人教版高中物理必修第二册期末复习全册知识点考点提纲

人教版高中物理必修第二册期末复习全册知识点考点提纲第五章抛体运动 15.1曲线运动 1 1 1三、曲线运动速率的变化 15.2运动的合成与分解 1一、运动的合成与分解 1二、小船过河问题 2三、关联速度问题 45.3实验：探究平抛运动的特点 4 45.4抛体运动的规律 5 5二、类平抛运动 7三、斜抛运动 7第六章圆周运动 86.1圆周运动 8 8二、线速度 三、角速度 8 8五、各物理量间的关系 9 9一、向心力 9三、变速圆周运动和一般的曲线运动 1 1二、匀速圆周运动的加速度的大小 16.4生活中的圆周运动 一、车辆转弯问题(火车转弯、汽车转弯) 三、离心运动 第七章万有引力与宇宙航行 7.1行星的运动 二、近代天体物理学史 一、万有引力定律 二、引力常量及其测定 7.3万有引力理论的成就 —2— 二、天体密度的计算 7.4宇宙航行 一、宇宙速度 二、人造卫星 三、同步卫星、极地卫星和近地卫星 7.5相对论时空观与牛顿力学的局限性 20一、相对论时空观 20二、牛顿力学的局限性 20 21第八章机械能守恒定律 218.1功与功率 21一、功 21二、正功和负功 22三、功率 2 23 24 24二、重力势能及其相对性 24三、弹性势能 24 25 25二、动能定理 258.4机械能守恒定律 26 26二、机械能守恒定律 26三、功能关系 27 27 27第五章抛体运动5.1曲线运动一、曲线运动定义与特点1、定义：轨迹是曲线的运动叫曲线运动。(1)速度方向：质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向。(2)运动的性质：做曲线运动的物体，速度的方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动，即必然具有加速度。☆☆☆☆☆:变速运动不一定是曲线运动，如匀变速直线运动，曲线运动一定是变速运动，因为速度方向一定变化，曲线运动不一定是非匀变速运动，如平抛运动是曲线运动，也是匀变速运动。二、物体做曲线运动的条件1、从动力学角度看：物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上。2、从运动学角度看：物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一条直线上。3、运动轨迹的判断(1)若物体所受合力方向与速度方向在同一直线上，则物体做直线运动；若物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上，则物体做曲线运动。(2)物体做曲线运动时，合力指向轨迹的凹侧；运动轨迹在速度方向与合力方向所夹的区间。可速记为“无力不弯，力速两边”。三、曲线运动速率的变化物体运动轨迹在速度和合力之间，其运动的速率与速度和合力的关系为：(1)合力方向与速度方向的夹角为锐角时：物体的速率增大。(2)合力方向与速度方向的夹角为钝角时：物体的速率减小。(3)合力方向与速度方向的夹角为垂直时：物体的速率不变。5.2运动的合成与分解一、运动的合成与分解1、分运动和合运动：一个物体同时参与几个运动，参与的这几个运动即分运动，物体的实际运动即合运动。2、运动的合成与分解：已知分运动求合运动称为运动的合成；已知合运动求分运动称为运动的分解。两者互为逆运算。在对物体的实际运动进行分解时，要根据实际效果分解。沿平行于河岸方向和垂直于河岸的方向进行正交分解，则v水一V静水cosθ为船实际沿水流方向的运动速度，v⊥=V静水sinθ为船在垂直于河岸方向的运动速度。两个方向的运动情况相互独立、互不影响。2、小船过河问题的几种情况(1)渡河时间最短问题：渡河时间仅由V静水垂直于河岸的分量v1决定，即(d为河宽),与v水无关。要使渡河时间最短，应使船在垂直于河岸方向的速度最大，如图所示，当sinθ=1,即v水垂直于河岸时，渡河所用时间最短，即,与v水无关。(2)渡河位移最小问题①当V水<V静水时，渡河的最小位移即河的宽度d。如图所示，为了使渡河位移等于河的宽度d,这时船头应指向河的上游，并与河岸成一定的角度θ,使船的合速度v的方向与河岸②当v水>V游水时，如果船头方向(即v静水方向)与合速度方向垂直，渡河位移最小，如图所示，渡河位移最小为(2)在带有支架的木板上，用图钉钉好白纸，并让竖放木板左上方靠近槽口，使小球滚下飞出后的轨道平面跟板面平行。