笔记03 功与能笔记-一本抢分笔记之高中物理

第 38 页 笔记三 功与能笔记 第一节 机械能守恒 1、功 （1）一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了位移，我们就说这个力对物体做了功。（功的单位焦 耳，简称焦，符号 J） （2）做功的两个必不可少的因素是：力的作用和在力的方向上发生的位移。 （3）功的计算公式： cosFsW  ，其中 是力和位移的夹角。此式主要用来求恒力做功或 F 随 s做线 性变化时变力的功（此时 F 要取平均值）， s为相对于地面的位移。 ①如果力是直接作用在物体上，则 s为物体的位移. ②如果力是间接作用在物体上，则 s为作用点的位移. （4）摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积. 发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功: fdW  （ d 是两物体间的相对路程．．．．），且 QW  （摩擦生热） （5）功是标量，功的正负表示动力做功还是阻力做功。 当θ=90°时，力对物体不做功。 当θ<90°时，力对物体做正功，即起到动力作用。 当θ>90°时，力对物体做负功，即起到阻力作用。（例：重力对球作了-6J 的功，可以说成球克服重力 做了 6J 的功，力对该物体做负功，通常说成物体克服力做了正功） （6）合力的功等于各个力做功的代数和，即  221 WWWW合 （7）功是过程量，与能量的转化相联系，必须明确是哪个力在哪个过程中做的功。同时，还要明白 A对 B 做的功，实际上是指 A对B的作用力做的功。 [注意]：①1J 等于 1N 的力使物体在力的方向上发生 1m 的位移时所做的功. ②物体做匀减速直线运动，拉力 F 可能做正功，也可能做负功. ③向心力一定不做功（微元法）。例如：摆钟重力做功，拉力不做功 ④作用力与反作用力做功情况：可能一个正功，一个负功；可能一个负功，一个负功；可能一个正功，一 个正功；可能一个不做功，一个不做功；可能一个不做功，一个负功（正功）. （8）功是能量变化的量度。 重力的功------------重力势能的变化 电场力的功---------电势能的变化 第 39 页 除重力和弹簧弹力之外的力的功-----------机械能的变化 合外力的功-------------动能的变化 （9）求功的方法： ①用定义求恒力功 ②用动能定理或功能关系求功 ③由 F-s 图象求功 ④用平均力求功 ⑤由功率求功 2、功率 （1）功率：单位时间内所做的功，它是表示做功快慢的物理量，功率越大/小，做功越快/慢. （2）计算功率的公式： cosFv t WP  ，若要求瞬时功率，则只能用 cosFvP  。（ 指 F 与 v的夹 角） ①当 F 是恒力时， v表示 v 时， P表示平均功率， cosFv t WP  . ②当 v表示 瞬v 时， F 可以是恒力，可以是变力， P表示瞬时功率（无瞬时功）， cos瞬FvP  . （3）发动机铭牌上的额定功率，指的是该机器正常工作时的最大输出功率，并不是任何时候发动机的功 率都等于额定功率。发动机的功率即是牵引力的功率，在功率一定的条件下，发动机产生的牵引力跟运行 速度成反比。 （4）交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率. ①以恒定功率 P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动，后以最大速度 f Pvm  作匀速直 线运动. ②以恒定牵引力 F 启动:机车先作匀加速运动，当功率增大到额定功率时速度为 f Pv  ，而后开始作加 速度减小的加速运动，最后以最大速度 f Pvm  作匀速直线运动。 [注意]：①在国际制单位制中，功的单位是焦，时间单位为秒，功率的单位是焦/秒，即瓦特，简称瓦， 符号是W ， sJW /11  的含义：物体每秒做的功是 1J。 wkW 3101  ， WMW 6101  ②若力大，速度大，则功率一定大.（×）[ cosFvP  ] 3、动能 能量：一个物体能够对外做功，我们说这个物体具有能量.功是能量转化的量度. （1）物体由于运动而具有的能量叫动能。单位是焦耳 J。计算公式为 2 2 1 mvEk  。 （2）动能具有相对性，其大小与参照物的选取有关，一般选取地球作为参照物。 （3）物体的动能变化，指末动能与初动能之差，即 0kkt EEEk  。若 0 kE ，说明物体的动能增加； 第 40 页 若 0 kE ，说明物体的动能降低。 （4）动能定理：外力对物体做功的代数和等于物体的动能变化，即 2 1 2 212 2 1 2 1 mvmvFsEEEW kkk 合 （ F 指合外力，既可变力，也可恒力， 21,, vvs 为同一参考 物） [注意]：①物体的动能具有相对性，它与参考系密切相关.（例：某一物体