物理必修2第四章基础知识(粤)

1、第一节功一、怎样才算做了功1功的概念一个物体受到_的作用，并使物体在_上发生了一段_，就说这个力对物体做了机械功，简称功2做功的两个不可缺少的因素：_和物体_是做功的两个不可缺少的因素二、如何计算功1功的计算公式(1)当恒力F的方向与位移s的方向一致时，力对物体所做的功W为：W_.(2)当恒力F的方向与位移s的方向成某一角度时，力F对物体所做的功W为，W_.即力对物体所做的功，等于_的乘积功是一个_，只有_，没有_2功的计算公式适用条件：公式WF·scos 只适用于求_所做的功3功的单位在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J.焦耳的定义：1 J等于_的力使物体在力的方向上发生_的位

2、移时所做的功即1 J_.三、正功与负功由功的公式WFscos 可知：范围cos 范围W 正负物理意义0</20<cos 1_力是_/200力不是动力也不是阻力/2<1cos <0_力是_注：功是标量，虽有正负之分，但无方向；功的计算遵循代数运算法则四、几个力的总功在计算功的问题中，有时需计算物体受的几个力所做的总功，由于功是标量，这几个力对物体所做的总功等于各力分别对物体所做的功的_第二节动能势能一、功和能的关系1能量：一个物体能够对其他物体_，则该物体具有能量2功与能的关系做功的过程就是_的过程，做了多少功，就有多少能发生转化，反之转化了多少能就说明做了多少功，所以功

3、是_的量度功和能的单位相同，在国际单位制中，都是_二、动能1定义：物体由于_而具有的能量2动能表达式(1)动能与质量和速度大小的定量关系的推导质量为m、初速度为v的物体，在水平桌面上运动，因受摩擦阻力f的作用，运动一段位移s后静止下来(如图)则物体克服摩擦力做的功W_.设运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得f_.由匀变速直线运动的公式有s . 故W_.根据功和能的关系，这个功在数值上就等于物体初始所具有的动能. (2)公式：Ek_.3单位：_，符号J. 1 J1 kg·m2/s21 N·m.4动能是标量，且恒为_，与物体速度方向_三、重力势能1定义：由物体所处位置的_决

4、定的能量2公式：Ep_.3单位：_，符号J.4矢标量：重力势能是_，但有正值、负值之分5重力势能的相对性(1)参考平面：重力势能_的水平面实际问题中，应视研究问题的方便选定参考平面(2)重力势能的相对性：选择不同的参考面，同一物体在同一位置的重力势能_，但重力势能的差值与参考平面的选取_(3)Epmgh中，h是相对于参考平面的高度，当物体在参考平面以上时，重力势能取_；当物体在参考平面以下时，重力势能取_四、弹性势能1定义：物体由于_而具有的能量2大小：跟_的大小有关，_越大，弹性势能也越大对于弹簧来说，弹性势能与_有关，当形变量一定时，_越大的弹簧性势能越大3势能：与相互作用物体的_有关的能

5、量第三节探究外力做功与物体动能变化的关系一、实验与探究1实验目的：_.2实验方法：让物体自由下落，下落过程经过A、B两点，测出A、B两点的高度差hAB和A、B两点的速度vA、vB，则重力做的功为WG_.动能变化为Ek_.验证WG与Ek的关系3实验器材：_、纸带、_、铁架台、夹子、_.4实验步骤：(1)按图把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接好(2)把纸带的一端在重锤上用夹子固定好，另一端穿过计时器限位孔，用手 _提起纸带使重锤停靠在_ (3)_，让重锤自由下落(4)重复几次，得到35条打好点的纸带(5)在打好点的纸带中挑选_的一条纸带，在起始点标上0，以后依次标上 1,

6、2,3用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3(6)应用公式vn计算各点对应的即时速度v1、v2、v3(7)计算各点对应的重力做的功mgh和动能的增加量mvn2，进行比较(8)将测得的数据填入下表，观察、对比、分析，寻求规律.各点123456下落高度h(m)速度vn(m/s)mghnmvn2结论5.误差分析(1)偶然误差测量长度时会带来误差，减小误差的办法是：测距离时都应从_量起；多测几次取平均值(2)系统误差实验中重物和纸带下落过程中要克服阻力(主要是打点计时器的阻力)做功，故动能的增加量Ek必定_重力做的功WG.6注意事项(1)应尽最大可能减小各种阻力的影响，可采取如下措施：应选用质量大和

7、_的重物，以减小空气阻力的影响打点计时器必须稳固安装在铁架台上，并且两个限位孔的中线要_，以减小纸带所受的摩擦力释放前将纸带_且保证不与限位孔接触以减小纸带与限位孔间的摩擦(2)实验时必须是_，打点计时器正常工作后再放开纸带让重物下落二、理论分析与论证1推导如图所示，质量为m的物体，在恒力F和摩擦力f作用下，经位移s后，速度由v1增加到 v2.外力做的总功：W_.由牛顿第二定律：Ff_.由运动学公式：s_.联立式得：W_.即WEk2Ek1Ek.2结论：_.三、动能定理1内容：_对物体所做的功等于物体_2表达式：W_.式中E=表示物体的_；Ek1表示_；W表示_3功与物体动能变化的关系：(1)W