(如图所示)(3)把小球飞离斜槽末端时的球心位置投影到白纸上，描出点0,过0用重垂线描出竖直方向。(4)让小球每次都从斜槽上同一适当位置滚下，在粗略确定的位置附近，用铅笔较准确地确定小球通过的位置，并记下这一点，以后依次改变x值，用同样的方法确定其他各点的位(5)把白纸从木板上取下来，用三角板过0作与竖直方向垂直的x轴，将一系列所描的点用平滑的曲线连接起来，这就是小球平抛运动的轨迹。5、数据处理(求平抛小球的初速度)(1)以0点为原点，水平方向为x轴，竖直向下方向为y轴建立坐标系。(2)在平抛小球运动轨迹上选取A、B、C、D、E五个点，测出它们的x、y坐标值，记到表格内。(3)把测到的坐标值依次代入公式,求出小球平抛的初速度，并计算其平均值。6、误差分析(1)安装斜槽时，其末端切线不水平。(2)小球每次滚下的初位置不尽相同。(3)建立坐标系时，可能误将斜槽末端端口作为坐标原点。(4)空气阻力使小球不是真正的平抛运动。7、注意事项(1)实验中必须保持通过斜槽末端的切线水平，木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。(2)小球必须每次从斜槽上同一位置由静止滚下，即在斜槽上固定一个挡板，每次都从挡板位置释放小球。(3)坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点，应是小球在槽口时，球心在木板上的水平投影点。(4)要在斜槽上适当的高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨迹由图板左上角到达右下角；要在平抛轨迹上选取距0点远一些的点来计算小球的初速度，这样可以减小测量误差。5.4抛体运动的规律一、平抛运动1、平抛运动定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下的运动。2、平抛运动条件：(1)初速度沿水平方向；(2)只受重力作用。3、平抛运动性质：匀变速曲线运动，其运动轨迹为抛物线。4、研究方法：分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动两个分运动.5、规律：(1)水平方向：匀速直线运动，V=Vo,x=vat,a=0。(2)竖直方向：自由落体运动，V,=gt,2,a,=g。(3)实际运动：v=√v²+v²,s=√x²飞行时间,时间取决于下落高度h,与初速度vo无关即水平射程由初速度vo和下落高度h共同决定，与其他因素无关落地速度v=√²+v²=√v²+2gh,落地速度也只与初速度vo和下落高度h有关量任意相等时间间隔△t内的速度改变量△v=g△t相同，方向恒为竖直向如图所示7、平抛运动的两个重要推论(1)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处，设其速度方向与水平方向的夹角为α,位移方向与水平方向的夹角为θ,则tanα=2tanθ。由平抛运动规律得：,所以tana=2tanθ。(2)做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点，如图中B点为OC的中点。二、类平抛运动1、类平抛运动的定义：当物体所受的合外力恒定且与初速度垂直时，物体做类平抛运动。3、类平抛运动的求解方法(1)常规分解法：将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力的方向)的匀加速直线运动，两分运动彼此独立，互不影响，且与合运动具有等时性。(2)特殊分解法：对于有些问题，可以过抛出点建立适当的直角坐标系，将加速度分解为三、斜抛运动3、规律：斜抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动，在竖直方向的分运动是竖直上抛x水平速度：Vx=v₀cosθ最高点：速度水平面：82=gsina6.1圆周运动一、匀速圆周运动1、圆周运动的定义：物体的运动轨迹是圆的运动叫作圆周运动。分为匀速圆周运动和变速圆周运动。因为圆周运动的向心力与线速度始终垂直，并指向圆心，所以圆周运动是变加速曲线运动。2、匀速圆周运动：做圆周运动的物体，若在相等的时间内通过的圆弧长相等，就是匀速圆周运动。(1)匀速圆周运动特点：加速度大小不变，方向始终指向圆心，是变加速运动。(2)匀速圆周运动条件：合外力大小不变、方向始终与速度方向垂直且指向圆心。