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2013高考物理知识点总结:功和能的关系

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发表于 2016-7-24 18:11:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
功能关系:功和能的关系:功是能量转化的量度。有两层含义:
(1)做功的过程就是能量转化的过程,(2)做功的多少决定了能转化的数量,即:功是能量转化的量度
强调:功是一种过程量,它和一段位移(一段时间)相对应;而能是一种状态量,它与一个时刻相对应。两者的单位是相同的(都是J),但不能说功就是能,也不能说“功变成了能”。

         

                                做功的过程是物体能量的转化过程,做了多少功,就有多少能量发生了变化,功是能量转化的量度.

                       

                                (1)动能定理

                       

                                合外力对物体做的总功等于物体动能的增量.即

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                                (2)与势能相关力做功

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导致与之相关的势能变化

                       

                                重力

                       

                                重力做正功,重力势能减少;重力做负功,重力势能增加.重力对物体所做的功等于物体重力势能增量的负值.即WG=EP1—EP2= —ΔEP

                       

                                弹簧弹力

                       

                                弹力做正功,弹性势能减少;弹力做负功,弹性势能增加.
弹力对物体所做的功等于物体弹性势能增量的负值.即W弹力=EP1—EP2= —ΔEP

                       

                                分子力

                       

                                分子力对分子所做的功=分子势能增量的负值

                       

                                电场力

                       

                                电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。注意:电荷的正负及移动方向
电场力对电荷所做的功=电荷电势能增量的负值

                       

                                (3)机械能变化原因

                       

                                除重力(弹簧弹力)以外的的其它力对物体所做的功=物体机械能的增量即WF=E2—E1=ΔE
当除重力(或弹簧弹力)以外的力对物体所做的功为零时,即机械能守恒

                       

                                (4)机械能守恒定律

                       

                                在只有重力和弹簧的弹力做功的物体系内,动能和势能可以互相转化,但机械能的总量保持不变.即  EK2+EP2 = EK1+EP1,

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  或  ΔEK = —ΔEP

                       

                                (5)静摩擦力做功的特点

                       

                                (1)静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功;
(2)在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的互相转移,而没有机械能与其他形式的能的转化,静摩擦力只起着传递机械能的作用;
(3)相互摩擦的系统内,一对静摩擦力对系统所做功的和总是等于零.

                       

                                (6)滑动摩擦力做功特点
“摩擦所产生的热”

                       

                                (1)滑动摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功;
=滑动摩擦力跟物体间相对路程的乘积,即一对滑动摩擦力所做的功
(2)相互摩擦的系统内,一对滑动摩擦力对系统所做功的和总表现为负功,
其大小为:W= —fS相对=Q  对系统做功的过程中,系统的机械能转化为其他形式的能,
(S相对为相互摩擦的物体间的相对位移;若相对运动有往复性,则S相对为相对运动的路程)

                       

                                (7)一对作用力与反作用力做功的特点

                       

                                (1)作用力做正功时,反作用力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功;作用力做负功、不做功时,反作用力亦同样如此.
(2)一对作用力与反作用力对系统所做功的总和可以是正功,也可以是负功,还可以零.

                       

                                (8)热学
外界对气体做功

                       

                                外界对气体所做的功W与气体从外界所吸收的热量Q的和=气体内能的变化W+Q=△U (热力学第一定律,能的转化守恒定律)

                       

                                (9)电场力做功

                       

                                W=qu=qEd=F电SE (与路径无关)

                       

                                (10)电流做功

                       

                                (1)在纯电阻电路中

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(电流所做的功率=电阻发热功率)
(2) 在电解槽电路中,电流所做的功率=电阻发热功率+转化为化学能的的功率
(3) 在电动机电路中,电流所做的功率=电阻发热功率与输出的机械功率之和   
P电源t =uIt= +E其它;W=IUt >

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                                (11)安培力做功

                       

                                安培力所做的功对应着电能与其它形式的能的相互转化,即W安=△E电,
安培力做正功,对应着电能转化为其他形式的能(如电动机模型);
克服安培力做功,对应着其它形式的能转化为电能(如发电机模型);
且安培力作功的绝对值,等于电能转化的量值, W=F安d=BILd  

内能(发热)

                       

                                (12)洛仑兹力永不做功

                       

                                洛仑兹力只改变速度的方向

                       

                                (13)光学

                       

                                光子的能量: E光子=hγ;一束光能量E光=N×hγ(N指光子数目)
在光电效应中,光子的能量hγ=W+

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                                (14)原子物理

                       

                                原子辐射光子的能量hγ=E初—E末,原子吸收光子的能量hγ= E末—E初
爱因斯坦质能方程:E=mc2

                       

                                (15)能量转化和守恒定律

                       

                                对于所有参与相互作用的物体所组成的系统,其中每一个物体的能量的数值及形式都可能发生变化,但系统内所有物体的各种形式能量的总合保持不变

                       

        功和能的关系贯穿整个物理学。
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发表于 2016-7-24 18:45:04 | 显示全部楼层

        现归类整理如下:常见力做功与对应能的关系

         

                                常见的几种力做功

                       

                                能量关系

                       

                                数量关系式

                       

                                力的种类

                       

                                做功的正负

                       

                                对应的能量

                       

                                变化情况

                       

                                ①重力mg

                       

                                +

                       

                                重力势能EP

                       

                                减小

                       

                                mgh=–ΔEP

                       

                                –

                       

                                增加

                       

                                ②弹簧的弹力kx

                       

                                +

                       

                                弹性势能E弹性

                       

                                减小

                       

                                W弹=–ΔE弹性

                       

                                –

                       

                                增加

                       

                                ③分子力F分子

                       

                                +

                       

                                分子势能E分子

                       

                                减小

                       

                                W分子力=–ΔE分子

                       

                                –

                       

                                增加

                       

                                ④电场力Eq

                       

                                +

                       

                                电势能E电势

                       

                                减小

                       

                                qU =–ΔE电势

                       

                                –

                       

                                增加

                       

                                ⑤滑动摩擦力f

                       

                                –

                       

                                内能Q

                       

                                增加

                       

                                fs相对= Q

                       

                                ⑥感应电流的安培力F安培

                       

                                –

                       

                                电能E电

                       

                                增加

                       

                                W安培力=ΔE电

                       

                                ⑦合力F合

                       

                                +

                       

                                动能Ek

                       

                                增加

                       

                                W合=ΔEk

                       

                                –

                       

                                减小

                       

                                ⑧重力以外的力F

                       

                                +

                       

                                机械能E机械

                       

                                增加

                       

                                WF=ΔE机械

                       

          
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        (兼职编辑:路妍)
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