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1、个人收集整理勿做商业用途高一物理第五章 《 机械能及其守恒定律 》总 结一、夯实基础知识１.深刻理解功的概念A．功是力的空间积累效应。它和位移相对应（也和时间相对应)。计算功的方法有三种:⑴按照定义求功。即:W＝Fsｃoｓθ。 在高中阶段,这种方法只适用于恒力做功。恒力做功大小只与F、Ｓ、θ这三个量有关,与物体是否还受其它力,物体的运动状态、运动形式等因素无关。这种方法也可以说成是:功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积。⑵用动能定理W=ΔEk或功能关系求功。当Ｆ为变力时，高中阶段往往考虑用这种方法求功。这种方法的依据
2、是:做功的过程就是能量转化的过程,功是能的转化的量度。如果知道某一过程中能量转化的数值,那么也就知道了该过程中对应的功的数值。⑶利用功率求功：此方法主要用于在发动机功率保持恒定的条件下,求牵引力做的功。若机车保持发动机输出功率恒定不变,机车在加速过程中，速度ｖ不断增大，由P=Fv，可知发动机牵引力逐渐减小。因此求机车发动机牵引力做的功实际上是求变力的功，一般不能用定义式求解,而可用功率定义式求解即:W=Ｐｔ.B.有关功的正负及判断方法⑴功有正负,但其正负既不表示方向(亦即功是标量）也不表示大小,而仅表示做功的效果。如人
3、在推车前进过程中，人对车的推力是一个动力,对车做正功；而地面对车的摩擦力起阻碍运动的作用效果，对车做负功。由于功是标量,只有大小没有方向,因此合力的功等于其各分力分别做功的代数和。⑵如何判断力Ｆ做功的正负。①利用功的定义式②利用力F与物体速度v之间的夹角的情况来判断，设其夹角为θ,则:当时Ｆ做正功,当时F不做功,当时F做负功。③根据物体的能量变化来判断，例如，物体的动能增加，则合外力必定对其做正功;物体重力势能增加,则说明重力对它做负功。 C．变力的功:一类是与势能相关联的力，比如重力、弹簧的弹力等，它们的功与路径无
4、关，只与始末位置有关，这类力对物体做正功，物体势能减少；物体克服这类力做功,物体势能增加。因此，可以根据势能的变化求对应变力做的功。另一类如滑动摩擦力、空气阻力等，在曲线运动或往复运动时,这类力的功等于力和路程的乘积。也可以应用动能定理求变力做的功。D.了解常见力做功的特点:①重力做功和路径无关,只与物体始末位置的高度差ｈ有关：W=ｍｇh，当末位置低于初位置时，Ｗ＞0,即重力做正功;反之则重力做负功。②滑动摩擦力做功与路径有关。当某物体在一固定平面上运动时,滑动摩擦力做功的绝对值等于摩擦力与路程的乘积。③在弹性范围内，
5、弹簧做功与始末状态弹簧的形变量有关系。E.一对作用力和反作用力做功的特点:【1.作用力和反作用力可以都不做功。如卫星绕地球做匀速圆周运动,相互间的引力都不做功。【2.作用力和反作用力可以都做正功。如光滑水平面上放上两块磁铁，由于它们间的相互引力（或斥力）使它们运动而具有动能,相互作用力都做正功。【3.作用力和反作用力可以都做负功。【4.一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零;一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零(静摩擦力）、可能为负(滑动摩擦力),但不可能为正。个人收集整理勿做商
6、业用途2.深刻理解功率的概念(１)功率的物理意义：功率是描述做功快慢的物理量。(2）功率的定义式：,所求出的功率是时间ｔ内的平均功率。（３)功率的计算式:P=Fvcosθ,其中θ是力与速度间的夹角。该公式有两种用法：①求某一时刻的瞬时功率。这时Ｆ是该时刻的作用力大小,v取瞬时值，对应的Ｐ为F在该时刻的瞬时功率;②当ｖ为某段位移(时间）内的平均速度时,则要求这段位移(时间)内F必须为恒力,对应的Ｐ为Ｆ在该段时间内的平均功率。(4)重力的功率可表示为PG=mgvｙ，即重力的瞬时功率等于重力和物体在该时刻的竖直分速度之积。3
7、.重力势能与重力做功:⑴由相互作用的物体的相对位置决定的能量叫做势能。其中由地球和地面上物体的相对位置决定的势能称为重力势能,此外还有弹性势能。⑵举高的物体所具有的势能跟其受到的重力有关，所以称之为重力势能。一个质量为m的物体，被举高到离地高度为ｈ处,则物体相对于地面所具有的重力势能为EP=mgh.⑶重力势能EP=mｇh是相对的，式中的h是物体的重心到参考平面(零重力势能面）的高度。若物体在参考平面以上,则重力势能为正值；若物体在参考平面以下，则重力势能为负值。物体具有负的重力势能，表示物体在该位置具有的重力势能比在参
8、考平面上具有的重力势能要少,简而言之,重力势能的正负表示大小。通常，我们选择地面作为零重力势能面。⑷重力做功的特点：重力对物体所做的功只与起点和终点位置有关，而与物体运动的路径无关。⑸重力势能的变化与重力做功的关系:重力对物体做了多少正功,物体重力势能就减少多少;重力对物体做了多少负功，物体重力势能就增加多少。重力势能的变化与重力