二、线速度1、定义：质点做圆周运动通过的弧长△s和所用时间△t的比值叫做线速度。2、物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。3、大小：注意：△S是弧长，不是位移；当△t很小很小时(趋近零),弧长△S就等于物体的位移，式中的v,就是直线运动中学过的瞬时速度。4、方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向。三、角速度1、定义：物体做圆周运动，连接物体和圆心的半径转过的角度△θ和所用时间△t的比值叫做角速度。(匀速圆周运动是角速度不变的运动。)2、物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢。4、单位：rad/s(弧度/秒)。5、弧度与角度公式：,运动一周,即360°=2πrad;四、周期、频率和转速1、周期定义：物体运动一周所用的时间；符号是T;单位是s。2、频率定义：物体在单位时间(每秒)转的圈数；符号是f;单位是Hz或s⁻¹。3、转速定义：物体在单位时间(每秒或每分)转的圈数；符号是n;单位是r/s或r/min。4、周期、频率和转速关系：;描述物体做圆周运动的快慢。五、各物理量间的关系1、由线速度和角速度得5、从以上公式推导可以得出匀速圆周运动特点：线速度时刻改变(方向时刻改变),只是大小不变、角速度、周期、频率、转速不变。一、向心力1、向心力定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力叫作向心力，符号为Fn。2、向心力方向：指向圆心，向心力方向与速度方向垂直，是变力。3、向心力作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小。4、向心力的几点说明(1)向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力。物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。(2)向心力是根据作用效果命名的，并不是一种新的性质的力，受力分析时，切不可在物体的相互作用力以外再添加一个向心力。某几个力提供了向心力。二、向心力的大小的影响因素1、感受向心力实验：如图所示，在绳子的一端拴一个小球，另一端握在手中。将手举过头(2)保持绳的长度和小球的质量不变，改变小球转动的速度，感受向心力的变化；(3)保持小球的质量和小球转动的速度不变，改变绳的长度，感受向心力的变化。2、实验结论：物体做圆周运动需要的向心力与物体质量成正比，与半径成正比，与角速度三、变速圆周运动和一般的曲线运动(一)变速圆周运动1、运动员抛出链球的过程中，使链球越转越快，在链球速度比较大的时候，抛出链球，使2、如图所示，当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心(合力不指向圆心物体做变速圆周运动的受力条件)时，物体做变速圆周运动。VV速度减小的圆周运动速度增大的圆周运(1)向心分力F。,产生向心加速度an,只改变线速度方向。(2)切向分力F,产生切向加速度ar,改变线速度的大小。(3)当合外力与速度夹锐角时，物体线速度增加。(4)当合外力与速度夹钝角时，物体线速度减小。(二)一般的曲线运动6.3向心加速度一、匀速圆周运动的加速度的方向1、向心加速度：做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心，这个加速度称为向心加速度，符2、方向：始终指向圆心。4、说明：匀速圆周运动加速度的方向时刻改变，所以匀速圆周运动不是匀变速运动，而是二、匀速圆周运动的加速度的大小2、向心加速度的大小：根据牛顿第二定律和向心力表达式F=ma和向心力的大小公式,可得出向心加速度的大小：或者an=w²r。一、车辆转弯问题(火车转弯、汽车转弯)d(1)一般来说转弯处的地面是倾斜的，当汽车以某一适当速度经过弯道时，由汽车自重与的最大速度，如果超过了这个速度，汽车将发生侧滑现象。慢行；④增加路面高度差——外高内低。2、火车转弯模型如下(1)与公路弯道类似，铁轨弯道处，也通过一定的设计，展现出一定的坡度。当火车以v=√gRtanθ速度通过时，恰好有火车自身重力与铁轨的支持力的合力提供向心力。 二、汽车过拱形桥与航天器中的失重现象(2)汽车过拱形桥时，在最高点时，受力情况如图所示：向心力所以：F压=Fɴ<mg;汽车对桥的压力小于其所受重力，即处于失重状态；当Fɴ=0时，汽车脱离桥面，做平抛运动，汽车及其中的物体处于完全失重状态。