物理人教版必修二第三章讲义

3-1追求守恒量1.温暖过去2.了解新1.活力(1)一个物体如果有能力对外做功，就被称为有能量。(2)能量是一个状态量和一个标量，它对应于一个物体自身的某个状态。2.势能(1)定义：能量由物体之间的相互作用力和物体之间的相对位置决定，如重力势能、弹性就是能量等。(2)势能是标量，由相互作用力和相对位置决定。3.动能(1)定义：物体因运动而拥有的能量。(2)动能与物体的质量和速度密切相关。它是标量并且总是正的。所有物体都有动能，从天体到微观粒子都有。3-2工作1.温暖过去2.了解新1.工作(1)定义：力作用在物体上，使物体在力的方向上发生位移。据说这种力在物体上做功。(2)条件：功能强大；力方向的位移。(3)公式：其中F是恒力，L是位移，是力和位移之间的角度。(4)功是一个没有方向的标量，但有正负之分。2.积极和消极的优点根据功的公式，一个力对一个物体是做正功还是做负功是由夹角决定的。(1)当时，力对物体产生了积极的作用，所以这种力起了动力的作用。(2)当力不作用在物体上时。(3)当时，力对物体起负作用，力起阻力的作用。3、变力做功法(1)用平均法求解(2)图像法(3)能量转换方法3-3次幂一.重温过去第二，了解新情况1.力量(1)定义：工作与完成这些工作所用时间的比率称为功率，符号为p(1)在同样的工作条件下，花费的时间越少，工作速度越快。(2)在同一时间内，工作做得越多，完成得越快。(2)公式：(3)功率单位：瓦特(w)，常用一千万千瓦。(4)物理意义：表示物体工作速度的物理量，是机械性能的重要指标。2.平均功率和瞬时功率(1)平均功率：表示在一段时间内完成工作的速度。(2)瞬时功率：(代表力F和速度V之间的角度)，它代表力在非常短的时间内做功的速度。(3)理解(1) f和v表示在同一物体上同时雕刻，当有一个角度时就把公式变成(2)力F可以是恒力或变力；可以是分力或合力(3)对于速度V，它可以是恒速或变速；它的大小和方向也可能不同因为我们寻找的是某一时刻的能量，除非速度是平均速度，力是恒定的。3.发动机功率(1)额定功率：正常运行时发动机的最大输出功率。对于发动机，额定功率是恒定的。(2)实际功率：实际运行时发动机的实际输出功率。实际功率可能小于或等于额定功率，但如果长时间大于额定功率，发动机会损坏。4、汽车启动问题(1)恒功率启动(2)恒定加速起动3-4重力势能1.温暖过去1、重力工作的特点(1)物体重力做功只与初始和最终位置有关，与路径无关。(2)重力做功等于重力与初始位置和最终位置之间高度差的乘积。物体向下移动，重力做正功，向上移动，重力做负功。第二，了解新情况1.重力势能(1)定义：物体的重力势能等于其重力和高度的乘积。(2)定义公式：单位焦点，符号J(3)重力势能是相对的和系统的，因为h是相对于参考平面的，当物体在参考平面之上时，重力势能是正的，当物体在参考平面之下时，重力势能是负的，而在参考平面上，重力势能是零；重力势能在物体和地球的所有系统中都是常见的。2.重力功和重力势能之间关系也就是说，物体做正功时，引力势能降低；重力做负功，重力势能增加。3-5 Ex(1)由于弹性相互作用，弹性变形物体的部分也具有势能。这种势能称为弹性势能。(2)势能产生的条件：物体之间存在相互作用；由物体之间的相对位置决定的能量。(3)对于弹簧，弹性势能在初始长度为零，伸长和压缩都有弹性势能。2.弹性势能(1)公式：3.弹性功与弹性势能的关系弹簧的弹力做正功，弹性势能减小。弹力做负功，弹性势能增加。3-7动能和动能定理一.重温过去第二，了解新情况1.动能(1)定义：物体因其运动而拥有的能量称为动能。(2)定义：(3)单位：焦点，符号j(4)动能是标量；动能是状态量，对应于某一时刻和某一位置的速度。动能是相对的。对于不同的参考系统，动能随着物体的速度而变化。2.动能定理(1)内容：物体在外力作用下的功等于物体动能的变化。(2)表达：(3)动能定理的物理意义：动能定理反映了外力做功与动能变化之间的对应关系。(4)几种解释3.动能定理的应用(1)与牛顿第二定律相比，动能定理有时能解决牛顿第二定律能解决的问题；然而，有一些问题动能定理可以解决，但牛二定律不能，所以动能定理应用更广泛。(2)动能定理的研究对象仅限于可视为粒子的物体。一般来说，它是一个单一的对象或对象系统，可以被视为一个单一的对象。对于物体系统，当物体系统中的相互作用是杆和绳之间的力，或者是静摩擦力，或者是刚性物体之间相互挤压产生的力时，力和反作用力所做的功的代数和为零，那么物体系统动能定理的应用只需要考虑物体系统结合外力所做的功。当物体系统中的相互作用是弹簧和橡胶条的力或滑动摩擦力时，力和反作用力所做的功的代数和不为零，所以当动能定理应用于物体系统时，不仅要考虑物体系统的组合外力，还要考虑物体之间的相互作用力。对于不同速度的物体，动能的变化应分别考虑。4.动能和速度(1)标量向量；(2)原因；(3)相互影响3-8机械能守恒定律一.重温过去第二，了解新情况1.机械能(1)定义：物体的动能和势能之和称为物体的机械能，包括动能、重力势能和弹性势能。(2)机械能是一个状态量。一个物体处于一定的位置并具有一定的速度，即具有一定的势能和动能，即具有一定的机械能。(3)机械能是一个相对量，其大小与参考系和零势能面有关。(4)机械能是标量，是系统所共有的。2.机械能守恒定律(1)内容：在只有重力和弹性的系统中，动能和势能可以相互转化，而总机械能保持不变。(2)公式：(3)条件(1)能量转换角度：只需要内能和动能之间的转换，没有其他形式的能量(如内能)；(2)从系统工作的角度来看：系统中只有重力和弹力起作用。3.用机械能守恒定律解决问题的基本思路(1)选择个要研究的对象或系统(2)根据研究对象的物理过程，进行力分析和功分析，判断机械能是否守恒。(3)适当选择参考平面，以确定研究对象在过程初始和最终状态下的机械能。(4)根据机械能守恒定律，列出方程并求解。4.功能关系滑动摩擦可以做积极和消极的工作。对于具有滑动摩擦的系统，一对滑动摩擦所做的功的代数和是负的，其绝对值等于滑动摩擦和相对位移的乘积，即机械能刚刚损失。3-9实验：机械能守恒定律的验证一.重温过去第二，了解新情况1.实验原理在只有重力作用的自由落体运动中，减小的重力势能被转换成物体的动能，打点计时器被用来记录物体在纸带上自由落体的高度h并计算瞬时速度v，减小的重力势能被计算为等于物体动能的增加量。2.预防措施(1)尽可能控制实验条件，即满足机械能守恒条件，尽可能减少各种阻力，如：(1)铁架的垂直安装可以降低纸带的阻力。(2)应选择质量密度较高的重物来增加重力，以减少阻力的