专题5：机械能知识点(学生版).doc

--第五章机械能一、功和功率1．功功是力的空间积累效应。计算功有以下方法：（1）按照定义求功。即：。这种方法只适用于做功。当时F做正功，当时F不做功，当时F做负功。这种方法也可以表述为：功等于。（2）用动能定理或求功。当时，高中阶段只能用这种方法求功。这里求得的功是。（3）利用F-s图象或p-t图象曲线下的面积求功。（4）利用W=Pt计算。(万能公式)摩擦力的功（包括静摩擦力和滑动摩擦力）：摩擦力做功情况，一对静摩擦力的总功，一对滑动摩擦力的总功等于。弹力的功（1）弹力对物体做功情况。（2）弹簧的弹力的功一对作用力和反作用力做功的特点：（1）一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功。（2）特殊地，一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为，但不可能为。2．功率功率是描述做功快慢的物理量。（1）功率的定义式：，所求出的功率是。（2）功率的计算式：。该公式有两种用法：求某一时刻的瞬时功率。这时F为，v为；当v为某段位移（时间）内的平均速度时，则要求这段位移（时间）内F为，对应的P为。（3）重力的功率可表示为，不论物体做什么运动，也不论物体是否受其它力作用，重力的瞬时功率总等于。（4）汽车的两种加速问题。无论哪种，分析时使用的基本公式都是和。①恒定功率的加速。②恒定牵引力的加速。两种加速运动过程的v-t图象。要注意两种情况下的最大速度的区别；第二种情况达到额定功率前（0~t0）的平均功率是额定功率的一半。二、动能定理1．动能定理的表述合力所做的功等于物体动能的变化。（这里的合力指）。表达式为W=ΔEk（必须是动能减动能）动能定理也可以表述为：。实际应用时，后一种表述比较好操作。特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下，只要把加起来，就可以得到总功。动能定理建立起量（功）和量（动能）间的联系。这样，无论求合外力做的功还是求物体动能的变化，就都有了两个可供选择的途径。动能定理表达的是力效应（牛顿第二定律表达的是力的效应）。2．应用动能定理解题的步骤（1）确定研究对象和研究过程。动能定理的研究对象只能是，如果是系统，那么系统内的物体。（系统内所有内力做的总功可能不为零）。（2）对研究对象进行受力分析。（研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析，含重力）（3）按照动能定理列式求解。三、机械能守恒定律重力做功的特点与重力势能重力做功的特点：重力势能：重力做功与重力势能变化间的关系：1.重力做正功时，重力势能2.克服重力做功时，重力势能弹性势能（了解）1.弹性势能的大小跟有关，2.弹性势能的变化与弹力做功的关系:机械能守恒定律物体系统具有的、和的总和叫做物体系统的机械能。1．机械能守恒定律的两种表述（1）在只有做功的情形下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。（2）如果系统内参与转化，只发生动能和势能的相互转化时，系统机械能的总量保持不变。对机械能守恒定律的理解：（1）机械能守恒定律的研究对象一定是，至少包括地球在内。既然系统一定含地球，在表述中一般就不再提地球，而是习惯地说成“某物体机械能守恒”了。（2）当研究对象只有一个物体时，往往根据是否“”来判定机械能是否守恒；当研究对象由多个物体组成时，只要判定，就能判定机械能守恒。（3）“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。2．机械能守恒定律的各种表达形式（1），即Ep+Ek=Ep´+Ek´；（2）ΔEp+ΔEk=0；ΔE1+ΔE2=0；∑E增=∑E减用（1），需要规定。用（3），则不必规定重力势能的参考平面（重力势能的改变量与参考平面的选取没有关系）。尤其是用∑E增=∑E减，只要把增加的机械能和减少的机械能分别列在等号左右，方程就列出来了。3．解题步骤⑴确定研究对象和研究过程；⑵选定一种方式判断机械能是否守恒；⑶选定一种表达式，列式求解。四、功能关系做功的过程是的过程，功是的量度。能量转化和守恒定律是自然界最基本的定律之一。在不同形式的能量发生相互转化的过程中，功扮演着重要的角色。本章的主要定理、定律都是由这个基本原理出发而得到的。需要强调的是：功是一种过程量，它和一段位移（一段时间）相对应；而能是一种状态量，它与一个时刻相对应。两者的单位是相同的（都是J），但不能说功就是能，也不能说“功变成了能”。（1）重力所做的功等于（2）电场力所做的功等于（3）弹簧的弹力所做的功等于（4）合外力所做的功等于（5）只有重力和弹簧的弹力做功（6）重力和弹簧的弹力以外的力所做的功等于（7）克服一对滑动摩擦力所做的净功等于理解功能关系（1）物体动能的增量由来量度：W外=ΔEk，这就是动能定理。（2）物体重力势能的增量由来量度：WG=-ΔEP，这就是势能定理。（3）物体机械能的增量由来量度：W其=ΔE机，（W其表示除重力以外的其它力做的功），这就是机械能定理。（4）当W其=0时