(3)汽车过凹形桥时，在最低点时，受力情况如图所示：向心力所以：F压=FN>mg;汽车对桥的压力大于其所受重力，即处于超重状态。2、航天器中的失重现象(1)向心力分析：宇航员受到的地球引力与飞船座舱对他的支持力的合力为他提供向心力：(2)失重状态：当v=gR时，座舱对宇航员的支持力为零，宇航员处于完全失重状态。三、离心运动1、离心运动(1)定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。(2)本质：做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞出去的倾向。(3)受力特点：当F=mrw²时，物体做匀速圆周运动；当F=0时，物体沿切线方向飞出；当F<mrw²时，物体逐渐远离圆心，F为实际提供的向心力；如图所示：Fₙ=mro²2、向心运动(1)当提供向心力的合外力大于做圆周运动所需向心力时，即F>mrw²,物体渐渐向圆心靠近；如图上图所示。注意：物体做离心运动不是物体受到所谓离心力作用，而是物体惯性的表现，物体做离心运动时，并非沿半径方向飞出，而是运动半径越来越大或沿切线方向飞出。第七章万有引力与宇宙航行7.1行星的运动一、开普勒三定律1、开普勒第一定律(轨道定律):所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。2、开普勒第二定律(面积定律):对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过3、开普勒第三定律(周期定律):所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等；即：=k,k是一个与行星无关的常量。二、近代天体物理学史1、托勒密：地心宇宙，即认为地球是宇宙的中心，一切天体围绕地球运行。2、哥白尼：日心说，即认为太阳是宇宙的中心，一切天体围绕太阳运行。3、伽利略：发明天文望远镜，证实了日心说的正确性。4、布鲁诺：日心说的支持者与推动者，哥白尼死后极大的发展了日心说的理论。5、第谷：观测星体运动，并记录数据。6、开普勒：潜心研究第谷的观测数据，以20年的时间提出了开普勒三定律。7、牛顿：在前人的基础上整理总结得出了万有引力定律。7.2万有引力定律一、万有引力定律1、万有引力定律内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比。2、表达式：其中G为引力常量，大小为G=6.67×10¹N·m²/kg²;r是两个质点间的距离。如果已知两个物体(可视为质点)的质量和距离就可以计算他们之间的万有引力。3、万有引力定律的公式适用条件(1)公式适用于计算质点间的相互作用，当两个物体间的距离比物体本身大得多时，物体可视为质点。(2)质量分布均匀的球体间的相互作用力，式中r是两个球体球心间的距离。(3)一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也可用此公式计算，式中的r是球体的球心到质点的距离。4、万有引力的四个特性(1)普遍性：它存在于宇宙中任何客观存在的两个物体之间。(2)相互性：任何两物体间的相互引力，都是一对作用力和反作用力，符合牛顿第三定律。(3)宏观性：通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的天体间或天体与天体附近的物体间，它的作用才有实际的物理意义。(4)独立性：万有引力的大小只与它们的质量和距离有关，与其他的因素均无关。不管它们之间是否还有其他作用力。二、引力常量及其测定1、引力常量是由英国物理学家卡文迪什通过扭秤实验测定的，其数值为G=6.67×10⁻¹1N·2、扭称装置实验(实验思想微小量放大法)示意图(1)扭秤装置把微小力通过杠杆旋转明显反映出来(一次放大);(2)扭转角度(微小形变)通过光标的移动来反映(二次放大),从而确定物体间的万有引3、测定引力常量的意义(1)证明了万有引力的存在。(2)使得万有引力定律有了真正的实用价值，可测定远离地球的一些天体的质量、平均密度等。7.3万有引力理论的成就一、计算天体的质量1、“称量”地球质量：若不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体所受的重力mg等于地球对物体的引力，即2、环绕法：借助环绕中心天体做匀速圆周运动的行星(或卫星)计算中心天体的质量，俗称“借助外援法”。