8、为正功时，Ek2>Ek1，物体的动能_(2)W为负功时，Ek2<Ek1，物体的动能_(3)W0时，Ek2Ek1，物体的动能_第四节机械能守恒定律一、机械能1定义：动能与势能(包括_和_)统称为_2相互转化：动能和势能间能够相互转化，动能和势能间的相互转化是通过_做功实现的二、机械能守恒定律1推导过程研究做自由落体运动的物体，经过高度为h1的B点时速度为v1，下落到高度为h2的C点时速度为v2，如右图所示研究从B到C的这段运动过程：由动能定理：WG_.由重力做功与重力势能变化的关系：WG_.所以mgh1+mv12=_.即Ep1Ek1_.2内容(1)在只有_的情形下，物体的动能和势能相

9、互转化，而总的机械能_(2)在只有_的情形下，弹性势能和动能可以相互转化，但总的机械能_3表达式：Ek2Ep2Ek1Ep1或E2_.4守恒条件：只有_做功(或_做功)第五节验证机械能守恒定律一、实验目的通过研究物体运动过程中的_和_变化，验证械能守恒定律二、实验原理1针对只有重力做功的情形，研究其运动过程，比较物体_变化量与_变化量，若满足 EpEk.则说明机械能守恒2比较运动过程中两个状态的机械能若满足Ek1Ep1Ek2Ep2，也说明机械能守恒3两种设计方案：(1)方案一：利用打点计时器记录自由下落物体的运动信息，通过打点纸带确定物体下落的高度及此时对应的速度，确定减少的重力势能和增加的动能

10、探寻两者之间的关系，验证机械能是否守恒(2)方案二：如右图所示，用单摆和DIS装置验证机械能守恒，将DIS装置的光电门放在A、B、C、D各点，测出各点的速度测量出各点对D的高度运用所得数据验证机械能是否守恒三、实验器材方案一：打点计时器及电源、铁架台(含铁夹)、纸带_、刻度尺、夹子方案二：DISLab实验仪一套，铁架台、_、细线、铅笔、贴有方格纸的木板、刻度尺第六节能量能量转化与守恒定律一、能量的多样性及相互转化1能量的多样性：自然界中能量的形式多种多样，例如：机械能、_、电能、电磁能、_、化学能等2能量的转化：不同形式的能量可以_，我们所消耗的能量，大部分是_辐射到地球后转化而来的二、能量守

11、恒定律1内容：能量既不会凭空_，也不会凭空_，它只能从一种形式_为另一种形式，或从一个物体_到另一个物体，在转化或转移过程中其总量保持不变2表达式：E初_；E增_.某种形式的能增加，一定存在其他形式的能_，且增加量和_一定相等某个物体的能量增加，一定存在其他物体的能量_，且增加量和_一定相等3意义(1)揭示了自然界各种运动形式不仅具有_性，而且具有_性(2)宣布“_”不可能制成第七节功率一、如何描述物体做功的快慢1比较做功的快慢：(1)在做功相同的情况下，用时越_，做功越_(2)在做功相同的情况下，用时越_，做功越_2在物理学中，做功的快慢用_来表示二、怎样计算功率1功率(1)功率的定义：功W

12、跟完成这些功所用时间t的_叫功率，功率的符号为P.(2)定义式：P _.(3)功率的单位：在国际单位制中，功率的单位是_，符号为W.1 W1 J/s.技术上常用千瓦(kW)作为功率的单位，1 kW1 000 W.(4)功率的物理意义：功率是表示物体做功_的物理量(5)功率是标量，只有_，没有_2功率的计算如果物体沿位移方向受的力是F，从计时开始到时刻t这段时间内，发生的位移是s，则力在这段时间所做的功WFs，根据功率的定义式，有P _.当力的方向与速度方向有一夹角时，P_.三、功率与能量1功率表示了能量_或_的快慢2额定功率与实际功率.比较项目概念定义特点联系额定功率机械正常工作时，允许达到的

13、_不同机械额定功率可能不同，但同一机械额定功率_为了机械的安全P额_P实实际功率机械_的功率同一机械实际功率随工作情况而变第八节能源的开发与利用一、能源及其分类1概念：在一定条件下能够提供可利用_的物质资源，都可以称为能源2分类(1)从人类开发能源的历史划分常规能源：_、_、_ 等新能源：_、_等(2)从使用分类：一次能源：未经人类加工转换的能源，如_、_、_ 、_、风能、生物能、海洋能等二次能源：从一次能源直接或间接转化而来的能源如：_、氢能、焦炭(3)从能否再生分类：可再生能源：_、风能等 .不可再生能源：_、_等(4)从对环境的影响分类：清洁能源(也称“绿色环保”能源)：_、_等非清洁能源：_、_、天然气等另外人类正在开发和利用的能源还有水能、风能、地热能、波浪能等二、能源危机与环境污染1能源危机按目前地球上已探明的煤和石油的储量及开采速度，煤可开采200年左右，天然气可开采60年左右，石油可开采40