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初三物理動(dòng)能和勢(shì)能知識(shí)點(diǎn)
上學(xué)的時(shí)候,看到知識(shí)點(diǎn),都是先收藏再說吧!知識(shí)點(diǎn)就是一些?嫉膬(nèi)容,或者考試經(jīng)常出題的地方。還在苦惱沒有知識(shí)點(diǎn)總結(jié)嗎?以下是小編整理的初三物理動(dòng)能和勢(shì)能知識(shí)點(diǎn),僅供參考,歡迎大家閱讀。
1、能量:
一個(gè)物體能夠做功,我們就說它具有能量。物體能夠做的功越多,則該物體的能量就越大。
2、動(dòng)能和勢(shì)能:
運(yùn)動(dòng)的物體能夠做功,它由于運(yùn)動(dòng)具有的能量叫動(dòng)能;物體的運(yùn)動(dòng)速度越大,物體的質(zhì)量越大,物體的動(dòng)能就越大。
物體由于被舉高或發(fā)生彈性形變所具有的能叫勢(shì)能,前者稱為重力勢(shì)能,后者稱為彈性勢(shì)能。物體的質(zhì)量越大,被舉得越高,它具有的重力勢(shì)能就越大。物體發(fā)生彈性形變?cè)酱,它具有的彈性?shì)能就越大。
3、機(jī)械能:
動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。機(jī)械能是種常見的能量形式,一個(gè)物體通常具有動(dòng)能和勢(shì)能,它們的總和就是該物體的機(jī)械能。
4、能量的單位:
因?yàn)槲矬w能量的多少是通過其能夠做功的多少表示和定義的,所以能量的單位應(yīng)當(dāng)與功的單位相同,也是焦耳(J)。
動(dòng)能
1、定義:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能,叫做動(dòng)能。
2、影響因素:物體的速度和物體的質(zhì)量。
物體的速度相同時(shí),物體的質(zhì)量越大,動(dòng)能越大。
物體的質(zhì)量相同時(shí),物體的速度越大,動(dòng)能越大。
3、動(dòng)能公式:Ek=mv/2(m是物體質(zhì)量,v是速度)
注:
①動(dòng)能是標(biāo)量;
、趧(dòng)能具有瞬時(shí)性,在某一時(shí)刻,物體具有一定的速度,也具有一定的動(dòng)能,動(dòng)能是狀態(tài)量;
、蹌(dòng)能具有相對(duì)性,對(duì)不同的參考系,物體速度有不同的瞬時(shí)值,也就具有不同的動(dòng)能,一般以地面為參考系研究物體的運(yùn)動(dòng)。
勢(shì)能
1、定義:勢(shì)能是儲(chǔ)存于一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的能量,也可以釋放或者轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。勢(shì)能是狀態(tài)量,又稱作位能。勢(shì)能不是屬于單獨(dú)物體所具有的,而是相互作用的物體所共有。
2、勢(shì)能分為:重力勢(shì)能、磁場(chǎng)勢(shì)能、彈性勢(shì)能、分子勢(shì)能、電勢(shì)能、引力勢(shì)能等。
注:勢(shì)能大小Ep與力F、距離h(彈性勢(shì)能為x,引力勢(shì)能為r等)存在著一定的關(guān)系,既是d(Ep)/dh=F。也可以寫成Ep=∫Fdh,既是保守力所做的功的大小。
動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化
1、運(yùn)動(dòng)的物體能夠做功,它由于運(yùn)動(dòng)具有的能量叫動(dòng)能;物體的運(yùn)動(dòng)速度越大,物體的質(zhì)量越大,物體的動(dòng)能就越大。
2、動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化
(1)動(dòng)能和重力勢(shì)能是可以相互轉(zhuǎn)化的。
(2)動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化
(3)重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化
注:判斷動(dòng)能和重力勢(shì)能的變化,主要是看物體的運(yùn)動(dòng)速度和相對(duì)高度的變化,因?yàn)槲矬w的質(zhì)量不變。
動(dòng)能和勢(shì)能的區(qū)別
1、動(dòng)能是因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)而具有的能,與質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越大,動(dòng)能也越大;還與速度有關(guān),速度越大,動(dòng)能也越大。動(dòng)的東西都具有動(dòng)能。
2、勢(shì)能是物體因?yàn)楸慌e高而具有的能。與質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越大,勢(shì)能也越大;還與高度有關(guān),高度越大,勢(shì)能也越大。被舉高的東西都具有的勢(shì)能。
由牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推出動(dòng)能定理
設(shè)物體的質(zhì)量為m,在恒力F作用下,通過位移為S,其速度由v0變?yōu)関t,
則:根據(jù)牛頓第二定律F=ma
、 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式2as=vt2一v02
② 由①②得:FS=mvt2-mv02
應(yīng)用動(dòng)能定理可解決的問題
恒力作用下的勻變速直線運(yùn)動(dòng),凡不涉及加速度和時(shí)間的問題,利用動(dòng)能定理求解一般比用牛頓定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解要簡(jiǎn)單的多.用動(dòng)能定理還能解決一些在中學(xué)應(yīng)用牛頓定律難以解決的變力做功的問題、曲線運(yùn)動(dòng)等問題.