常见的情况如下：万有引力提供向心力中心天体的质量说明半径，v、W、T为行星(或卫星)的线速度、角速度和周期3、万有引力与重力的关系(黄金代换):对地球上的物体而言，受到的万有引力要比地球自转引起的物体做圆周运动所需的向心力大的多，所以通常可以忽略地球自转带来的影响，近似认为万有引力完全等于重力。即化简得到：GM=gR²,其中g是地球表面的重力加速度，R表示地球半径，M表示地球的质量，这个式子的应用非常广泛，被称为黄金代换公式。总结：计算中心天体的质量需要知道(1)行星或卫星运行的轨道半径，以及运行的任一参数(如线速度或角速度或向心加速度等)。(2)如果是忽略天体自转、或在天体表面附近、或提示万有引力近似等于重力，则可以应用黄金代换计算中心天体质量，此时需要知道天体的半径，以及天体表面的重力加速度。二、天体密度的计算1、若天体的半径为R,则球体体积：密度：2、特殊情况：当卫星环绕天体表面运动时，卫星的轨道半径r可认为等于天体半径R,则总结：计算中心天体的密度时，只要能求出天体质量，并知道天体自身半径就可以求出中心天体的密度。7.4宇宙航行一、宇宙速度1.第一宇宙速度(环绕速度)(1)大小：7.9km/s。(2)意义：①卫星环绕地球表面运行的速度，也是绕地球做匀速圆周运动的最大速度。②使卫星绕地球做匀速圆周运动的最小地面发射速度。2.第二宇宙速度(脱离速度)(1)大小：11.2km/s。(2)意义：使卫星挣脱地球引力束缚的最小地面发射速度。(3)在地面上发射物体，使之能够脱离地球的引力作用，成为绕太阳运动的人造行星或绕其他行星运动的人造卫星所必需的最小发射速度，其大小为v=11.2km/s。3.第三宇宙速度(逃逸速度)(1)大小：16.7km/s。(2)意义：使卫星挣脱太阳引力束缚的最小地面发射速度。(3)在地面上发射物体，使之最后能脱离太阳的引力范围，飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小速度，其大小为v=16.7km/s。4.第一宇宙速度的计算：地球的质量为M,卫星的质量为m,卫星到地心的距离为r,卫星做匀速圆周运动的线速度为v,地球半径R。(r=R)。二、人造卫星(1)向心力和向心加速度：向心力是由万有引力充当的，即,再根据牛顿第二定(2)线速度v:由得随着轨道半径的增加，卫星的线速度减小。 (3)角速度@:随着轨道半径的增加，做匀速圆周运动的卫(4)周期T:,随着轨道半径的增加，卫星的周期增大。2、卫星的各物理量随轨道半径的变化而变化的规律三、同步卫星、极地卫星和近地卫星1、同步卫星：指相对于地面静止的人造卫星，它跟着地球做匀速圆周运动，周期T=24h。2、所有的同步卫星只能分布在赤道正上方的一个确定轨道，即同步卫星轨道平面与赤道平面重合。3、同步卫星的几个定值(1)轨道平面一定：赤道平面。(2)周期与角速度一定：T=24h。(3)轨道半径一定：r=6.6R。(4)线速度大小一定：v=3.08km/s。(5)运转方向一定：自西向东。(6)向心加速度的大小一定：4、同步卫星的用途：主要用于通信，故也称通信卫星。3颗同步卫星可实现全球覆盖，为了使同步卫星之间不相互干扰，大约3°左右才能放置一颗同步卫星，也就是说，地球上空只能放下120颗同步卫星。截止2012年，已发射100多颗。5、极地卫星和近地卫星(1)极地卫星运行时每圈都经过南北两极由于地球自转，极地卫星可以实现全球覆盖。(2)近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星，其运行的轨道半径可近似认为等于地球的半径，其运行线速度约为7.9km/s。线速度推断：由、r=R(地球半径);得(3)两种卫星的轨道平面一定通过地球的球心。四、不同轨道人造卫星的参数比较1、三种不同轨道卫星的参数对比近地卫星(r₁、W1、V₁、赤道上随地球自转的物体(r₃、W向心力万有引力万有引力万有引力减去重力径角速度,得·故w₁>02同步卫星的角速度与地球自转的角速度相同，故W₂=W₃线速度由v=rw,得v₂>v₃向心加速度得,故ai>a2由an=w²r,得a2>a₃离地面距离(h)离地心距离(r)线速度(v)公转周期(T)月球27.3天同步卫星84分钟月球②同同步卫星近近地卫星一、相对论时空观1.狭义相对论的两个基本假设(1)狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的。