知识回顾篇 知识3-4　力学中“两个定理”和“两个定律”—2021届高三物理二轮新高考复习讲义

　功能关系与电、磁场性质 1．力做功及功能关系 比较 力　　 做功特点 功能关系 重力 做功与路径无关，只与初、末位置的高度差有关 WG＝－ΔEp＝mgh1－mgh2 弹力(弹簧) 做功只与弹簧的劲度系数和形变量有关 W弹＝－ΔEp＝eq \f(1,2)k(Δx1)2－eq \f(1,2)k(Δx2)2(不要求计算) 摩擦力 滑动摩擦力做功与路径有关，可以做正功、负功，也可以不做功 |Wf滑|＝Ff滑·s(s为路程) 一对滑动摩擦力 做功代数和小于零 |Wf滑|＝Q＝|ΔE机械能|＝Ff滑·x相对 一对静摩擦力 做功代数和为零 一对相互作用力 作用力和反作用力可以做功，也可以不做功，做功代数和可以大于零、小于零，也可以等于零 合力 合力如果是恒力，可以根据功的定义式求解 F合·x＝ΔEk(动能定理) 重力及弹簧弹力以外的其他力 重力及弹簧弹力以外的其他力所做的功将改变系统的机械能 W其他力＝ΔE机械能 电场力 与路径无关，由初、末位置的电势差决定 W电场力＝－ΔEp＝qU 洛伦兹力 不做功，只改变速度的方向 安培力 可以做功，也可以不做功 感应电流在磁场中受到的安培力 做负功，阻碍导体棒与导轨的相对运动 |W安|＝|ΔE机械能|＝Q 分子力 可以做正功，也可以做负功 W分子力＝－ΔEp 核力 核力破坏时将释放巨大的能量 E＝mc2其中c为光速 2.电场和磁场的比较 场 比较　　 电场 磁场 基本性质 对放入其中的电荷有力的作用 对运动电荷、电流或者磁体有力的作用 大小 定义式E＝eq \f(F,q) 定义式B＝eq \f(F,IL) 方向 规定与正电荷在电场中的受力方向相同 磁体：磁体外部由N极指向S极，内部由S极指向N极 电流的磁场：根据安培定则确定 场的叠加与合成 平行四边形定则 平行四边形定则 力的特点 F＝qE F＝BIL，F⊥I⊥B；F＝qvB，v⊥B⊥F 做功情况 电场力可以做正功、做负功，还可以不做功 安培力可以做正功、做负功，还可以不做功，洛伦兹力不做功 主要物理量 E、φ、U B 形象描述 电场线 磁感线 主要的题型 (1)电场性质的理解 (2)带电粒子在电场中的加速和偏转 (3)电容器的动态分析和计算 (1)带电粒子的圆周运动分析 (2)有界磁场中临界和极值问题 (3)复合场问题 主要解题技巧 运动学公式、牛顿运动定律、动量和能量观点 抓住运动的转折点，注意运动的周期性 $$　力学中“两个定理”和“两个定律” 1．动量定理和动能定理 定理 比较　　 动量定理 动能定理 研究对象 一个物体或物体系统 一个物体或物体系统 内容 物体所受合外力的冲量等于动量的变化 物体所受合外力所做的功等于物体动能的变化 表达式 F合·t＝mv2－mv1或者I1＋I2＋I3＋…＝mv2－mv1 F合·x＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,2)－eq \f(1,2)mveq \o\al(2,1)或者W1＋W2＋W3＋…＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,2)－eq \f(1,2)mveq \o\al(2,1) 矢量性 矢量式，规定正方向 标量式 应用技巧 已知时间或者求解时间 已知位移或者求解位移 相同点 在分析和研究多运动过程问题时，可以全程列式，也可以分段列式 2.动量守恒定律和机械能守恒定律 定理 比较　　 动量守恒定律 机械能守恒定律 研究对象 两个或者两个以上的物体组成的系统 物体系统 守恒条件 系统不受外力或者所受合外力为零；系统在某一方向上不受外力或所受合外力为零；内力远大于外力 只有重力或者弹力做功 表达式 m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2 mgh1＋eq \f(1,2)mveq \o\al(2,1)＝mgh2＋eq \f(1,2)mveq \o\al(2,2)(h1、h2为相对于零势能面的高度) 矢量性 矢量式，规定正方向 标量式 应用技巧 在碰撞类、爆炸类、反冲类和核反应类等问题中一般应用动量守恒定律 在只有重力做功或者弹力做功的情况下，一般考虑机械能守恒定律 相同点 都是取系统作为研究对象，都是对应的某一个过程，物体系统的动量或者机械能守恒 3.应用技巧 (1)当涉及功、能和位移时，一般选用动能定理、机械能守恒定律、功能关系或能量守恒定律解题，题目中出现相对位移时，应优先选择能量守恒定律。 (2)当涉及多个物体及时间时，一般考虑动量定理、动量守恒定律。 (3)当涉及“碰撞”、“滑块—滑板”、“子弹打木块”等模型常用动量守恒定律与能量守