高考二輪復(fù)習(xí)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律要點(diǎn)的總結(jié)
總結(jié)是事后對某一階段的學(xué)習(xí)、工作或其完成情況加以回顧和分析的一種書面材料,它在我們的學(xué)習(xí)、工作中起到呈上啟下的作用,因此,讓我們寫一份總結(jié)吧。你所見過的總結(jié)應(yīng)該是什么樣的?下面是小編收集整理的高考二輪復(fù)習(xí)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律要點(diǎn)的總結(jié),僅供參考,大家一起來看看吧。
高考二輪復(fù)習(xí)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律要點(diǎn)的總結(jié)
只有重力做功的自由落體運(yùn)動遵守機(jī)械能守恒定律,即重力勢能的減少量等于動能的增加量。小編整理了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律要點(diǎn)總結(jié),供考生們參考學(xué)習(xí),希望能對考生們有幫助!
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
學(xué)會用打點(diǎn)計(jì)時器驗(yàn)證驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)方法和技能。
【實(shí)驗(yàn)器材】
打點(diǎn)計(jì)時器、紙帶、復(fù)寫紙、低壓電源、重物(附紙帶夾子)、刻度尺、鐵架臺(附夾子)、導(dǎo)線。
【實(shí)驗(yàn)原理】
只有重力做功的自由落體運(yùn)動遵守機(jī)械能守恒定律,即重力勢能的減少量等于動能的增加量。利用打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上記錄下物體自由下落的高度,計(jì)算出瞬時速度,即可驗(yàn)證物體重力勢能的減少量與物體動能的增加量相等。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
1 將打點(diǎn)計(jì)時器固定在支架上,并用導(dǎo)線將打點(diǎn)計(jì)時器接在交流電源上;
2 將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器,紙帶下端用夾子與重物相連,手提紙帶使重物靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時器的地方;
3 接通電源,松開紙帶,讓重物自由下落,打點(diǎn)計(jì)時器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn);
4 重復(fù)實(shí)驗(yàn)幾次,從幾條打上點(diǎn)的紙帶中挑選第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2mm,且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測量;
5 記下第一個點(diǎn)的位置O,在紙帶上選取方便的個連續(xù)點(diǎn)1,2,3,4,5,用刻度尺測出對應(yīng)的下落高度h1,h2,...;
6 用公式計(jì)算各點(diǎn)對應(yīng)的瞬時速度;
7計(jì)算各點(diǎn)對應(yīng)的勢能減少量和動能增加量,進(jìn)行比較。
高三物理能量的守恒定律公式總結(jié)
1.阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023/mol;分子直徑數(shù)量級10-10米
2.油膜法測分子直徑d=V/s {V:單分子油膜的體積(m3),S:油膜表面積(m)2}
3.分子動理論內(nèi)容:物質(zhì)是由大量分子組成的;大量分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動;分子間存在相互作用力。
4.分子間的引力和斥力(1)r10r0,f引=f斥≈0,F(xiàn)分子力≈0,E分子勢能≈0
5.熱力學(xué)第一定律W+Q=ΔU{(做功和熱傳遞,這兩種改變物體內(nèi)能的方式,在效果上是等效的),W:外界對物體做的正功(J),Q:物體吸收的熱量(J),ΔU:增加的內(nèi)能(J),涉及到第一類永動機(jī)不可造出〔見第二冊P40〕}
6.熱力學(xué)第二定律
克氏表述:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其它變化(熱傳導(dǎo)的方向性);
開氏表述:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其它變化(機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性){涉及到第二類永動機(jī)不可造出〔見第二冊P44〕}