(2)光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。2.时间和空间的相对性(1)“同时”的相对性：同时是相对的，与参考系的运动有关。(2)时间间隔的相对性：(3)长度的相对性：3.相对论的三个结论(1)相对论的速度变换公式(2)相对论质量二、牛顿力学的局限性1、牛顿力学的成就：从地面上物体的运动到天体的运动，从拦河筑坝、修建桥梁到设计各种机械，从自行车到汽车、火车、飞机等现代交通工具的运动，从投出篮球到发射导弹、人造地球卫星、宇宙飞船……所有这些都服从牛顿力学的规律。2、牛顿力学的局限性：牛顿力学对于高速运动的物体和电子、质子、中子等微观粒子是不适用的。3、量子力学的建立能够很好地描述宏观低速运动的规律，并在现代科学技术中发挥了重要作用。4、相对论与量子力学都没有否定过去的科学，而只认为过去的科学是自己在一定条件下的特殊情形。三、宇宙起源与恒星的演化1、宇宙起源(宇宙大爆炸理论)(1)宇宙大爆炸理论是目前广泛接受的宇宙起源理论，它表明宇宙起源于一个极度热密的初始状态，然后经历了急剧膨胀。(2)这一理论解释了宇宙中各种天体的分布、宇宙背景辐射以及宇宙的演化历史。(3)它是由比利时天文学家乔治·勒梅特和美国天文学2、恒星的演化(1)恒星初级阶段：由星云向外辐射能量，所形成的的反向推力聚集而成，类似于水的冷凝。(2)恒星阶段：当初始星云，具备了向内运动的动力，并且聚集之后，突破星云物质分子、原子，释放大量热能的同时释放出十分巨大的空间。(3)恒星衰老之后的演变取决于恒星的质量：当质量足够大能够压破原子核，就能形成中子星；大到能够压迫中子就可能形成所谓的黑洞；当然恒星质量不足，最终无法进入下一个阶段，只能衰变为白矮星。第八章机械能守恒定律8.1功与功率一、功1、定义：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的2、公式：W=Flcosα。(1)公式只适用于恒力做功。(2)F和S是对应同一个物体的。(3)恒力做功多少只与F、1及二者夹角余弦有关，而与物体的加速度大小、速度大小、运动时间长短等都无关，即与物体的运动性质无关，同时与有无其它力做功也无关。3、功是标量，没有方向、但是有正负，正负表示能量转化的方向，表示物体是输入了能量还是输出了能量。4、在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J(1J=1N·m)。5、物理意义：功是能量转化的量度。二、正功和负功1、正功和负功的判断由W=Flcosα可知(1)当时，W=0,力F对物体不做功(填“做正功”“做负功”或(2)当时，W>0,力F对物体做正功(填“做正功”“做负功”或“不做功”)。(3)时，W<0,力F对物体做负功(填“做正功”“做2、总功的计算当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功等于：(1)各个力分别对物体所做功的代数和。(2)几个力的合力对物体所做的功。3、变力做功：对于变力做功不能依定义式W=Fscosα直接求解，但可依物理规律通过技巧的转化间接求解。①可用(微元法)无限分小法来求，过程无限分小后，可认为每小段是恒力做功。②平均力法：若变力大小随位移是线性变化，且方向不变时，可将变力的平均值求出后用公③利用F-s图象，F-s图线与坐标轴所包围的面积即是力F做功的数值。④已知变力做功的平均功率P,则功W=Pt。三、功率1、意义：功率是表示做功的快慢的物理量。2、定义：功W与完成这些功所用时间t之比。3、定义式：单位：瓦特，简称瓦，符号是W。4、功率是标(选填“标”或“矢”)量。5、额定功率：机械正常工作时输出的最大功率。6、实际功率：机械实际工作时输出的功率.要求不大于额定功率。四、功率与速度的关系1、一个沿着物体位移方向的力对物体做功的功率，等于这个力与物体速度的乘积。(1)若v是物体在恒力F作用下的平均速度，则P=Fv对应这段时间内的平均功率。(2)若v是瞬时速度，则P表示该时刻的瞬时功率。3、应用：由功率与速度的关系知，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的输出功率P一定时，牵引力F与速度v成反比，要增大牵引力，就要减小速度。