1、動(dòng)能定理應(yīng)用的基本步驟
應(yīng)用動(dòng)能定理涉及一個(gè)過程,兩個(gè)狀態(tài).所謂一個(gè)過程是指做功過程,應(yīng)明確該過程各外力所做的總功;兩個(gè)狀態(tài)是指初末兩個(gè)狀態(tài)的動(dòng)能.
動(dòng)能定理應(yīng)用的基本步驟是:
①選取研究對(duì)象,明確并分析運(yùn)動(dòng)過程。
、诜治鍪芰案髁ψ龉Φ那闆r,受哪些力?每個(gè)力是否做功?在哪段位移過程中做功?正功?負(fù)功?做多少功?求出代數(shù)和。
、勖鞔_過程始末狀態(tài)的動(dòng)能Ek1及EK2
④列方程 W=EK2一Ek1,必要時(shí)注意分析題目的潛在條件,補(bǔ)充方程進(jìn)行求解。
2、應(yīng)用動(dòng)能定理的優(yōu)越性
。1)由于動(dòng)能定理反映的是物體兩個(gè)狀態(tài)的動(dòng)能變化與其合力所做功的量值關(guān)系,所以對(duì)由初始狀態(tài)到終止?fàn)顟B(tài)這一過程中物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)軌跡、做功的力是恒力還是變力等諸多問題不必加以追究,就是說應(yīng)用動(dòng)能定理不受這些問題的限制.
。2)一般來說,用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)求解的問題,用動(dòng)能定理也可以求解,而且往往用動(dòng)能定理求解簡(jiǎn)捷.可是,有些用動(dòng)能定理能夠求解的問題,應(yīng)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)卻無法求解.可以說,熟練地應(yīng)用動(dòng)能定理求解問題,是一種高層次的思維和方法,應(yīng)該增強(qiáng)用動(dòng)能定理解題的主動(dòng)意識(shí)。
。3)用動(dòng)能定理可求變力所做的功.在某些問題中,由于力F的大小、方向的變化,不能直接用W=Fscosα求出變力做功的值,但可由動(dòng)能定理求解。
3、應(yīng)用動(dòng)能定理要注意的問題
注意1.由于動(dòng)能的大小與參照物的選擇有關(guān),而動(dòng)能定理是從牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來,因此應(yīng)用動(dòng)能定理解題時(shí),動(dòng)能的大小應(yīng)選取地球或相對(duì)地球做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體作參照物來確定。
注意2.用動(dòng)能定理求變力做功,在某些問題中由于力F的大小的變化或方向變化,所以不能直接由W=Fscosα求出變力做功的值.此時(shí)可由其做功的結(jié)果——?jiǎng)幽艿淖兓瘉砬笞優(yōu)镕所做的功。
注意3.區(qū)別動(dòng)量、動(dòng)能兩個(gè)物理概念.動(dòng)量、動(dòng)能都是描述物體某一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的狀態(tài)量,動(dòng)量是矢量,動(dòng)能是標(biāo)量.動(dòng)量的改變必須經(jīng)過一個(gè)沖量的過程,動(dòng)能的改變必須經(jīng)過一個(gè)做功的過程.動(dòng)量是矢量,它的改變包括大小和方向的改變或者其中之一的改變.而動(dòng)能是標(biāo)量,它的改變僅是數(shù)量的變化.動(dòng)量的數(shù)量與動(dòng)能的數(shù)量可以通過P2=2mEK聯(lián)系在一起,對(duì)于同一物體來說,動(dòng)能EK變化了,動(dòng)量P必然變化了,但動(dòng)量變化了動(dòng)能不一定變化.例如動(dòng)量?jī)H僅是方向改變了,這樣動(dòng)能就不改變.對(duì)于不同的物體,還應(yīng)考慮質(zhì)量的多少.
