1、高考物理知识归纳三-动量和能量1力的三种效应：力的瞬时性产生aF=ma、运动状态发生变化牛顿第二定律时间积累效应(冲量)I=Ft、动量发生变化动量定理空间积累效应(做功)w=Fs动能发生变化动能定理2动量观点：动量：p=mv= 冲量：I = F t动量定理：内容：物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。 公式： F合t = mv一mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键)I=F合t=F1t1+F2t2+-=p=P末-P初=mv末-mv初 动量守恒定律：内容、守恒条件、不同的表达式及含义：；PP(系统相互作用前的总动量P等于相互作用后的总动量P)P0(系统总动量变化为0)如果相互作用的系统由两
2、个物体构成，动量守恒的具体表达式为P1P2P1P2 (系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量)m1V1m2V2m1V1m2V2PP(两物体动量变化大小相等、方向相反)实际中应用有：m1v1+m2v2=； 0=m1v1+m2v2 m1v1+m2v2=(m1+m2)v共原来以动量(P)运动的物体，假设其获得大小相等、方向相反的动量(P)，是导致物体静止或反向运动的临界条件。即：P+(P)=0注意理解四性：系统性、矢量性、同时性、相对性矢量性：对一维情况，先选定某一方向为正方向，速度方向与正方向相同的速度取正，反之取负，把矢量运算简化为代数运算。相对性:所有速度必须是相对同一惯性参照系。同时性
3、：表达式中v1和v2必须是相互作用前同一时刻的瞬时速度，v1和v2必须是相互作用后同一时刻的瞬时速度。解题步骤：选对象，划过程；受力分析。所选对象和过程符合什么规律？用何种形式列方程；先要规定正方向求解并讨论结果。3功与能观点： 功W = Fs cosq (适用于恒力功的计算)理解正功、零功、负功功是能量转化的量度 W= Pt (p=Fv) 功率:P = (在t时间内力对物体做功的平均功率) P = Fv (F为牵引力,不是合外力；V为即时速度时,P为即时功率；V为平均速度时,P为平均功率； P一定时，F与V成正比动能： EK= 重力势能Ep = mgh (但凡势能与零势能面的选择有关)动能定
4、理：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化增量。 公式： W合= W合W1+ W2+Wn= DEk = Ek2 一Ek1 = 机械能守恒定律：机械能=动能+重力势能+弹性势能(条件:系统只有内部的重力或弹力做功). 守恒条件：(功角度)只有重力,弹力做功；(能转化角度)只发生动能与势能之间的相互转化。“只有重力做功不等于“只受重力作用。在该过程中，物体可以受其它力的作用，只要这些力不做功，或所做功的代数和为零，就可以认为是“只有重力做功。列式形式：E1=E2(先要确定零势面) P减(或增)=E增(或减) EA减(或增)=EB增(或减)mgh1 + 或者 DEp减 = DEk增除重力和弹簧弹力做
5、功外,其它力做功改变机械能；滑动摩擦力和空气阻力做功W=fd路程E内能(发热) 4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(2)与势能相关力做功导致与之相关的势能变化重力重力做正功，重力势能减
6、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=EP1EP2= EP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=EP1EP2= EP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=E2E1=E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
7、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， 或 EK = EP(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
8、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;假设相对运动有往复性,那么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
9、路径无关)(10)电流做功(1)在纯电阻电路中(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 (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， WF安dBILd 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
10、光子的能量: E光子=h；一束光能量E光=Nh(N指光子数目)在光电效应中，光子的能量h=W+(14)原子物理原子辐射光子的能量h=E初E末，原子吸收光子的能量h= E末E初爱因斯坦质能方程：Emc2(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。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重力mg+重力势能EP减小mgh=EP增加弹簧的弹力kx+弹性势能E弹性减小W弹=E弹性增加分子力F分子
11、+分子势能E分子减小W分子力=E分子增加电场力Eq+电势能E电势减小qU =E电势增加滑动摩擦力f内能Q增加fs相对= Q 感应电流的安培力F安培电能E电增加W安培力=E电合力F合+动能Ek增加W合=Ek减小重力以外的力F+机械能E机械增加WF=E机械减小5求功的方法：单位：J ev=1.910-19J 度=kwh=3.6106J 1u=931.5Mev力学： WFscos W= Pt (p=Fv)动能定理 W合W1+ W2+Wn=EK=E末E初 (W可以不同的性质力做功)功是能量转化的量度(易无视)主要形式有： 惯穿整个高中物理的主线 重力的功-量度-重力势能的变化 电场力的功-量度-电势能
12、的变化分子力的功-量度-分子势能的变化 合外力的功-量度-动能的变化除重力和弹簧弹力做功外,其它力做功改变机械能； 摩擦力和空气阻力做功W=fd路程E内能(发热)与势能相关的力做功特点:如重力,弹力,分子力,电场力它们做功与路径无关,只与始末位置有关.“功是能量转化的量度这一根本概念理解。物体动能的增量由外力做的总功来量度：W外=Ek，这就是动能定理。物体重力势能的增量由重力做的功来量度：WG= -EP，这就是势能定理。物体机械能的增量由重力以外的其他力做的功来量度：W其=E机，(W其表示除重力以外的其它力做的功)，这就是机械能定理。当W其=0时，说明只有重力做功，所以系统的机械能守恒。一对互
13、为作用力反作用力的摩擦力做的总功，用来量度该过程系统由于摩擦而减小的机械能，也就是系统增加的内能。f d=Qd为这两个物体间相对移动的路程。热学： E=Q+W热力学第一定律电学： WABqUABF电dE=qEdE 动能(导致电势能改变)WQUUItI2RtU2t/R QI2RtE=I(R+r)=u外+u内=u外+Ir P电源t =uIt+E其它 P电源=IE=I U +I2Rt磁学：安培力功WF安dBILd 内能(发热) 光学：单个光子能量Eh 一束光能量E总Nh(N为光子数目)光电效应hW0 跃迁规律：h=E末-E初 辐射或吸收光子原子：质能方程：Emc2 Emc2 注意单位的转换换算汽车的启动问题: 具体变化过程可用如下示意图表示关键是发动机的功率是否到达额定功率，恒定功率启动速度VF=a=当a=0即F=f时，v到达最大vm保持vm匀速变加速直线运动匀速直线运动恒定加速度启动a定=即F一定P=F定v即P随v的增大而增大当a=0时，v到达最大vm，此后匀速当P=P额时a定=0，v还要增大F=a=匀加速直线运动变加速a运动匀速运动 (1)假设额定功率下起动,那么一定是变加速运动,因为牵引力随速度的增大而减小求解时不能用匀变速运动的规律来解.(2)特别注意匀加速起动时,牵引力恒定当功率随速度增至预定功率时的速度(匀加速结束时的速度)，并不是车行的最大速度此后，车仍要在额定功率下