高中物理专题讲座_必修二_功和功率专题

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1、专题一．功：◎知识梳理1．物理意义，功是能量转化的量度。一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，我们就说这个力对物体做了功。2.公式：W=FScosα,单位：焦耳(J)1焦耳=1牛·米即：1J=IN·M,功是标量。关于功应注意以下几点：①做功的两个要素：有力作用在物体上，且物体在力的方向上发生位移，因此，讲功时明确哪个力做功或明确哪个物体对哪个物体做功。②公式：w=FScosα公式中F为恒力；α为F与位移S的夹角；位移s为受力质点的位移。③功的正负：功是标量，但有正负，当O≤α<900时，力对物体做正功：900<α≤1800时，力对物体做负功(物体克服某力做功

2、，取正值)。④做功过程总是伴随着能量的转化，从这点上讲，功是能量转化的量度，但“功转化为能量”，“做功产生热量”等说法都是不完备的。⑤功具有相对性，一般取地面参照系，即力作用的那个质点的位移一般指相对地面的位移。⑥摩擦力的功，无论是静摩擦力，还是动摩擦力都可以做正功、负功还可以不做功，一对静摩擦力做功的代数和为零。⑦摩擦力做功与产生势能之间的关系如何?因两个接触面的相对滑动而产生热能的关系：Q=fs，其中，f必须是滑动摩擦力，S必须是两接触面的相对滑动距离(或相对路程)。由此可见，静摩擦力虽然对物体做功．但由于相对位移为零而没有热能产生。【例1】在光滑水平面上有一静止的物

3、体．现以水平恒力甲推这一物体，作用一段时间后，换成相反方向的水平恒力乙推这一物体．当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为32J．则在整个过程中，恒力甲做的功和恒力乙做的功各等于多少？专题二．动能、势能1．动能：物体由于运动而具有的能叫动能。(1)动能的定义式：EK=mV2/2，式中m是物体的质量，V是物体的速率，EK是物体的动能。(2)动能是标量_：动能只有大小，没有方向，是个标量。动能定义式中的v是物体具有的速率，动能恒为正值。(3)动能的单位：动能的单位由质量和速度的单位来确定。在国际单位制中，动能的单位是千克·米2/秒2，由于1千

4、克·米2/秒2=1牛1米=1焦，所以动能的单位与功的单位相同。(4)动能具有相对性：物体运动速度的大小，与选定的参照物有关，相对于不同的参照物，物体具有不同的速度，因此也具有不同的动能，一般来讲，我们选地面为参照物。2．势能：由相互作用的物体间的作用力和物体间的相对位置决定的能叫做势能。如重力势能，弹性势能、分子势能、电势能等。(1)重力势能：物体与地球组成的系统中，由于物体与地球间相互作用由它们间相对位置决定的能叫重力势能。重力势能的定义式：Ep=mgh式中，m是物体的质量，h是物体距所选取的参考水平面的高度。Ep是物体相对这个所选取的参考水平面的重力势能。重力势能有相

5、对性：Ep=10mgh与所选取的参考平面(也叫做零重力势能面)有关，因此，在计算重力势能时，必须首先选取零势能面，通常选取地面为重力势能面。在实际问题中，零重力势能面可以任意选取。只要选取的参考面与地面平行即可。为了计算上的方便，一般选取初始状态或末了状态所在的水平面为零重力势能面。．重力势能是标量，但有正负，若物体所处位置在零重力势能面上方，物体的重力势能为正，物体处在零势能面下方，重力势能则为负。可见，Ep的符号仅表示重力势能的相对大小。重力势能差值具有绝对性在实际问题中，我们所关心的往往不是物体具有多大重力势能，而是重力势能的变化量。同一个物体，在距离所选取的零重力

6、势能面的高度为h1，和h2时，它们具有的重力势能分别为：Ep1=mgh1，和Ep2=mghz，物体的重力势能的变化量为△EP=Ep2-Ep1=mg(h2-h1)。由于m、g是定值，h2-h1的大小和正负也是确定的，所以重力势能的差值△Ep是确定的。这就是重力势能差值的绝对性，这说明重力势能的差值，即重力势能的变化量与零重力势能的选取无关。重力势能的变化，与重力做功的关系当物体从高处向地面降落时，即物体有竖直向下的位移时，重力对物体做正功，由于物体的高度下降，物体的重力势能减少。即重力对物体做多少正功，物体的重力势能就减少多少。当物体从低处向高处上升时，即物体有竖直向上的位

7、移时，重力对物体做负功，由于物体的高度增大，物体的重力势能增加。即重力对物体做多少负功。物体的重力势能就增加多少。重力是保守力，重力对物体做功和路径无关，只与始末高度差有关，重力对物体所做的功，等于物体重力势能变化量的负值。即：W=-△EP,这也给我们一个启示，即恒力对物体做功时，只与起未位置有关，而与路径无关。（2)弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能，关于弹性势能的大小，只要求定性了解(弹性形变越大，其弹性势能也越大)，其计算式：Ep=kx2/2(K为弹簧倔强系数，x为弹簧的伸长量或压缩量)；其它不作要求