八下物理第十一章思维导图 卢健锟（修改版）

八下物理第十一章功和机械能思维导图 卢健锟（修改版），超详细的物理思维导图（可以当教辅用的那种）干货满满

功和机械能

• 功率
  • 定义：物体在单位时间内所做的功的多少
  • 公式
    • P=W/t
      • 变形
        • W=Pt
        • t=W/P
        • P=W/t=Fs/t=Fv
          • F表示力 单位：牛顿（N）
          • v表示速度 单位：米/秒（m/s）
      • 字母含义
        • P表示功率 单位：瓦特（W）
        • W表示功 单位：焦耳（J）
        • t表示时间 单位：秒（s）
• 机械能
  • 定义：动能与势能的总和
  • 机械能守恒
    • 如果只有动能和势能互相转化，机械能的重量不变
    • 机械能守恒时，不一定要发生能量转化
    • 若机械能守恒时发生动能和势能的能量转化，一定是势能增大动能减少或动能增大势能减少
  • 能量转化
    • 动能和势能可以互相转化
      • 物体加速下落：重力势能转化为动能
  • 单摆模型
    • • 1.小球在A、C点时速度为0（但不静止，不处于平衡状态）
      • 2.小球在B点速度最大
      • 3.小球从A点运动到B点或从C点运动到B点时，重力势能转化为动能
      • 4.小球从B点运动到A点或C点时，动能转化为重力势能
      • 5.若没有外力干扰，小球会一直运动下去
      • 6.小球做简谐运动
  • 卫星绕地球运动时的机械能转化
    • • 卫星在远地点时，重力势能最大，动能最小
      • 卫星在近地点时，动能最大，重力势能最小
  • 弹簧振子模型
    • • 1.在点O弹簧恰好松弛
      • 2.小球在A、B点时，动能为0，弹性势能最大
      • 3.当小球由A→O运动时，小球做加速运动，弹性势能转化为动能
      • 4.小球在B点时，动能（速度）最大，弹性势能最小
      • 5.当小球由O→B时，小球做减速运动，动能转化为弹性势能
  • 蹦极模型
    • • 阶段一(t1-t2)(O-B)
        • 绳子未绷直，物体做自由落体运动，速度匀速增加，动能增加，重力势能减小
      • 阶段二(t2-t3)(B-C)
        • 绳子绷直但重力大于弹力，合力向下，速度增加，动能/重力势能、弹性势能增加
      • 阶段三(t3)(C)
        • 物体重力等于弹力，在加速和减速的临界点上，速度最快
      • 阶段四(t3-t5)(C-D)
        • 物体重力小于弹力，减速，动能、重力势能减小，合力向上，弹性势能增大
      • 阶段五(t5)(D)
        • v=0，弹性势能最大，重力势能、动能最小
  • • 1.小球在a-b时a>0,合力向下，动能和重力势能减小，弹性势能增加
    • 2.小球在b点时，a=0 ，合力=0速度最大
    • 3.小球在b-c时，a<0，物体做减速运动，合力向上
    • 4.小球的机械能不守恒，由弹簧和小球组成的系统机械能才守恒
  • 抛物线模型
    • • 1.小球在a-b时，重力势能增大，动能减小，速度减小
      • 2.小球在b点时，速度和动能最小，重力势能最大
        • v≠0
      • 3.小球在b-c时，动能增大，重力势能减小，速度增大
      • 4.小球在c点时，速度最大，重力势能为0，动能最大
      • 5.全过程机械能守恒
  • 自由落体模型
    • • 小球初速度为0，自由下落（不考虑空气阻力）
      • 1.小球做加速直线运动，加速度不变
      • 2.小球在下落过程中，重力势能转化为动能
• 能量转化
  • 定义：各种能量之间在一定条件下互相转化过程
  • 能量守恒定律
    • 1.能量既不会凭空产生，也不会凭空消失
    • 2.能量会从一种形式转化为另一种形式
    • 3.能量会从一个物体转移到其它物体
    • 4.能量的总量保持不变
  • E总=E有+E消耗
    • 合力的能量不等于能量之和
      • 能量是标量，有大小，无方向
  • 物体处于静止或匀速直线运动状态时，合力为0，机械能不发生转化
    • 当物体处于平衡态时，动能或势能变化，则机械能不守恒
• 势能
  • 重力势能
    • 定义：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能
    • 公式
      • Ep=mgh
        • 变形
          • m=Ep/gh
          • h=Ep/mg
        • 字母含义
          • Ep表示重力势能 单位：焦耳（J）
          • m表示质量 单位：千克（kg）
          • h表示高度 单位：米（m）
    • 实验：影响重力势能大小的因素
      • 方法
        • 1.控制变量法
        • 2.转换法
      • 研究对象
        • 下落的物体（砝码/小球/物块）
      • 实验结论
        • 1.在高度一定时，物体的质量越大，它具有的重力势能越大
        • 2.在质量一定时，高度越大，物体具有的重力势能越大
        • 3.物体具有的重力势能和它的运动路径没有关系
  • 弹性势能
    • 定义：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能
    • 公式
      • Ep=kx²/2
        • 变形
          • k=2Ep/x²
          • x=√2Ep/k
        • 字母含义
          • Ep表示弹性势能 单位：焦耳（J）
          • k表示劲度系数 单位：牛/米（N/m）
          • x表示形变量 单位：米（m）
• 动能
  • 定义：物体由于运动而具有的能量
  • 公式
    • Ek=mv²/2
      • 变形
        • v=√2Ek/m
        • m=2Ek/v²
      • 字母含义
        • Ek表示动能 单位：焦耳(J)
        • m表示质量 单位：千克（kg）
        • v表示速度 单位：米每秒（m/s）
  • 实验：物体的动能跟那些因素有关
    • 实验方法
      • 1.转换法
      • 2.控制变量法
    • 研究对象
      • 小球
    • 实验结论
      • 1.质量相同的物体，运动速度越大，动能越大
      • 2.运动速度相同的物体，质量越大，动能越大
• 功
  • 定义：力和物体在力的方向上移动的距离之积
    • 功是能量转化的量度
  • 公式
    • W=Fs
      • 变形
        • s=W/F
        • F=W/s
      • 字母含义
        • W表示功 单位:焦耳（J）
        • F表示力 单位:牛顿（N）
        • s表示在这个力的方向上移动的距离 单位米（m）
  • 做功情况
    • 做功条件
      • 1.物体受到力的作用
      • 2.物体在这个力的方向上移动了一定距离
        • 距离指物体在力的方向上初位置到末位置的长度，与路径和运动方向无关
      • 3.力的方向和物体运动方向不垂直
    • 不做功的情况
      • 1.有力无距离
        • F=0
        • s≠0
      • 2.有距离无力
        • F≠0
        • s=0
      • 3.力的方向和物体运动方向垂直
  • 功的正负
    • 功是标量，但有正负之分
    • 正功
      • 动力对物体做功（对物体运动有“贡献”）
        • 当F和s的夹角a 0º≤a<90º时，力对物体做正功
    • 负功
      • 阻力对物体做功（对物体运动有阻碍）
        • 当F和s的夹角a 90º<a ≤180º时，力对物体做负功
    • 一个力对物体做负功，往往说成是物体克服这个力做了功
  • W合=各个力做功的的代数和
    • 物体做匀速直线运动时，合力=0，合力做功=0
• 八下物理第十一章思维导图