导图社区 第七章机械能守恒定律
高中物理必修二第七章机械能守恒定律
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机械能守恒定律
追寻守恒量——能量
伽利略斜面实验探究
过程
现象
结论
动能和势能
概念
动能：物体由于 运动而具有的能量
势能：相互作用的物体凭 借其位置而具有的能量
能量转化
小球的动能和势能可以相互转化
功
一个物体受到力的作用，并 在力的方向上发生了一段位 移，这个力就对物体做了功
做功的两个因素
力
物体在力的方向上发生了位移
公式
F与l同向 W＝Fl
F与l夹角为α W＝Flcosα
单位
焦耳（J）
正功和负功
α＝π/2 W＝0（F不做功）
0≤α＜π/2 W＞0（F做正功）
π/2＜α≤π W＜0（F做负功）
总功的计算
各个分力分别对物 体所做功的代数和
几个力的合力对 物体所做的功
变力做功
微元法
平均力法
图像法
功率
定义
功W与完成这些功所用 时间t的比值（标量）
定义式
P＝W/t
瓦特（瓦） 1W＝1J/s
物理意义
表示物体做功快慢
额定功率与实际功率
额定功率：动力机械长时间 正常工作的最大输出功率
实际功率：动力机械实 际工作时的输出功率
关系：实际功率往往小于 额定功率，但也可在极短 时间内大于额定功率
功率与速度
W、F、v的关系
F、v同向 P＝Fv
F、v夹角为α P＝Fvcosα
平均功率和瞬时功率
平均功率：时间t内功率的平均值
瞬时功率：某一时刻功率的瞬间值
机车启动问题
恒定功率启动
恒定加速度启动
重力势能
重力做功
WG＝mgh＝mghq－mgh2
物体所受重力与所 处高度的乘积（标量）
单位：焦耳（J）
与重力做功的关系
WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp
探究弹性势能的表达式
实验：探究功与速度变化的关系
动能和动能定理
动能
物体由于运动而具有的能量 Ek＝1/2mv²（标量）
单位：焦耳 1J＝1kg.m².1/s²
特点
瞬时性 状态量
相对性 通常相对地面
动能定理
力在一个过程中对物体 做的功，等于物体在这 个过程中动能的变化量
W＝1/2mv²2－1/2mv²1
适用：恒力变力直线曲线
动能与势能的相互转化
重力势能与动能
弹性势能与动能
机械能
重力势能、弹性势 能和动能的总称
E＝Ek+Ep
在只有重力或弹力做功的 物体系统内，动能与势能 可以相互转化，而总的机 械能保持不变
Ek2+Ep2＝Ek1+Ep1
实验：验证机械能守恒定律
实验目的
实验原理
实验器材
实验步骤
数据处理
误差分析
注意事项
能量守恒定律
两个重要实事
确认了永动机的不可能性
发现了各种自然现象之间 能量的相互联系和转化
内容
能量既不能凭空产生也不能凭空 消失，它只能从一种形式转化为 另一种形式，或者从一个物体转 移到另一个物体，在转化或转移 的过程中，能量的总量保持不变
意义