7.熱力學(xué)第三定律:熱力學(xué)零度不可達(dá)到{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學(xué)零度)
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,布朗運(yùn)動越明顯,溫度越高越劇烈;
(2)溫度是分子平均動能的標(biāo)志;
(3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子勢能減小,在r0處F引=F斥且分子勢能最小;
(5)氣體膨脹,外界對氣體做負(fù)功W<0;溫度升高,內(nèi)能增大δu>0;吸收熱量,Q>0
(6)物體的內(nèi)能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和,對于理想氣體分子間作用力為零,分子勢能為零;
(7)r0為分子處于平衡狀態(tài)時,分子間的距離;
(8)其它相關(guān)內(nèi)容:能的轉(zhuǎn)化和定恒定律〔見第二冊P41〕/能源的開發(fā)與利用、環(huán)保〔見第二冊P47〕/物體的內(nèi)能、分子的動能、分子勢能〔見第二冊P47〕。
關(guān)于高中物理知識點(diǎn)總結(jié)之能量守恒定律與能源知識點(diǎn)
知識點(diǎn)概述
能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量不變。這就是能量守恒定律,如今被人們普遍認(rèn)同。
知識點(diǎn)總結(jié)
一、能量的轉(zhuǎn)化與守恒
1.化學(xué)能:由于化學(xué)反應(yīng),物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)變化而產(chǎn)生的能量。
2.核能:由于核反應(yīng),物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而產(chǎn)生的能量。
3.能量守恒定律:能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,而能的總量保持不變。
●內(nèi)容:能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。
即
E機(jī)械能1+E其它1=E機(jī)械能2+E其它2
●能量耗散:無法將釋放能量收集起來重新利用的現(xiàn)象叫能量耗散,它反映了自然界中能量轉(zhuǎn)化具有方向性。
二、能源與社會
1.可再生能源:可以長期提供或可以再生的能源。
2.不可再生能源:一旦消耗就很難再生的能源。
3.能源與環(huán)境:合理利用能源,減少環(huán)境污染,要節(jié)約能源、開發(fā)新能源。
三、開發(fā)新能源
1.太陽能
2.核能
3.核能發(fā)電
4、其它新能源:地?zé)崮、潮汐能、風(fēng)能。
能源的分類和能量的轉(zhuǎn)化
能源品種繁多,按其來源可以分為三大類:一是來自地球以外的太陽能,除太陽的輻射能之外,煤炭、石油、天然氣、水能、風(fēng)能等都間接來自太陽能;第二類來自地球本身,如地?zé)崮埽雍四?核燃料鈾、釷等存在于地球自然界);第三類則是由月球、太陽等天體對地球的引力而產(chǎn)生的能量,如潮汐能。
【一次能源】指在自然界現(xiàn)成存在,可以直接取得且不必改變其基本形態(tài)的能源,如煤炭、天然氣、地?zé)、水能等。由一次能源?jīng)過加工或轉(zhuǎn)換成另一種形態(tài)的能源產(chǎn)品,如電力、焦炭、汽油、柴油、煤氣等屬于二次能源。
【常規(guī)能源】也叫傳統(tǒng)能源,就是指已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛利用的能源。表2-1所統(tǒng)計(jì)的幾種能源中如煤炭、石油、天然氣、核能等都屬一次性非再生的常規(guī)能源。而水電則屬于再生能源,如葛洲壩水電站和未來的三峽水電站,只要長江水不干涸,發(fā)電也就不會停止。煤和石油天然氣則不然,它們在地殼中是經(jīng)千百萬年形成的(按現(xiàn)在的采用速率,石油可用幾十年,煤炭可用幾百年),這些能源短期內(nèi)不可能再生,因而人們對此有危機(jī)感是很自然的。
【新能源】指以新技術(shù)為基礎(chǔ),系統(tǒng)開發(fā)利用的能源。其中最引人注目的是太陽能的利用。據(jù)估計(jì)太陽輻射到地球表面的能量是目前全世界能量消費(fèi)的1.3萬倍。如何把這些能量收集起來為我們所用,是科學(xué)家們十分關(guān)心的問題。植物的光合作用是自然界“利用”太陽能極為成功的范例。它不僅為大地帶來了郁郁蔥蔥的森林和養(yǎng)育萬物的糧菜瓜果,地球蘊(yùn)藏的煤、石油、天然氣的起源也與此有關(guān)。尋找有效的光合作用的模擬體系、利用太陽能使水分解為氫氣和氧氣及直接將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿榷际钱?dāng)今科學(xué)技術(shù)的重要課題,一直受到各國政府和工業(yè)界的支持與鼓勵。
