物理人教版必修二第三章讲义Word文件下载.docx

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1、功

一个物体受到力的作用，并使物体在力的方向上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功。

（2）条件：

有力的作用；

力方向的位移。

（3）公式：

，其中F为恒力大小，l为位移大小，α为力与位移成的角度。

（4）功是标量，没有方向，但是有正负之分。

2、正功和负功

由功的公式可知，力对物体做正功还是负功，由夹角α决定。

（1）当时，，力对物体做正功，所以这个力充当的是动力。

（2）当,力对物体不做功。

（3）当时，，力对物体做负功，力充当的是阻力。

3、变力做功求法

（1）利用平均值法求解

（2）利用图像法

（3）能量转化法

3-3功率

一、温故

二、知新

1、功率

（1）定义：

功跟完成这些功所用时间的比值叫功率，符号为P。

①在做功相同的情况下，用时越少，做功越快。

②在时间相同的情况下，做功越多，做功越快。

（2）公式：

（3）功率的单位：

瓦特（W），常用单位有千万（kW）.

（4）物理意义：

表示物体做功的快慢的物理量，是衡量机械性能的重要指标。

2、平均功率和瞬时功率

（1）平均功率：

，表示一段时间内做功的快慢程度。

（2）瞬时功率：

（α表示力F与速度v的夹角），它表示力在一段极短时间内做功的快慢程度。

（3）对于的理解

①F和v表示同一物体上同时刻的，当出现夹角是公式变为

②对于力F,可以是恒力也可以是变力；

可以是分力也可以是合力

③对于速度v，可以是恒定速度，也可以是变化的速度；

还可以是大小方向都变化的

因为求的都是某一时刻的功率，除非速度为平均速度，力为恒力。

3、发动机的功率

（1）额定功率：

发动机正常工作时的最大输出功率，对于一个发动机，额定功率是恒定的。

（2）实际功率：

发动机实际工作时候的输出功率，实际功率可以小于或等于额定功率，但是长时间大于额定功率会损坏发动机。

4、汽车启动问题

（1）恒定功率启动

（2）恒定加速度启动

3-4重力势能

1、重力做功的特点

（1）物体重力做功只与初末位置有关，与路径无关

（2）重力做功大小等于重力与初末位置高度差的乘积，物体向下运动重力做正功，向上运动，重力做负功。

1、重力势能

物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。

（2）定义式：

.单位焦，符号J

（3）重力势能具有相对性、系统性，因为h是相对于参考平面而言，当物体在参考平面上方，重力势能为正，当物体在参考平面下方，重力势能为负，在参考平面上，重力势能为零；

重力势能为物体和地球这各系统共同拥有的。

2、重力做功与重力势能关系

，也就是物体做正功，重力势能减小；

重力做负功，重力势能增加。

3-5探究弹性势能的表达式

1、弹性势能

（1）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，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。

（2）势能产生条件：

物体间存在相互作用；

由物体间相对位置决定的能。

（3）对于弹簧，原长时，弹性势能为零，拉长或压缩都具有弹性势能。

2、弹性势能大小

（1）公式：

3、弹力做功与弹性势能关系

弹簧弹力做正功，弹性势能减小；

弹力做负功，弹性势能增加。

3-7动能及动能定理

1、动能

物体由于运动而具有的能量叫做动能。

（3）单位：

焦，符号J

（4）动能是标量；

动能是状态量，与某一时刻、某一位置的速度相对应；

动能具有相对性，对于不同参考系，物体速度不同，动能也就不同。

2、动能定理

（1）内容：

合外力对物体做的功等于物体动能的变化。

（2）表达式：

（3）动能定理得物理意义：

动能定理反映的正是合外力做的功与动能变化量之间的对应关系。

（4）几点说明

3、动能定理的应用

（1）动能定理与牛二定律相比，有时牛二定律可以解的问题，动能定理也可以求解；

但是有些动能定理能解的问题，牛二定律却不能解，所以动能定理应用更加广泛。

（2）动能定理的研究对象只限于可当做质点的物体，一般为单一物体，也可以是看成单一物体的物体系。

对于物体系，当物体系内相互作用是杆、绳间的作用力，或是静摩擦力，或是刚性物体间相互挤压而产生的力时，作用力与反作用力做的功代数和为零，那么物体系应用动能定理只需考虑物体系合外力做的功；

当物体系内相互作用是弹簧、橡皮条的作用力，或是滑动摩擦力，作用力与反作用力做的功代数和不为零，所以物体系应用动能定理的时候不光要考虑物体系的合外力，也要考虑物体间相互作用力。

对于速度不同的物体要分别考虑动能的变化量。

4、动能和速度

（1）标量矢量；

（2）产生原因；

（3）互相影响

3-8机械能守恒定律

1、机械能

物体的动能和势能之和称为物体的机械能，它包括动能、重力势能和弹性势能。

（2）机械能是一个状态量，物体处于某一位置，具有确定的速度，即具有确定的势能和动能，即具有确定的机械能。

（3）机械能是一个相对量，其大小与参考系、零势能面有关。

（4）机械能是标量，是系统共有的。

2、机械能守恒定律

在只有重力和弹力做功德物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总得机械能保持不变。

（2）公式：

；

（3）条件

①能量转化角度：

只需内能和动能之间转化，无其他形式的能量（如内能）；

②从系统做功角度：

只有重力和系统内弹力做功。

3、机械能守恒定律解题的基本思路

（1）选取研究对象——物体系或物体

（2）根据研究对象的物理过程，进行受力分析、做功分析，判断机械能是否守恒。

（3）恰当的选取参考平面，确定研究对象在过程中初、末态时的机械能。

（4）根据机械能守恒定律列方程，进行求解。

4、功能关系

（1）重力做正功，重力势能减少；

（2）弹力做正功，弹力势能减少；

弹力做负功，弹力势能增加。

（3）从重力和弹力以外的力做正功，机械能增加；

做负功，机械能减少。

5、摩擦力做功与能量关系

（1）静摩擦力做功与能量关系

静摩擦力可以做正功、负功和不做功；

静摩擦力做功过程中只有机械能本身转化，无其他形式能量转化；

一对静摩擦力做功的代数和为零。

（2）滑动摩擦力做功与能量关系

滑动摩擦力可以做正功和负功；

存在滑动摩擦力的系统，一对滑动摩擦力做功的代数和为负值，其绝对值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，即恰好损失的机械能。

3-9实验：

验证机械能守恒定律

1、实验原理

在只有重力做功的自由落体运动运动中，减少的重力势能转化为物体动能，利用打点计时器在纸带上记录下物体自由下落的高度h并计算出瞬时速度v，计算出重力势能减少量，与物体动能的增加量相等。

2、注意事项

（1）尽可能控制实验条件，即应满足机械能守恒的条件，尽量减小各种阻力，如：

①铁架台竖直安装，可使纸带所受阻力减小

②应选用质量密度较大的重物，增大重力，可以使阻力影响减小；

增大密度减小体积，可以减小空气阻力。

（2）先打开电源，后释放纸带

（3）选取点迹清晰，所打点呈直线，第1、2点间距接近2mm的纸带。

3、实验误差

（1）测量误差：

保证从O点开始测量；

多测几组数据，取平均值；

所选计算点要离O点远些。

（2）系统误差：

摩擦和空气阻力所带来的误差，对实验无影响。

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