五、机车启动的两种模型1、两种机车启动方式的规律以恒定功率启动以恒定加速度启动和v-t图像段运动性质加速度减小的加速运动匀加速直线运动，维持时间段↓运动性质以vm做匀速直线运动加速度减小的加速运动无匀速运动FFC由F—F=ma,P=Fv可得：①AB段牵引力不变，做匀加速直线运动；②BC图线的斜率k表示功率P,知BC段功率不变，运动；③B点横坐标对应匀加速运动的末速度为1/vi;8.2重力势能1、重力所做的功W₆=mg△h,△h指初位置与末位置的高度差。(1)物体下降时重力做正功，WG=mgh。2、重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。3、重力做功的特点可推广到任一恒力做功，即恒力做功的特点是：与具体路径无关，即恒1、重力势能定义：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。(1)大小：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积，表达式为E=mgh。2、重力做功和重力势能变化的关系：重力做正功，重力势能减少，重力做负功，重力势能在参考平面上，物体的重力势能取作0。(2)重力势能的相对性4、标矢性：重力势能为标量，其正负表示重力势能的大小，物体在参考平面上1、定义：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能，叫弹性势能。(2)弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关：在弹性限4、弹力做功的计算：由于弹力是一个变力，计算其功不能用W=Fs设弹簧的伸长量为x,则F=kx,画出F-x图象。如图所示。则此图线与x轴所夹面积就为弹力所做的功。4、弹力做功与弹性势能变化量的关系：W弹=-△EP.当弹力做负功，弹性势能增加；当弹力做正功，弹性势能减少。8.3动能和动能定理一、动能的表达式1、动能定义：物体由于运动而具有的能叫动能。2、表达式：3、单位：与功的单位相同，国际单位为焦耳，符号为J。4、标矢性：动能是标量，只有大小，没有方向。5、动能是状态量，而动能的变化量是过程量。6、动能具有相对性，动能的大小与参照物的选取有关，中学物理中，一般取地球为参照物。二、动能定理1、内容：合外力在一个过程中对物体所做的功等于物体在这个过程中动能的变化。2、表达式：如果物体受到几个力的共同作用，W即为合力做的功，它等于各个力做功的代数和。的功是物体动能变化的量度。4、动能定理的适用条件(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动。(2)既适用于恒力做功，也适用于变力做功。(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同时作用。5、对动能定理的理解(1)一个物体的动能变化△Ek与合外力对物体所做功W具有等量代换关系。(2)动能定理公式中等号的意义：等号表明合力做功与物体动能的变化间的三个关系：8.4机械能守恒定律一、动能与势能的相互转化为重力势能。2、弹性势能与动能的转化能减少，物体的动能转化为弹簧的弹性势能。3、机械能：重力势能、弹性势能与动能统称为机械能，重力势能、弹性势能与动能都是机将小球由斜面A上某位置由静止释放，如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球在斜面B上速度变为0(即到达最高点)时的高度与它出发时的高度相同，不会更高一点，也不会更低2、机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而(1)表达式：(2)应用机械能守恒定律解决问题只需考虑运动的初状态和末状态，不必考虑两个状态间3、对机械能守恒条件的理解(1)只有重力做功，只发生动能和重力势能的相互转化。(2)只有系统内弹力做功，只发生动能和弹性势能的相互转化。(3)只有重力和系统内弹力做功，只发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化。(4)除受重力和弹力外，其他力也做功，但其他力做功的代数和始终为零。注意：机械能守恒的物体所受合外力不一定为零。4、机械能守恒定律的不同表达式说明从守恒的角度看Ei+E=E₂+E₂或初状态的机械能等于末状态的必须先选零势能面从转化角Ek2—E₁=En—E₂或过程中动能的增加量等于势能的减少量不必选零势能面从转移角En—En=