以上是從能源的使用進(jìn)行分類的方法,若從物質(zhì)運(yùn)動的形式看,不同的運(yùn)動形式,各有對應(yīng)的能量,如機(jī)械能(包括動能和勢能)、熱能、電能、光能等等。各種形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化,如動能可與勢能互相轉(zhuǎn)化(建筑工地打夯的落錘的上、下運(yùn)動所包括的能量轉(zhuǎn)化過程);化學(xué)能可與電能互相轉(zhuǎn)化(化學(xué)電池和電解就是實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的兩種過程)。在能量相互轉(zhuǎn)化過程中,盡管做功的效率因所用工具或技術(shù)不同而有差別,但是折算成同種能量時,其總值卻是不變的,這就是能量轉(zhuǎn)化和能量守恒定律,這是自然界中一條極為基本的定律(另一條為質(zhì)量守恒定律),也是識破各式各樣永動機(jī)的有力判據(jù)。在能量轉(zhuǎn)化過程過中,未能做有用功的部分稱為“無用功”,通常以熱的形式表現(xiàn)。
物質(zhì)體系中,分子的動能、勢能、電子能量和核能等的總和稱為內(nèi)能。內(nèi)能的絕對值至今尚無法直接測定,但體系狀態(tài)發(fā)生變化時,內(nèi)能的變化以功或熱的形式表現(xiàn),它們是可以被精確測量的。體系的內(nèi)能、熱效應(yīng)和功之間的關(guān)系式為:
△E=Q+W
其中△E是體系內(nèi)能的變化,Q是體系從外界吸收的熱量,W是外界對體系所做的功。這就是著名的熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式,也就是能量守恒定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。應(yīng)用上述公式時,要注意各種物理量的正、負(fù)號,即:
△E──(+)體系內(nèi)能增加, (-)體系內(nèi)能體系減少;
Q──(+)體系吸收熱量, (-)體系放出能量;
W──(+)外界對體系做功, (-)體系對外界做功。
例如1.00 g乙醇在78.3℃時氣化,需吸收 854 J的熱,這些乙醇由液態(tài)變成氣態(tài),在101 kPa壓力下所做的體積膨脹功為63.2J,這是體系對外界所做的功,應(yīng)為負(fù)值,所以該體系內(nèi)能的變化△E=[854+(- 63.2)]J=+791J,△E為正值,即體系內(nèi)能增加了791J。
能源的利用,其實(shí)就是能量的轉(zhuǎn)化過程。如煤燃燒放熱使蒸汽溫度升高的過程就是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為蒸汽內(nèi)能的過程;高溫蒸汽推動發(fā)電機(jī)發(fā)電的過程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的過程;電能通過電動機(jī)可轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;電能通過白熾燈泡或熒光燈管可轉(zhuǎn)化為光能;電能通過電解槽可轉(zhuǎn)化為化學(xué)能等等。柴草、煤炭、石油和天然氣等常用能源所提供的能量都是隨化學(xué)變化而產(chǎn)生的,多種新能源的利用也與化學(xué)變化有關(guān)。化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)是化學(xué)鍵的改組,所以了解化學(xué)鍵及鍵能等基本概念,將有助于加深對能源問題的認(rèn)識。
機(jī)械能守恒定律知識點(diǎn)總結(jié)
一、功
1概念:一個物體受到力的作用,并在力的方向上發(fā)生了一段位移,這個力就對物體做了功。功是能量轉(zhuǎn)化的量度。
2條件:力和力的方向上位移的乘積3公式:W=FScosθ
W某力功,單位為焦耳(J)
F某力(要為恒力),單位為牛頓(N)
S物體運(yùn)動的位移,一般為對地位移,單位為米(m)
4功是標(biāo)量,但它有正功、負(fù)功。
某力對物體做負(fù)功,也可說成“物體克服某力做功”。
功是一個過程所對應(yīng)的量,因此功是過程量。
功僅與F、S、θ有關(guān),與物體所受的其它外力、速度、加速度無關(guān)。7幾個力對一個物體做功的代數(shù)和等于這幾個力的合力對物體所做的功。即W總=W1+W2++Wn或W總=F合Scosθ8合外力的功的求法:
方法1:先求出合外力,再利用W=Flcosα求出合外力的功。
方法2:先求出各個分力的功,合外力的功等于物體所受各力功的代數(shù)和。
二、功率
1概念:功跟完成功所用時間的比值,表示力(或物體)做功的快慢。
2公式:PWt(平均功率)
PFcos(平均功率或瞬時功率)3單位:瓦特W4分類:
額定功率:指發(fā)動機(jī)正常工作時最大輸出功率