注意4.動(dòng)量定理與動(dòng)能定理的區(qū)別,兩個(gè)定理分別描述了力對(duì)物體作用效應(yīng),動(dòng)量定理描述了為對(duì)物體作用的時(shí)間積累效應(yīng),使物體的動(dòng)量發(fā)生變化,且動(dòng)量定理是矢量武;而動(dòng)能定理描述了力對(duì)物體作用的空間積累效應(yīng),使物體的動(dòng)能發(fā)生變化,動(dòng)能定理是標(biāo)量式。所以兩個(gè)定理分別從不同角度描述了為對(duì)物體作用的過程中,使物體狀態(tài)發(fā)生變化規(guī)律,在應(yīng)用兩個(gè)定理解決物理問題晚要根據(jù)題目要求,選擇相應(yīng)的定理求解。
動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用
動(dòng)能定理和動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律的綜合應(yīng)用是力學(xué)問題的難點(diǎn),也是高考考查的重點(diǎn),解決這類問題關(guān)鍵是分清哪一過程中動(dòng)量守恒,哪一過程中應(yīng)用動(dòng)能定理、動(dòng)量定理。
動(dòng)能和重力勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律:
、儋|(zhì)量一定的物體,如果加速下降,則動(dòng)能增大,重力勢(shì)能減小,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;
、谫|(zhì)量一定的物體,如果減速上升,則動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增大,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能;
動(dòng)能與彈性勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律:
、偃绻粋(gè)物體的動(dòng)能減小,而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能增大,則動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能;
、谌绻粋(gè)物體的動(dòng)能增大,而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能減小,則彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化問題的分析:
、攀紫确治鰶Q定動(dòng)能大小的因素,決定重力勢(shì)能(或彈性勢(shì)能)大小的因素——看動(dòng)能和重力勢(shì)能(或彈性勢(shì)能)如何變化。
、七要注意動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大——如果除重力和彈力外沒有其他外力做功(即:沒有其他形式能量補(bǔ)充或沒有能量損失),則動(dòng)能勢(shì)能轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能不變。
、穷}中如果有“在光滑斜面上滑動(dòng)”則“光滑”表示沒有能量損失——機(jī)械能守恒;“斜面上勻速下滑”表示有能量損失——機(jī)械能不守恒。
水能和風(fēng)能的利用
水電站的工作原理:利用高處的水落下時(shí)把重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,水的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)移到水輪機(jī),利用水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
☆水電站修筑攔河大壩的目的是什么?大壩為什么要設(shè)計(jì)成上窄下寬?
答:水電站修筑攔河大壩是為了提高水位,增大水的重力勢(shì)能,水下落時(shí)能轉(zhuǎn)化為更多的動(dòng)能,通過發(fā)電機(jī)就能轉(zhuǎn)化為更多的電能。深度越深壓強(qiáng)越大。
有關(guān)晶體熔點(diǎn)(凝固點(diǎn))知識(shí)
、佥恋娜埸c(diǎn)為80。5℃。當(dāng)溫度為790℃時(shí),萘為固態(tài)。當(dāng)溫度為81℃時(shí),萘為液態(tài)。當(dāng)溫度為80。50℃時(shí),萘是固態(tài)、液態(tài)或固、液共存狀態(tài)都有可能。
、谙逻^雪后,為了加快雪熔化,常用灑水車在路上灑鹽水。(降低雪的熔點(diǎn))
、墼诒狈剑鞙囟瘸5陀凇39℃,因此測(cè)氣溫采用酒精溫度計(jì)而不用水銀溫度計(jì)。(水銀凝固點(diǎn)是—39℃,在北方冬天氣溫常低于—39℃,此時(shí)水銀已凝固;而酒精的凝固點(diǎn)是—117℃,此時(shí)保持液態(tài),所以用酒精溫度計(jì))
位移方向與速度方向
速度方向與位移方向沒有直接關(guān)系,只有在沒有返回(即向著一個(gè)方向運(yùn)動(dòng))的直線運(yùn)動(dòng)中,速度的方向與位移的方向一定是相同。除此之外,速度方向與位移方向可能相同,也可能不同。例如,在豎直上拋運(yùn)動(dòng)中,物體上升時(shí),速度方向(向上)與位移方向(向上)相同,下落過程中在落回拋出點(diǎn)前速度方向(向下)與位移方向(向上)相反,若過拋出點(diǎn)后還可以繼續(xù)下落,則此后速度方向(向下)又與位移方向(向下)相同。因此要具體情況具體判斷。
在曲線運(yùn)動(dòng)中,速度方向與位移方向大都不同。因?yàn)樗俣确较驗(yàn)檐壽E的切線方向,與軌跡上任意兩點(diǎn)的連線(位移)方向多數(shù)成不為零的角。
位移方向由運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)(你所選擇的運(yùn)動(dòng)的開始點(diǎn))指向運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)(即末時(shí)刻物體所在的點(diǎn),起點(diǎn)只有一個(gè),而末時(shí)刻則可以由問題確定,對(duì)應(yīng)不同的時(shí)間段)。例如上述豎直上拋運(yùn)動(dòng),起點(diǎn)是物體的拋出點(diǎn),而終點(diǎn)則要看問題所給時(shí)間的長短,因?yàn)榭梢詫⒄麄(gè)運(yùn)動(dòng)過程分成幾段。
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