动能定理与能量守恒重点剖析

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1、动能定理与能量守恒重点剖析（1）做功与否的判断问题：关键看功的两个必要因素，第一是力；第二是力的方向上的位移。而所谓的“力的方向上的位移”可作如下理解：当位移平行于力，则位移就是力的方向上的位的位移；当位移垂直于力，则位移垂直于力，则位移就不是力的方向上的位移；当位移与力既不垂直又不平行于力，则可对位移进行正交分解，其平行于力的方向上的分位移仍被称为力的方向上的位移。（2）关于功的计算问题：①W=FScosa这种方法只适用于恒力做功。②用动能定理W=AEk或功能关系求功。当F为变力时，高屮阶段往往考虑用这种方法求功。这

2、种方法的依据是：做功的过程就是能量转化的过程，功是能的转化的量度。如果知道某一过程中能量转化的数值，那么也就知道了该过程中对应的功的数值。（3）关于求功率问题：①所求出的功率是时间t内的平均功率。②功率的计算式：，其屮e是力与速度I'可的夹角。一般用于求某一时刻的瞬时功率。（4）一对作用力和反作用力做功的关系问题：①一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零；②一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零（静摩擦力）、可能为负（滑动摩擦力），但不可能为正。（5）了解常见力做功的特点：①重力做

3、功和路径无关，只与物体始末位置的高度差h有关：W=mgh,当末位置低于初位置时，W>0,即重力做正功；反Z重力做负功。②滑动摩擦力做功与路径有关。当某物体在一固定平面上运动时，滑动摩擦力做功的绝对值等于摩擦力与路程的乘积。在两个接触面上因相对滑动而产生的热量，其中滑F为滑动摩擦力，相对S为接触的两个物体的相对路程。（6）做功意义的理解问题：做功意味着能量的转移与转化，做多少功，相应就有多少能量发生转移或转化。2•理解动能和动能定理（1）动能是物体运动的状态量，而动能的变化4EK是与物理过程有关的过程量。（2）动能定理的

4、表述：合外力做的功等于物体动能的变化。（这里的合外力指物体受到的所有外力的合力，包括重力）。表达式为动能定理也可以表述为：外力对物体做的总功等于物体动能的变化。实际应用时，后一种表述比较好操作。不必求合力，特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下，只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来，就可以得到总功。①不管是否恒力做功，也不管是否做直线运动，该定理都成立；②对变力做功，应用动能定理要更方便、更迅捷。③动能为标量，但仍有正负，分别表动能的增减。3.理解势能和机械能守恒定律（1）机械能守恒定律的两种表述①在只

5、有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。②如果没有摩擦和介质阻力，物体只发生动能和重力势能的相互转化时，机械能的总量保持不变。（2）对机械能守恒定律的理解①机械能守恒定律的研究对象一定是系统，至少包括地球在内。通常我们说“小球的机械能守恒”其实一定也就包括地球在内，因为重力势能就是小球和地球所共有的。另外小球的动能中所用的v,也是相对于地面的速度。②当研究对象（除地球以外）只有一个物体时，往往根据是否“只有重力做功”来判定机械能是否守恒；当研究对象（除地球以外）由多个物体组成时，往

6、往根据是否“没有摩擦和介质阻力”来判定机械能是否守恒。③“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。在该过程屮，物体可以受其它力的作用，只要这些力不做功。（3）系统机械能守恒的表达式有以下三种：①系统初态的机械能等于系统末态的机械能即:②系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量，即：③若系统内只有A、B两物体，则A物体减少的机械能等于B物体增加的机械能，即：3.理解功能关系和能量守恒定律(1)做功的过程是能量转化的过程，功是能的转化的量度。功是一个过程量，它和一段位移(一段时间)相对应；而能是一个状态量，它与一个时刻相对应

7、。两者的单位是相同的(J),但不能说功就是能，也不能说“功变成了能”。(2)要研究功和能的关系突出“功是能量转化的量度”这一基本概念。①物体动能的增量由外力做的总功來量度，即：；②物体重力势能的增量由重力做的功来量度，B

8、J：③物体机械能的增量由重力以外的其他力做的功来量度，即：，当时，说明只有重力做功，所以系统的机械能守恒④一对互为作用力反作用力的摩擦力做的总功，用來量度该过程系统市于摩擦而减小的机械能，也就是系统增加的内能。