實(shí)際功率:指發(fā)動機(jī)實(shí)際輸出的功率即發(fā)動機(jī)產(chǎn)生牽引力的功率,P實(shí)≤P額。5分析汽車沿水平面行駛時各物理量的變化,采用的基本公式是P=Fv和F-f=ma6應(yīng)用:
(1)機(jī)車以恒定功率啟動時,由PF(P為機(jī)車輸出功率,F(xiàn)為機(jī)車牽引力,
為機(jī)車前進(jìn)速度)機(jī)車速度不斷增加則牽引力不斷減小,當(dāng)牽引力Ff時,速
度不再增大達(dá)到最大值max,則maxP/f。
。2)機(jī)車以恒定加速度啟動時,在勻加速階段汽車牽引力F恒定為maf,速度不斷增加汽車輸出功率PF隨之增加,當(dāng)PP額定時,F(xiàn)開始減小但仍大于f因此機(jī)車速度繼續(xù)增大,直至Ff時,汽車便達(dá)到最大速度max,則maxP/f。
三、重力勢能
1定義:物體由于被舉高而具有的能,叫做重力勢能。
2公式:EPmgh
h物體具參考面的豎直高度
3參考面
a重力勢能為零的平面稱為參考面;
b選取:原則是任意選取,但通常以地面為參考面若參考面未定,重力勢能無意義,不能說重力勢能大小如何
選取不同的參考面,物體具有的重力勢能不同,但重力勢能改變與參考面的選取無關(guān)。4標(biāo)量,但有正負(fù)。
重力勢能為正,表示物體在參考面的上方;重力勢能為負(fù),表示物體在參考面的下方;重力勢能為零,表示物體在參考面上。
5單位:焦耳(J)
6重力做功特點(diǎn):物體運(yùn)動時,重力對它做的功只跟它的初、末位置有關(guān),而跟物體運(yùn)動的路徑無關(guān)。
7、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系
WEp
。1)物體的高度下降時,重力做正功,重力勢能減少,重力勢能減少的量等于重力所做的功;
(2)物體的高度增加時,重力做負(fù)功,重力勢能增加,重力勢能增加的量等于物體克服重力所做的功。
(3)重力勢能變化只與重力做功有關(guān),與其他力做功無關(guān)。
四、彈性勢能
1概念:發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間,由于彈力的相互作用具有勢能,稱之為彈性勢能。
2彈力做功與彈性勢能的關(guān)系
WEp
當(dāng)彈簧彈力做正功時,彈簧的彈性勢能減小,彈性勢能變成其它形式的能;當(dāng)彈簧的彈力做負(fù)功時,彈簧的彈性勢能增大,其它形式的能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能。這一點(diǎn)與重力做功跟重力勢能變化的關(guān)系相似。
3勢能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫勢能,勢能是系統(tǒng)所共有的。
五、動能
1概念:物體由于運(yùn)動而具有的能量,稱為動能。
2動能表達(dá)式:EK12m
3動能定理(即合外力做功與動能關(guān)系):WEK2EK1
4理解:
、貴合在一個過程中對物體做的功,等于物體在這個過程中動能的變化。
、贔合做正功時,物體動能增加;F合做負(fù)功時,物體動能減少。
、蹌幽芏ɡ斫沂玖撕贤饬Φ墓εc動能變化的關(guān)系。
4適用范圍:適用于恒力、變力做功;適用于直線運(yùn)動,也適用于曲線運(yùn)動。5應(yīng)用動能定理解題步驟:a確定研究對象及其運(yùn)動過程
b分析研究對象在研究過程中受力情況,弄清各力做功c確定研究對象在運(yùn)動過程中初末狀態(tài),找出初、末動能d列方程、求解。
六、機(jī)械能
1機(jī)械能包含動能和勢能(重力勢能和彈性勢能)兩部分,即EEKEP。
2機(jī)械能守恒定律:在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化,而總的機(jī)械能保持不變。
3機(jī)械能守恒條件:
做功角度:只有重力或彈力做功,無其它力做功;其它力不做功或其它力做功的代數(shù)和為零;系統(tǒng)內(nèi)如摩擦阻力對系統(tǒng)不做功。
能量角度:首先只有動能和勢能之間能量轉(zhuǎn)化,無其它形式能量轉(zhuǎn)化;只有系統(tǒng)內(nèi)
能量的交換,沒有與外界的能量交換。
4運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題步驟:
a確定研究對象及其運(yùn)動過程
b分析研究對象在研究過程中受力情況,弄清各力做功,判斷機(jī)械能是否守恒
c恰當(dāng)選取參考面,確定研究對象在運(yùn)動過程中初末狀態(tài)的機(jī)械能
d列方程、求解。
七、能量守恒定律
1內(nèi)容:能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變,即E機(jī)械能1E其它1E機(jī)械能2E其它2。
2能量耗散:無法將釋放能量收集起來重新利用的現(xiàn)象叫能量耗散,它反映了自然界中能量轉(zhuǎn)化具有方向性。
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