陽(yáng)能
2.核能
3.核能發(fā)電
4、其它新能源:地?zé)崮、潮汐能、風(fēng)能。
能源的分類和能量的轉(zhuǎn)化
能源品種繁多,按其來(lái)源可以分為三大類:一是來(lái)自地球以外的太陽(yáng)能,除太陽(yáng)的輻射能之外,煤炭、石油、天然氣、水能、風(fēng)能等都間接來(lái)自太陽(yáng)能;第二類來(lái)自地球本身,如地?zé)崮埽雍四?核燃料鈾、釷等存在于地球自然界);第三類則是由月球、太陽(yáng)等天體對(duì)地球的引力而產(chǎn)生的能量,如潮汐能。
【一次能源】指在自然界現(xiàn)成存在,可以直接取得且不必改變其基本形態(tài)的能源,如煤炭、天然氣、地?zé)、水能等。由一次能源?jīng)過(guò)加工或轉(zhuǎn)換成另一種形態(tài)的能源產(chǎn)品,如電力、焦炭、汽油、柴油、煤氣等屬于二次能源。
【常規(guī)能源】也叫傳統(tǒng)能源,就是指已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛利用的能源。表2-1所統(tǒng)計(jì)的幾種能源中如煤炭、石油、天然氣、核能等都屬一次性非再生的常規(guī)能源。而水電則屬于再生能源,如葛洲壩水電站和未來(lái)的三峽水電站,只要長(zhǎng)江水不干涸,發(fā)電也就不會(huì)停止。煤和石油天然氣則不然,它們?cè)诘貧ぶ惺墙?jīng)千百萬(wàn)年形成的(按現(xiàn)在的采用速率,石油可用幾十年,煤炭可用幾百年),這些能源短期內(nèi)不可能再生,因而人們對(duì)此有危機(jī)感是很自然的。
【新能源】指以新技術(shù)為基礎(chǔ),系統(tǒng)開(kāi)發(fā)利用的能源。其中最引人注目的是太陽(yáng)能的利用。據(jù)估計(jì)太陽(yáng)輻射到地球表面的能量是目前全世界能量消費(fèi)的1.3萬(wàn)倍。如何把這些能量收集起來(lái)為我們所用,是科學(xué)家們十分關(guān)心的問(wèn)題。植物的光合作用是自然界“利用”太陽(yáng)能極為成功的范例。它不僅為大地帶來(lái)了郁郁蔥蔥的森林和養(yǎng)育萬(wàn)物的糧菜瓜果,地球蘊(yùn)藏的煤、石油、天然氣的起源也與此有關(guān)。尋找有效的光合作用的模擬體系、利用太陽(yáng)能使水分解為氫氣和氧氣及直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿榷际钱?dāng)今科學(xué)技術(shù)的重要課題,一直受到各國(guó)政府和工業(yè)界的支持與鼓勵(lì)。
以上是從能源的使用進(jìn)行分類的方法,若從物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的形式看,不同的運(yùn)動(dòng)形式,各有對(duì)應(yīng)的能量,如機(jī)械能(包括動(dòng)能和勢(shì)能)、熱能、電能、光能等等。各種形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化,如動(dòng)能可與勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化(建筑工地打夯的落錘的上、下運(yùn)動(dòng)所包括的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程);化學(xué)能可與電能互相轉(zhuǎn)化(化學(xué)電池和電解就是實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的兩種過(guò)程)。在能量相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中,盡管做功的效率因所用工具或技術(shù)不同而有差別,但是折算成同種能量時(shí),其總值卻是不變的,這就是能量轉(zhuǎn)化和能量守恒定律,這是自然界中一條極為基本的定律(另一條為質(zhì)量守恒定律),也是識(shí)破各式各樣永動(dòng)機(jī)的有力判據(jù)。在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程過(guò)中,未能做有用功的部分稱為“無(wú)用功”,通常以熱的形式表現(xiàn)。
物質(zhì)體系中,分子的動(dòng)能、勢(shì)能、電子能量和核能等的總和稱為內(nèi)能。內(nèi)能的絕對(duì)值至今尚無(wú)法直接測(cè)定,但體系狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),內(nèi)能的變化以功或熱的形式表現(xiàn),它們是可以被精確測(cè)量的。體系的內(nèi)能、熱效應(yīng)和功之間的關(guān)系式為:
△E=Q+W
其中△E是體系內(nèi)能的變化,Q是體系從外界吸收的熱量,W是外界對(duì)體系所做的功。這就是著名的熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式,也就是能量守恒定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。應(yīng)用上述公式時(shí),要注意各種物理量的正、負(fù)號(hào),即:
△E──(+)體系內(nèi)能增加, (-)體系內(nèi)能體系減少;
Q──(+)體系吸收熱量, (-)體系放出能量;
W──(+)外界對(duì)體系做功, (-)體系對(duì)外界做功。
例如1.00 g乙醇在78.3℃時(shí)氣化,需吸收 854 J的熱,這些乙醇由液態(tài)變成氣態(tài),在101 kPa壓力下所做的體積膨脹功為63.2J,這是體系對(duì)外界所做的功,應(yīng)為負(fù)值,所以該體系內(nèi)能的變化△E=[854+(- 63.2)]J=+791J,△E為正值,即體系內(nèi)能增加了791J。
能源的利用,其實(shí)就是能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程。如煤燃燒放熱使蒸汽溫度升高的過(guò)程就是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為蒸汽內(nèi)能的過(guò)程;高溫蒸汽推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的過(guò)程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程;電能通過(guò)電動(dòng)機(jī)可轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;電能通過(guò)白熾燈泡或熒光燈管可轉(zhuǎn)化為光能;電能通過(guò)電解槽可轉(zhuǎn)化為化學(xué)能等等。柴草、煤炭、石油和天然氣等常用能源所提供的能量都是隨化學(xué)變化而產(chǎn)生的,多種新能源的利用也與化學(xué)變化有關(guān);瘜W(xué)變化的實(shí)質(zhì)是化學(xué)鍵的改組,所以了解化學(xué)鍵及鍵能等基本概念,將有助于加深對(duì)能源問(wèn)題的認(rèn)識(shí)。
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